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第一章 静电力与电场强度
第3节 电场与电场强度
1.理解电场是一种物质。
2.理解电场强度的概念及其定义式，并会进行有关的计算。
3.会用电场线描述电场，了解几种典型场的电场线。
生活中常见有两种力：
▲一种是没有接触，施力物体与受力物体可以存在一定的距离，如：重力、静电力
相隔一定距离的物体之间是怎样产生作用的呢？
▲一种是通过直接接触产生，如：弹力、摩擦力
1.电荷间的相互作用是通过“电场”传递的，静止的电荷产生的电场称为静电场。
2.电场对放入其中的电荷会产生力的作用，这种力叫做电场力。
知识点一：电场及电场力
B电荷
A电荷
电场
问题：电场对电荷有力的作用，怎样描述这种作用呢？
场源电荷
产生电场的电荷
试探电荷
①为避免电荷 q 的引入对带电体Q的电场产生明显的影响，q的电荷量应足够小；
②为能确定带电体Q的电场在空间各点的性质，q的体积也应足够小（可视为点电荷）。
条件
情境：如图，场源是带正电荷的球体。如何确定其周围电场中各点电场的强弱？
拿同一试探电荷在P1、P2进行检验， P2处的细线偏离竖直方向的角度更小，所以P2点电场比P1点电场弱。说明电场的强弱与场中位置有关。
思考1：怎样区别P1、P2的电场强弱？这说明电场强弱与什么有关？
思考2：能否用电场力的大小表示电场的强弱？
我们不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱，因为对于电荷量不同的试探电荷，即使在电场的同一点，所受的静电力也不相同。
须找一个与试探电荷无关而由电场决定的物理量！
寻找一个不变的量
进一步研究表明：
对于电场中的同一点，试探电荷受到的电场力与其电荷量的比值是一定的。
1.定义：放入电场中某点的试探电荷受到的电场力F与它的电荷量q之比，称为该点的电场强度，简称场强，用E 表示。
2.公式：E=
3.方向：
4.单位：
5.物理意义：
N/C
描述电场的力的性质的物理量，反映了电场的强弱。
与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
知识点二：电场强度
定义式，适用于任意电场
（比值法定义）
负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反。
6.场强的矢量性：
+Q
+q
F
E
-Q
+q
F
E
+Q
-q
F
E
E
-Q
-q
F
电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。
例题：地球周围存在电场。电荷量为1.0×10-7C的试探电荷在地球表面某处受到的电场力的大小为1.5×10-5N，方向竖直向下。求该点的电场强度。
解：已知电荷量q= 1.0×10-7C，电场力大小F=1.5×10-5N。
设电场强度大小为E，由电场强度定义式得
该点电场强度的方向竖直向下。
思考：如何形象的反映和描述抽象的电场呢？
电荷间的电场分布
在装有蓖麻油的玻璃器皿里撒上一些细小的头发屑，再加上电场，头发屑会重新排列。图（a）是头发屑在一对等量异种电荷形成的电场中的排列情况，图（b）是头发屑在一对等量同种电荷形成的电场中的排列情况。这两幅图分别有什么特点？
头发屑的排列与两个异名磁极间的磁感线类似
头发屑的排列与两个同名磁极间的磁感线类似
可仿照用磁感线描 述磁场的方法，用类似的曲线来描述电场。
电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。
知识点二：电场线
为了形象描述电场而引入的假想曲线，并不真实存在
点电荷的电场
等量电荷电场
几种常见的电场线
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。
电场线的特点：
2.两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直。在中垂线上到O点等距离处各点的场强相等，中点场强最大。
O
1.两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷。连线上，
中点场强最小；
3.在中垂面(线)上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面(线)垂直，因此，在中垂面(线)上移动电荷时电场力不做功。
等量异种电荷的电场特点
2.中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零。
O
1.两点电荷连线中点O处场强为零，此处无电场线。
4.在中垂面(线)上从O点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强
先变强后变弱．
等量同种电荷的电场特点
3.两点电荷连线中垂面(中垂线上)，场强方向总沿面(线)远离O(等量正电荷)
一、电场及电场力
②基本特性：
对放入其中的电荷有力的作用，即电场力
①电场：电荷周围客观存在一种特殊物质
二、电场强度
①单位：牛/库(N/C)
②矢量：
规定：沿正试探电荷的F方向
③定义式，适用于所有电场。
电场各点本身的性质
三、电场线
①定义 ②电场线的特点
③常见电场中的电场线分布
1.（多选）关于电场，下列说法正确的是（ ）
A. 只要有电荷存在，电荷周围就存在着电场
B. 电场是一种物质，是不依赖我们的感觉而存在的一种客观物质
C. 电荷间的相互作用是通过电场发生的
D. 电场是人们假想出来的，实际并不存在
ABC
2.关于电场线的几种说法中，正确的是（ ）
A、沿电场线方向，场强必定越来越小；
B、在复杂电场中的电场线是可能相交的；
C、点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线相重合；
D、电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力就越大
D
3.（多选）用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图分别是等量异种点电荷形成电场的电场线和场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（ ）
A. B、C两点场强大小和方向都相同
B. A、D两点场强大小相等，方向相反
C. E、O、F三点比较，O点场强最强
D. B、O、C三点比较，O点场强最强
AC
4.如图所示,在一带负电的导体A附近有一点B,如在B处放置一个q1=-2.0×10-8 C的电荷,测出其受到的静电力F1大小为4.0×10-6 N,方向如图,问:
(1)B处电场强度多大 方向如何
(2)如果换成一个q2=+4.0×10-7 C的电荷放在B点,其受力多大 此时B处电场强度多大
(3)如果将B处电荷拿走,B处的电场强度是多大
答案: (1)200 N/C 方向与F1方向相反
(2)8.0×10-5 N 200 N/C (3)200 N/C

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