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(共28张PPT)
1.3
静电场 电场强度和电场线
学习目标
1. 知道静电场的概念及基本性质;
2. 理解电场强度及其定义式，并能用该公式进行有关计算;
3. 掌握点电荷的电场强度公式及场强叠加原理；
4. 掌握电场线的定义和特点，会用电场线表示电场．
人体带电后，人的头发会竖起散开.
为什么会出现这样的现象？
头发因为带上同种电荷相互排斥而竖立起来
弹力、摩擦力都是因为物体相互接触而产生的，那么电荷间没有接触，它们的相互作用力是因为什么而产生的？
静电场
4
01
法拉第
英国科学家
19世纪30年代，法拉第提出：电荷在它周围空间产生电场（electric field)。
A
B
F
电荷与电荷间的相互作用力就是通过电场而发生的。
观察并描述实验现象：
A不带电
+
Q
A
+
F
Q
A
A带电
电场的性质：对放入电场中的电荷有力的作用
B
F
A
F
电场A
产 生
施力于
电荷A
电荷B
电场B
施力于
产 生
理论分析
理论分析
B
F
A
F
电场力
静电场
电场力：电场对电荷的作用
静电场：静止电荷周围产生的电场
注意：现代物理实验和实践证明了场的存在，它是物质存在的一种形式。和由实物粒子构成的物质一样，存在相互作用，且都具有能量。
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电场
电 荷
A
电 荷
B
1.电场：(1)定义：电荷在周围空间产生电场
(2)特性：电场虽然看不见、摸不着，但它是一种物质，有能量；弥漫
在空间中，不同的场可以存在于同一空间(可叠加)
2.电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，即电场力(静电场中也叫静电力)
3.静电场：静止电荷周围产生的电场(本章只讨论静止电荷产生的电场)
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(1)只要是带电体，周围都能产生电场。电场对于电荷的作用实际是电场与电场的相互作用。
(2)电场以及磁场已被证明是一种客观存在。场具有能量，也是物质存在的一种形式。
对于电场这种物质，如何认识它？如何描述它？
4.说明：
电场强度
11
02
B
A
检验电荷：
场源电荷：
(1)电荷量充分小，不改变原电场的分布；
(2)体积充分小，可视为点电荷.
(试探电荷)
激发电场的带电体所带的电荷
(源电荷)
情景：场源是带正电的球体，如何确定其周围电场中不同位置电场的强弱？
A
B
Q1：电场中不同位置电场的强弱与是否引入试探电荷有关？
Q2：如何区别A、B两点的电场强弱？这说明电场的强弱与什么有关？
Q3：直接用静电力来描述电场中不同位置的电场强弱，合适吗？
Q4：不同试探电荷在A受力是不同的，能否找到一个与试探电荷无关的量去表示电场强弱？
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理论分析
探究活动
探究教材P15交流讨论2，完成P16两个表格：
检验电荷的电荷量 q0 2q0 3q0 ··· nq0
检验电荷在A点受力大小F F0
电场力与电荷量的比
检验电荷的电荷量 q0 2q0 3q0 ··· nq0
检验电荷在B点受力大小F' F0'
电场力与电荷量的比
理论分析
知识精讲
E =
说明：
1.研究表明，以上定义式适用于任何带电体产生的电场；
2.电场强度反映了电场本身的属性，与试探电荷无关
检验电荷受到的电场力
检验电荷的电荷量
场源电荷激发的电场在某位置的电场强度(简称：场强)
单位：牛(顿)每库(仑) 符号：N/C
F
+q
方向
E
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Q1：将同一试探电荷放在不同位置，受到的静电力方向是相同？
Q2：将带电量相同的正、负检验电荷放在同一位置，受到的静电力方向是否相同？
z
A
场强(E)：矢量，规定某位置电场强度的方向与正电荷在该位置的受力方向相同
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1.电场强度：
(1)定义：放入电场中某点的检验电荷所受的________与它的________的比值
(2)定义式： ________
(3)单位：牛(顿)每库(仑)，符号：N/C
(4)方向：矢量，我们规定与在该点的正电荷所受电场力的方向______，与在该点的负电荷所受电场力的方向______ ．
E =
电场力
电荷量
相同
相反
E与F成正比，与q成反比？
18
1.真空中有一个电荷量为+Q的点电荷位于图中的O点，P与它的距离为r，请根据库仑定律及场强定义推导出P点场强大小的表达式，并确定P点电场强度的方向.
2.画出以下2幅图中三点的场强方向.
a
b
c
a
b
c
-Q
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2.点电荷电场：
点电荷电场强度公式：________，Q是_____电荷的电荷量
E =k
场源
说明：
1. 仅适用于真空中的点电荷的电场，而E＝适用于任何电场；
2.点电荷产生的场强E的大小与Q成正比，与r2成反比(点电荷场强的决定式)；
3.在计算式 中，r→0时，电场强度E不可以认为无穷大．因为r→0时，带电荷量为Q的物体就不能看成点电荷了．
E =k
E =k
20
正点电荷Q的电场中，P点到Q的距离为r，则Q在P点的电场强度是多大？方向如何？
如果再有一正点电荷Q′＝Q，放在如图所示的位置，P点的电场强度为多大？
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3.电场叠加原理：
当空间存在多个电荷时，空间中某一点的场强等于各个电荷单独存在时该点的场强的_______．
矢量和
说明：
1.E是个矢量，对于互成角度的电场强度的叠加，合成时遵循平行四边形定则.
2.一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同.
(把均匀带电球体分成无数点电荷，然后场强叠加的结果)
电场线
22
02
23
法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场，那就是电场线。
A
B
1.电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致；
2.在同一幅图中，可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小
EA>EB
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几种典型的电场线分布
+
正点电荷形成的电场线
负点电荷形成的电场线
等量异种电荷形成的电场线
等量同种电荷形成的电场线
(1)同一幅图中可以用电场线的疏密表示电场强度的大小。
(2)在静电场中，电场线从正电荷或无限远出发，终止于负电荷或无限远，是不闭合的曲线。
(3)同一电场的电场线在电场中不相交。
(4)电场线不是实际存在的线，是为了形象地描述电场而假想的线。
1.电场线的特点：
彼此靠近的带等量异种电荷的平行金属板之间的电场线(除边缘部分外)是相互平行且均匀分布的，称为匀强电场。
2.匀强电场：
(1)定义：电场中各点场强的_______和_______都相同；
(2)特点：电场线是相互_______且_______分布的；
(3)实例：彼此靠近的带_________电荷的______金属板之间的电场(除边缘部分外)是匀强电场.
大小
方向
平行
均匀
等量异种
平行
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