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人教版必修三第九章《静电场及其应用》
3.电场 电场强度
阳信县第二高级中学 陈光
回顾旧知，引发思考
检查提问
1.内容
2.表达式
3.成立条件
【思考】两个点电荷没有直接接触，它们之间的相互作用力是怎样产生呢？
+
+
库仑定律
回顾旧知，引发思考
万有引力
静电力
【相似】
两种观点
观点一：超场距作用
观点2：“场”的观点
不需要媒介
不需经历时间
超越空间直接发生
19世纪30年代，法拉第提出电荷周围存在电场的观点
项目一：电场
【问题1】根据你的理解，向大家介绍法拉第建立的电场模型是什么样子的？
【自主学习】根据问题自主阅读教材第11页，建立“电场”物理模型，对场形成正确认知。
【问题2】图解说明电荷之间的相互作用是如何实现的？
【问题3】电场的基本性质是什么？
【问题4】如何描述或者检验电场呢？
项目一：电场
激发电场的带电体所带的电荷叫做
场源电荷，或源电荷
实验中的带电小球是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷
试探电荷要求：电荷量比较小、体积比较小的电荷q
如何证明带电金属球C周围有电场存在？
【自主学习】根据问题自主阅读教材第12——13页，理解电场强度概念的建立过程。
项目二：电场强度
【问题1】带电小球A处于谁产生的电场中？
【问题2】同一带电小球受到静电力大小与什么因素有关？
【问题3】电荷量不同小球在同一位置受到的静电力大小相同吗？
1.电场强度概念建立
项目二：电场强度
【问题4】直接用静电力来描述电场中各点的电场强弱，合适吗？
【问题5】通过以上思考，需要找一个什么样的物理量来描述电场的强弱呢？
1.电场强度概念建立
项目二：电场强度
【猜想】试探电荷在电场中某点受到的静电力F与试探电荷的电荷量q 成正比
即：试探电荷在电场中某点受到的静电力F与试探电荷的电荷量q 之比是一个常量
情境1：同一电荷量，不同距离
情境2：同一位置，不同电荷量
实验表明：在同一位置，试探电荷所受到的电场力的大小与所带电荷量的比值是固定不变的，在不同位置，一般说来是不不同的，它反映了电场在该点的性质。
项目二：电场强度
1.电场强度
(1)定义：
(2)表达式：
(5)单位：
(4)方向：
(3)物理意义：
知识形成区
1.推理过程
项目三：点电荷的电场 电场强度的叠加
+Q
F
E
+q
推理区
【自主学习】根据问题自主阅读教材第13——14页，根据要求建立点电荷电场模型
2.点电荷电场
(1)公式：
(2)适用范围：
(4)思考：点电荷电场方向如何确定？
(3)思考：r→0，E→∞对不对？
+
-
A
B
①正点电荷电场方向：沿连线背离场源电荷
②负点电荷电场方向：沿连线指向场源电荷
以点电荷为圆心的圆上的各个位置上的电场强度大小相同，但方向不同。
项目三：点电荷的电场 电场强度的叠加
3.电场的叠加
【问题情境】如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？
+
1
Q
2
Q
P
+
1
Q
2
Q
P
当空间有几个带电体同时存在时，它们的电场就相互叠加，形成合电场，这时点的电场强度就等于各个带电体单独存在时在该点产生电场强度的矢量和。
项目三：点电荷的电场 电场强度的叠加
典例训练
【典例1】一半径为 R的圆环上均匀地带有电荷量为Q的正电荷，在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P，它与环心O的距离OP=L设静电力常量为k，则P点的电场强度E为（ ）
O
P
●
L
R
典例训练
【典例2】如图所示，一个半径为R带电量为Q的均匀带电球体在过球心位置被挖去一个半径为R/2的小球体后，则剩余部分空心球体在离球心为2R处的A点产生的电场强度多大？
A
典例训练
【典例3】如图所示，在半球面 AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q、球面半径为R，CD为通过半球面顶点与球心O 的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R.已知M点的电场强度大小为E，则N 点的电场强度大小为（ ）
项目四：电场线
1.电场线：
为了形象描述电场而引入的假想线。
电场线
2.描述方法：
磁感线和电场线都是法拉第提出的，因为简洁方便，一直沿用至今。
EA
EB
EC
为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一些有方向的曲线，曲线上每点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱。这样的曲线叫电场线。
项目四：电场线
3.常见电场的电场线分布——点电荷电场线
正点电荷电场线分布
负点电荷电场线分布
以点电荷中心对称分布；
以点电荷为球心的同一球面上各点场强大小相等，但方向不同；
以点电荷为起点的同一射线上各点场强大小不等，但方向相同。
特点
项目四：电场线
3.常见电场的电场线分布——等量异种电荷
以两点电荷连线及其中垂线“对称”分布
两电荷所在直线上场强先增后减，再增又减；
中垂线上场强先增后减；
特点
关于垂足对称的两点场强大小相等，方向相同。
项目四：电场线
3.常见电场的电场线分布——等量同种电荷
以两点电荷连线及其中垂线对称分布
两电荷所在直线上场强先增后减，再增又减；
中垂线上场强先增后减；再增又减；
特点
关于垂足对称的两点场强大小相等，方向相反。
项目四：电场线
4.电场线的特点：
（1）电场线起于正电荷或者无穷远，止于无穷远或者负电荷；
（2）同一电场中电场线不相交；
（3）同一电场中电场线密的地方电场强度大；
（4）电场中某点场强的方向与该点电场线切线方向一致。
项目五：匀强电场
1.定义：如果电场中各点的电场强度大小相等、方向相同，这样的电场叫作匀强电场。
电场强度大小相等
疏密均匀
电场强度方向相同
平行直线
2.电场线的特点：平行等距的直线。
典例训练
【典例4】如图所示，四幅有关电场说法正确的是(　　)
A．图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B．图乙离点电荷距离相等的 a、b 两点场强相同
C．图丙中在 c 点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到 d 点
D．图丁中某一电荷放在 e 点与放到 f 点，它受到的静电力相同
典例训练
【典例4】A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其v t图像如图所示。则电场可能是(　　)

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