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第九章 静电场及其应用
9.3 电场 电场强度
A
A产生的电场
B
FAB
FBA
B产生的电场
A
B
FBA
FAB
电荷之间不接触却能相互作用，作用是怎样传递的？怎样描述空间中某一点电场的强弱和方向？
1. 能用电场观点解释电荷间的相互作用，区分场源电荷和试探电荷。
2. 能通过比值关系建立电场强度概念，判断其大小、方向和单位。
3. 能用点电荷场强和叠加原理分析简单电场，能用电场线描述电场。
一、电场是电荷间相互作用的媒介
1. 电荷如何作用于另一个电荷
A
A产生的电场
B
FAB
FBA
B产生的电场
A
B
FBA
FAB
电荷A和B彼此不接触，却分别受到对方的作用力。
问题：如果移走B，A的周围是否还存在某种物理作用？
电荷周围存在电场；电场对放入其中的电荷施加电场力。
一、电场是电荷间相互作用的媒介
2. 用小电荷检验电场
+Q
F
E
+q
激发电场的电荷叫场源电荷；用来检验电场性质的电荷叫试探电荷。
问题：试探电荷为什么要足够小？
电荷量和体积足够小，放入后不明显改变原来要研究的电场。
二、由受力比值建构电场强度
1. 寻找不随试探电荷改变的量
同一点依次放入电荷量为q、2q、3q的试探电荷，受力分别为F、2F、3F。
问题：哪个比值能反映该点电场本身的性质？
F/q保持不变，可用它描述该点电场的强弱。
二、由受力比值建构电场强度
2. 把比值定义为新物理量
单位：N/C。方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向。
负电荷受力方向与场强方向相反。
归纳：电场强度是矢量，大小由电场本身和位置决定，不由试探电荷决定。
二、由受力比值建构电场强度
3. 从定义式推出决定式
+Q
F
E
+q
场源电荷为Q，距场源r处放入试探电荷q。由库仑定律和定义式可得：
正点电荷场强沿半径向外，负点电荷场强沿半径向内。
q是试探电荷，Q是场源电荷；决定式只适用于点电荷形成的电场。
三、电场强度的叠加
1. 把每个场源的作用分别算出
+Q
-Q
+Q
-Q
多个点电荷共同形成电场时，某点的合场强等于各点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。
问题：为什么不能直接把各场强大小相加？
电场强度有方向，合场强必须按矢量运算法则合成。
三、电场强度的叠加
2. 观察电场线的方向和疏密
观察图中电场线：中垂线上场强方向有何共同特点？哪里电场线更密？
注意：电场线是描述电场的假想曲线，不是实际存在的线。
等量异种电荷中垂线上合场强方向由正电荷指向负电荷；电场线越密处场强越大。
三、电场强度的叠加
3. 区分“无电场线”和“场强为零”
等量同种点电荷连线中点O处，两分场强等大反向。
问题：图中某处没有画电场线，是否说明该处场强为零？
答案：中点O处场强为零；没有画电场线不等于没有电场，电场线只是模型化描述。
三、电场强度的叠加
4. 从电场线判断匀强电场
+
+
+
+
+
+
+
+
+
如果某区域内各点场强大小相等、方向相同，这个电场叫匀强电场。
其电场线表现为平行、等距、同向的直线。
归纳：电场线的切线方向表示场强方向，疏密程度可比较同一图中场强大小。
三、电场强度的叠加
5. 辨析一个常见误解
问题：电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹，这个说法正确吗？
请比较电场线切线方向、速度方向和受力方向。
不正确。电场线切线表示场强方向，运动轨迹切线表示速度方向；只有特殊条件下才可能重合。
1. 关于静电力和电场强度，下列说法正确的是（ ）（多选）
A.场强方向总与静电力方向一致
B.场强大小总与静电力大小成正比
C.正电荷受力方向与场强方向一致
D.同一点同一电荷受力越大，场强越大
答案：CD
2. 同一点换用不同试探电荷时，该点场强（ ）
A.大小和方向都改变　B.大小不变、方向不变
C.大小变为3倍　 D.方向相反
答案：B
3. 关于图示电场线分布，下列说法正确的是（ ）
A.一定由一个正点电荷产生
B.B点场强最大
C.B、D场强方向相同
D.正电荷一定沿曲线电场线运动
答案：B
4. 关于电场线，下列说法正确的是（ )（多选）
A.曲线电场线上各点场强方向不同　B.直线电场线上场强大小一定相同
C.多电荷电场线可以相交　D.电场中任意两条电场线不相交
答案：AD
电 场
性质
电场强度
电场线
特点
常见的电场线
定义
内容
表达式
单位
方向

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