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(共15张PPT)
电荷间的相互作用是如何发生的？
磁场
重力场（引力场）
类比思想：
我们还学习过哪些不接触
却产生相互作用的力？
1837年英国物理学家法拉第引入了电场和磁场的概念，指出电荷和磁体的周围都有场的存在。1838年，他提出了电力线的新概念来解释电、磁现象，这是物理学理论上的一次重大突破。
英国
法拉第
第3节 电场 电场强度
（第1课时）
第3节 电场 电场强度
一、电场
1、电场：带电体周围存在的特殊物质；
2、电场的基本性质：
对放入其中的电荷有力的作用，这种力称为电场力（静电力）
本章只研究静止电荷产生的电场，叫静电场
产生
施力于
电场B
施力于
产生
电场A
电荷A
电荷B
B
A
F
F
电荷与电荷间作用是通过电场发生的
库仑力是静电力，也是电场力
二、如何描述电场的强弱？
1）尺寸足够小，便于研究电场中各点的情况，
通常可看作点电荷；
2）所带电荷量足够小，不至于影响待测电场。
2、检验电荷（试探电荷q）:
场源电荷
思考：电场中各点场的强弱与场源电荷、试探电荷有关系吗？
1、场源电荷（Q）：产生（激发）电场的电荷
为研究电场而引入的电荷
直接用检验电荷所受的电场力大小反映不同点场的强弱，你认为合适吗？
思考：如何借助检验电荷来研究各点场的强弱？
+Q
电场中场的强弱与
电场中的位置有关！
不合适
r
r
r
r
+q
+2q
+nq
-q
2F
F
+
Q
+
Q
+
Q
+
Q
F
nF
电荷在电场中受电场力大小不仅
与电场在该点强弱有关还与
检验电荷的电荷q有关！
思考：
能否引入一个新的物理量，它仅
与电场有关，而与试探电荷无关？
nq
2q
q
电场力 F
检验电荷
电荷量q
k
Q q
r
2
k
Q
r
2
2k
Q q
r
2
k
Q
r
2
nk
Q q
r
2
k
Q
r
2
F / q
思考：
能否引入一个新的物理量，它仅
与电场有关，而与试探电荷无关？
1.电场强度(E)定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值。
E与F成正比，与q成反比？
2.定义式：
(普适，比值定义法)
二、如何描述电场的强弱？
3.E的特点：①E是电场本身的属性，与是否放入检验电荷无关；
②E是矢量
单位：N/C
+Q
+q
A
FA
EA
+Q
-q
A
FA
EA
根据规定：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。
电场强度E是矢量，
既有大小又有方向
物理学中规定：电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力方向相同。
例1. 电场中有一点P，下列说法中正确的有( 　　)
A．若放在P点的电荷的电量减半，则P点的场强减半
B．若P点没有检验电荷，则P点场强为零
C．P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大
D．P点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向
C
不变
不为零
正电荷
二、如何描述电场的强弱？
4.有用的推论：①
定义式，适用于一切电场
仅对点电荷的电场适用
q是检验电荷，E与q无关
Q是场源电荷，E与Q成正比
二、如何描述电场的强弱？
4.有用的推论：② F=Eq （普适）
适用范围
F= 真空点电荷适用
F=Eq 普适
例2. 如图所示，真空中有两个点电Q1=+3.0×10-8C和
Q2 =-3.0×10-8C，它们相距0.1m， A点与两个点电荷的距离
r相等，r=0.1m 求：
（1）电场中A点的场强。
（2）在A点放入电量q=-1×10-6C，求它受的电场力。
Q1
Q2
A
E合
E2
E1
Q1
Q2
A
分析：（1）真空中点电荷Q1和Q2的电场在A点的
场强分别为E1和E2,大小相等，方向如图；电场
A的场强为E1和E2的矢量和。
（2）电场力的大小为 F=Eq=5.4×10-4N
因电荷带负电，故方向是水平向左。
小 结
①矢量性：电场强度E是表示电场力的性质的一个物理量。规定正电荷受力方向为该点场强的方向。
③叠加性：在同一空间，如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。
二、电场强度三性
②唯一性：电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向决定于形成电场的电荷及空间位置，与放入电荷无关。
一、电场强度的计算:
1、
2、
点电荷的电场适用
任何电场均适用巩固练习
1．关于电场强度，下列说法正确的是(　　)
A．在以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度都相同
B．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大
C．若放入正电荷时，电场中某点的电场强度方向向右，则放入负电荷时，该点的电场强度方向仍向右
D．电荷所受的电场力很大，说明该点的电场强度很大
2．在电场中的某一点放入一个电荷量为+q的试探电荷，测得该电荷受力为F，则该处电场强度为 ，电场强度的方向与该电荷受力的方向 (选填“相同”或“相反”);若放入一个电荷量为-2q的试探电荷，则该电荷受力大小为 ，电场强度为 ，电场强度的方向与该电荷受力的方向 ，(选填“相同”或“相反”)，拿走试探电荷后，该点的电场强度为 。
3．（多选）有关公式E=和的含义理解正确的是（　　）
A．前者是电场强度的定义式，其中的E是任意电场中某点的场强
B．后者是真空中点电荷Q在距离Q为r处的场强
C．根据E=，减小q，则q所在的场强变大
D．根据减小Q，则Q在r处的场强变小
4．(多选)如图是电场中某点的电场强度E及所受电场力F与放在该点处的检验电荷所带电荷量q之间的函数关系图像，其中正确的是(　　)
5．在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力 F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．这个电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点的电场强度大小关系是
C．同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加
D．a、c两个位置场强方向一定不同
6．在一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m（图甲）。在A、B两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线a、b所示。则（　　）
A．A点的电场强度大小为2.5N/C B．B点的电场强度大小为40N/C
C．点电荷Q是负电荷 D．点电荷Q的位置坐标为0.2m
7. 如图所示，真空中有两个点电荷分别位于M点和N点，它们所带电荷量分别为q1和q2．已知在M、N连线上某点P处的电场强度为零，且MP＝3PN，则（　　）
A．q1＝3q2 B．q1＝9q2 C．q1＝q2 D．q1＝q2
8. 直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图所示．M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k表示．若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为(　　)
A．，沿y轴正向 B．，沿y轴负向
C．，沿y轴正向 D．，沿y轴负向
9．如图，A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上，直径与弦间的夹角为。A、B两点分别放有电荷量大小为的点电荷时，C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向，则等于（　　）
A． B． C． D．2
答案：
1.C
解析:A.电场强度是矢量，在以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度的大小是相同的，但是方向不同，所以不能说电场强度相同，选项A错误；
B .判定电场强度大小的方法是在该处放置一检验电荷，根据E＝来计算，与产生电场的场源电荷的正负没有关系，选项B错误；
C. 电场强度的方向与检验电荷无关，选项C正确；
D.虽然电场强度大小可以用E＝来计算，但E＝并不是电场强度的决定式，电场中某点的电场强度大小是一个定值，与是否放入检验电荷及电荷的受力情况无关，选项D错误
2. F/q 相同 2F F/q 相反 F/q
3.ABD
【详解】A．电场强度的定义式，适用所有电场，A正确；
B．是真空中点电荷形成的电场，其中r为距离场源电荷的距离，B正确；
C．电场强度的定义式，可以计算某点的电场强度，但电场强度是由电场本身的性质决定的，与试探电荷q的大小无关，C错误意；
D．根据减小Q，则Q在r处的场强变小，D正确。
4.AD
解析：电场强度的大小和方向都是由电场本身所决定的，与检验电荷无关，故该点电场强度是个定值，故A正确，B错误；根据F＝Eq可知，F－q图像是正比例函数图像，故C错误，D正确．
5.B
【详解】AB．在电场中，试探电荷所受电场力
因此图像斜率反映电场强度的大小，图中四个点斜率不同，说明该电场不是匀强电场，且，故A错误，B正确；
C．电场强度是由电场本身的属性决定的，与试探电荷的电性、电荷量以及受力均无关，即试探电荷不影响原来的电场，故C错误；
D．， c两个位置试探电荷电性不同，电场力反向，所以场强方向一致，故D错误。
故选B。
6.D
【详解】AB．根据试探电荷所受电场力为
由图线a、b的斜率求出A、B点的电场强度大小为
，
故AB错误；
CD．因A点的正电荷受力和B点的正电荷受力均指向x轴的正方向，则说明电场线方向指向x轴正方向，且A点场强大，故点电荷Q带正电处在A点左侧，设点电荷在A点左侧距离为x，则有
，
解得 ，所以点电荷Q的位置坐标为0.2m，故C错误，D正确。故选D。
7.　B
解：已知在M、N连线上某点P处的电场强度为零，根据点电荷的电场强度公式得：
，MP＝3PN。解得：q1＝9q2。
8. B
解析　由于对称性，M、N两处的负电荷在G、H处产生的合场强大小相等，等于在O点的正点电荷产生的场强E1＝，正点电荷放在G处时，它在H处产生的场强E2＝，所以，H处的合场强E＝E1－E2＝，方向沿y轴负方向，B正确．
9.B
【详解】根据题意可知两电荷为异种电荷，假设为正电荷，为负电荷，两电荷在C点的场强如下图，设圆的半径为r，根据几何知识可得
，
同时有
，
联立解得，故选B。

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