第3节 电场强度和电场线
2019年高中物理教科版选修3-1教学案：第一章 第3节 电场 电场强度和电场线 Word版含答案
第3节电场__电场强度和电场线1．电场是电荷周围存在的一种特殊物质，它对放入其中的电荷有力的作用。
2．电场强度是用来描述电场的力的性质的物理量，其定义式为E＝F q。
3．电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向规定为正电荷在该点所受的静电力的方向。
4．电场线是为了形象描述电场而引入的假想的线，是由英国物理学家法拉第首先提出的。
其疏密程度表示电场的强弱，其每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
5．匀强电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，其电场线是间隔相等的平行直线。
一、电场1．电场的概念与基本性质2．电场力电场对电荷的作用力。
3．静电场静止电荷周围产生的电场。
二、电场强度1．检验电荷和场源电荷 (1)检验电荷(2)场源电荷如果电场是由某个带电体激发产生的，那么该带电体所带的电荷称为场源电荷或源电荷。
2．电场强度(1)定义：放入电场中某处的检验电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值。
(2)公式：E ＝Fq 。
(3)单位：牛每库，符号N/C 。
(4)方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同。
负电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点电场强度的方向相反。
3．真空中点电荷的场强 (1)大小：E ＝k Qr 2。
(2)方向①正点电荷：某点P 的场强方向沿着二者连线背离正电荷，如图1-3-1甲所示。
图1-3-1②负点电荷：某点P 的场强方向沿着二者连线指向负电荷，如图乙所示。
三、电场线 1．概念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。
2．特点(1)曲线上切线方向表示该点的场强方向。
(2)起始于正电荷(或无穷远)终止于负电荷(或无穷远)，电场线不闭合。
(3)任意两条电场线不相交。
(4)电场线的疏密表示场强的强弱。
(5)电场线是为了形象描述电场而假想的曲线，实际并不存在。
3．几种常见典型电场的电场线1．自主思考——判一判(1)在电场中的电荷，不论是静止的还是运动的，都受到电场力的作用。
(完整版)电场强度与电场线
电场强度和电场线一、电场：（1）电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的，电荷的周围都存在电场.特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加.物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性——质量和能量.（2）基本性质：主要表现在以下几方面①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.③当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量.二、电场强度(E)：同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？（1）关于试探电荷和场源电荷注意：试探电荷是一种理想化模型，它是电量很小的点电荷，将其放入电场后对原电场强度无影响指出：虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱，但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关，所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱．实验表明：在电场中的同一点，电场力F与电荷电量q成正比，比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定，跟电荷电量无关，是反映电场性质的物理量，所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱．（2）电场强度①定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强．用E表示。
公式（大小）：E=F/q （适用于所有电场）单位：N/C 意义②方向性：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的方向相同．指出：负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反．◎唯一性和固定性电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.三、（真空中）点电荷周围的电场、电场强度的叠加（1）点电荷周围的电场①大小：E=kQ/r2 （只适用于点电荷的电场）②方向：如果是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；如果是负电荷：E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q．说明：公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离．理解：空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关．（2）电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和．[要点提炼]公式E ＝F q 与E ＝kQr2的对比理解项目 意义适用条件Q 或q 的意义公式中各量的关系 E ＝F q电场强度的定义式 任何电场 q 是试探电荷E 用F 与q 的比值来表示，但E 大小与F 、q 大小无关 E ＝k Q r2 点电荷的场强公式点电荷在真空中Q 是场源电荷E 不仅由Q 、r 决定且E ∝Q ，E ∝1r2四、电场线（1）电场线：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的方向。
3.电场电场强度和电场线
带有等量异号电荷的一对平行 金属板，如果两板相 距很近， 它们之间的电场，除边缘部分 外，可以看做匀 强电场。在两 板的外面几乎没有电场。
图1.3-10 相距很近的一对带等量异 号 电荷的平行金属板，它们之间的电场除 边缘外，可看做匀强电场。
3. 电场 电场强度 与 电场线
第二课时
复 习 回 顾
问题：电场如何描述？
是否可以像初中物理中用磁感线对磁场进行描述一样， 在电场中也引入相应的形象化描写电场的"电场线" ?
形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方 向也很重要。法拉第采用了一个简洁的方法描述电场， 那就是画电场线（electric field line）。
思考：用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量 为 1.0×10－2 kg，所带电荷量为＋2.0×10－8 C。现加
一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成 30° （图1.3-12）。求这个匀强电场的电场强度。
思考：如图1.3-13，真空中有两个点电荷 Ｑ1 ＝ ＋4.0×10 －8 C 和 Ｑ2 = －1.0×10－8 C，分别固定在x坐标轴的x ＝ 0 和x ＝ 6 cm的位置上。 (1) x坐标轴上哪个位置的电场强度为零？ (2) x坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿x方向的？
电场线有以下几个特点：
(1) 在静电场中，电场线从正电荷或无限远出发，终止于无 限远或负电荷；电场线不闭合. (2) 电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的 电场强度不可能有两个方向；
(3) 在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场 强度较小的地方电场线较疏， 因此可以用电场线的疏密来 表示电场强度的相对大小。
第一章 第三节 电场 电场强度和电场线(第一课时)
E是矢量，其方向与正电荷 4 (+q)在该点受到的电场力的方 向相同
5 E的单位： 牛/库 (N/C)
理解训练：
在电场中某点放一试探电荷，其电荷量为q， 试探电荷受到的电场力为F，则该点电场强度为 E=F/q，那么下列说法是否正确
A、若移去试探电荷q，该点的电场强度就为零 B、若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷， 该点的场强就变为E/2
6.场强的矢量性：
物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点 所受的静电力的方向相同．
+Q
F E
E
+q
F
-Q
+q
•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。 F
+Q
E
-q
E F
-Q
-q
7、电场强度和电场力的对比分析 电场强度E 1 是反映电场本身的力的性质的物
检验电荷 的电荷量 q q 2q Q 电场力 F Qq r2 Qq 2k r2 Qq 3k r2 k k q r A
F/q
Q r2 Q k r2 Q k r2
+
F
3q
实验发现： 1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同， 比值F/q是一定的。 2.电场中不同的点，同一电荷所受力也不同， 比值F/q一般是不同的。 结论:F/q 能反映电场中某点电场力的性 质——电场的强弱。
二.电场强度
1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟 它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简 称场强。 F 2.定义式： （定义式， E
q
3.单位：牛/库(N/C)
适用于任意电场）
4.方向：电场强度是矢量，规定其方向与正电 荷在该点的受力方向相同。 5.物理意义： 场强反映电场的力的性质，由电场本身决定， 与放入的试探电荷无关 。
第一章 第3节 电场 电场强度和电场线
两 个 灯 笼 对 对 碰
4、中垂线上以中点的电场线最密.两点电荷的连线上或 中垂线上到两点电荷连线中点等距离处各点的电场线 疏密相同,切向同向。
典型电场的电场线
中 两 垂 军 线 对 的 垒 轴 排 对 兵 称 布 图 阵 形 起始于正电电荷，终止于无穷远处.在中垂线上从两电荷 连线中点到无穷远，电场线先变密后变疏。等量同种点 电荷连线和中垂线上关于中点对称处的电场线疏密相同, 切向相反.
（2）电场强度是反映电场强弱和方向的物理量。
（3）由电场本身的性质决定，E与F、q无关
与检验电荷q是否存在无关
与电荷的正负 无关 与电荷量的多少无 关 与受到的电场力都 无关
比值 法定义 有哪些？
课堂练习
1、由电场强度的定义式 一点： BC
E F q
可知，在电场中的同
A 电场强度E与F成正比，跟q成反比。 B 无论检验电荷的q值（不为零）如何变化，F与q的 比值始终不变。 C 电场中某一点的场强为零，则处在该点的电荷受到 的电场力一定为零。 D 一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点 的场强一定为零。
E
四.电场线 电场线的特点 ①假想的曲线，并不真实存在.
②起于正电荷,止于负电荷. ③不相交,不闭合.
④电场线不是电荷的运动轨迹.
典型电场的电场线
发 散 状 中 心 对 称
像 太 阳 光 芒 四 射
1、起始于正电荷，终止于无穷远处. 2、以正点电荷为球心的球面上,电场线疏密相同,但切向各不相同.
+Q
F’ F
在电场中的同一点，比值F/q恒定 在电场中的不同点，比值F/q不同
问题2 怎样描述电场的强弱呢？
F/q 电荷q在电场中的位置所决定，
第三节 电场 电场强度和电场线
第一章第三节电场强度和电场线题型一：电场强度的认识和计算例、关于静电场场强的概念，下列说法正确的是( )A. 由E＝F/q可知，某电场的场强E与q成反比, 与F成正比B. 正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关C. 电场中某一点的场强与放入该点的检验电荷正负无关D. 电场中某点不放检验电荷时，该点场强等于零1、下列说法正确的是（）A．根据E=F/q可知，电场中某点的场强与电场力成正比B．根据E=kQ/r2可知，点电荷电场中某点的场强与点电荷的电荷量Q成正比C．根据场强叠加原理可知，合电场的场强一定大于分电场的场强D．电场强度的方向与电场力方向一定相同2、关于电场强度E，下列说法中正确的是（）A．根据E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的两倍B．由公式E=kQ/r2，可知在点电荷形成的电场中E与Q成正比，而与r平方成反比C．在一个以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强均相同D．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向3、（多选）如图是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（）A.这个电场是匀强电场B.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed>Ea>Eb>EcC.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea>Ec>Eb>EdD.a、b、d三点的场强方向相同4、（多选）根据电场强度的定义式E=F/q，下列说法正确的是（）A．电场强度E跟电场力F成正比，跟试探电荷的电荷量q成反比B．电场强度E的方向与电荷在电场中受到的电场力的方向一致C．电场强度E的大小反映了该点电场的强弱D．电场强度E由电场本身决定，与放入场中的试探电荷无关5、（多选）由电场强度的定义式/E F q可知，在电场中的同一点（）A. 电场强度E 跟F 成正比，跟q 成反比；B ．无论点电荷的电量如何变化，F/q 始终不变；C ．电场中某点的场强为零，则在该点的电荷受到的电场力一定为零；D ．一个不带电的小球在P 点受到的电场力为零，则P 点的场强一定为零。
教科版高中物理必修第三册第一章第3节静电场 电场强度和电场线
负点电荷电场方向指向电荷
3、场强方向：
EF
+Q
+q
F
E
+Q
-q
物理学中规定，电场中某点的电场强度的方 向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同．
按照规定：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。
FE
-Q
+q
E
F
-Q
-q
例2.在电荷Q=810-9 C的电场中有点A,在A点放 入点电荷q=+410-9 C, q受到电场力F=810-5N, 方向向右. (1)求A点场强大小、方向. 2104N/C,向右
（1）电场线始于正电荷，终止于负电荷（无穷远 处）．
（2）电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方 向一致．
（3）电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电
场线越密的地方，场强越大；电场线越稀的地
方，场强越小．
EA
EB
（4）两条电场线不能相交
B
（5）电场线是不闭合的 ． A
1、两条电场线不能相交：
电场线上某点的切线方向为该点的电场强度的方向,如果 两条电场线相交,则在交点处电场强度的方向就有两个,分别 为两条电场线在此点的切线方向,这是不可能的,因为电场强 度是矢量,
2、电场线是不闭合的：
a.在静电场中，电场线起始于正电荷，终止于负电荷，不形 成闭合曲线．
b.等量的异种电荷的电场线也是不闭合的。
c.电场线起始于正电荷，终止于负电荷，并没有闭合，通俗 一点讲就是没有形成一个圈。
问题：电场线是带电粒子的运动轨迹吗？
电场线
运动轨迹
客 观 性
电场中并不存在，是 为了研究电场方便而 人为引入的
电场强度与电场线
电场强度与电场线电场强度和电场线是电学中重要的概念，它们描述了电场的性质和行为。
本文将深入探讨电场强度和电场线的定义、计算以及它们之间的关系。
一、电场强度的定义与计算1.1 电场强度的定义电场强度是描述电场中电荷受力情况的物理量，它表示单位正电荷所受到的电力大小和方向。
电场强度用E表示，单位是牛顿/库仑（N/C）。
1.2 电场强度的计算计算电场强度的方法主要有两种：通过库仑定律和电场强度的定义公式。
1.2.1 库仑定律库仑定律表明，两个电荷之间的电力与两者电荷的大小和距离的平方成正比，与两者电荷的正负有关。
根据库仑定律，可以计算出一点电场强度公式为：E = k * Q / r^2其中，E为电场强度，k为库仑常量（k = 9×10^9 N·m^2/C^2），Q为电荷量，r为距离。
1.2.2 电场强度的定义公式电场强度的定义公式为：E =F / q其中，F为电荷受力，q为单位正电荷的电荷量。
二、电场线的性质与绘制2.1 电场线的定义电场线是用来表示电场强度方向的图形表示方法。
电场线的方向与电场强度的方向一致，它切线方向与电场线上的任意一点电场强度的方向相同。
2.2 电场线的性质2.2.1 电场线从正电荷指向负电荷2.2.2 电场线不相交2.2.3 电场线离开正电荷和负电荷时，成径向放射线状2.2.4 电场线越密集，电场强度越大2.2.5 电场线在导体上的切线方向与导体表面垂直2.3 电场线的绘制通过计算电场强度的方向和大小，可以绘制出电场线。
常用的方法是使用箭头表示电场线的方向和长度表示电场强度的大小。
三、电场强度与电场线的关系电场强度和电场线之间存在着密切的关系。
电场强度的方向与电场线的方向一致，电场强度的大小与电场线的密度成正比。
通过电场线的绘制，可以直观地了解电场强度在空间中的分布情况。
总结起来，电场强度与电场线是研究电场性质的重要工具。
电场强度描述了电场中电荷受力的强度和方向，可以通过库仑定律或定义公式进行计算。
高中物理选修3-1电场-电场强度和电场线知识点考点高考题总结
1-3电场 电场强度和电场线考试要点：1、了解电场、电场强度、电场线的概念及相互关系。
2、理解电场强度的物理意义、定义式、知道点电荷电场强度公式。
3、区分场源电荷与检验电荷的不同。
正确认识定义式与点电荷电场公式的关系。
4、了解各种基本电场的电场线情况。
电场线与运动的关系。
考试重点：电场强度定义、电场线考试难点：电场强度定义与意义【知识点回顾】（一）电场1、电场——电荷周围空间存在的一种特殊物质。
电场电荷作用的媒介，对放入其中的电荷会产生力的作用。
又具有能的作用。
（二）电场强度根据电场的基本性质——对放入电场中的电荷会产生力的作用。
1、定义：E= F/q ，单位：F/N; q/C; E(N/C)方向：正电，E 与F 同向，负电：E 与F 反向。
讨论：（1）比值定义：E= F/q ， 则能说E 与F 成正比，E 与q 成反比吗？（不：当q 加倍，F 加倍，但E 不变。
）E 由q 、F 来决定吗？（E 虽然由它们来定义，但并不由它们决定。
由场源电荷决定）回顾：R=U/T ，ρ=m/v ，同样道理。
2、点电荷的电场（在距Q 为R 处的电场）推理：放入电荷q ，受力为2rQq k F =；电场强度为：22r Q k qr Qq k q F E === 说明：① E 大小：E ∝Q ；E ∝1/r 2; E 方向：沿连线+Q 向外；-Q 向里。
② 两个公式比较：qF E =；定义式，适用于一切情况。
E 并不由F 、q 决定。
2r Q kE =，只适用于真空点电荷电场。
E 由Q 、R 决定。
③ 求F 两种方法：F=qE, q r Q k r Qq k F )(22== 公式括号内的意义？ ④ 比方：电场——风场；场源电荷——电风扇；检验电荷q ——检测的纸片。
(3)多个点电荷电场：为各个点电荷产生电场强度的矢量和。
..21++=E E E ρρρ如图1，等量异种电中垂线上各点电场方向？大小如何变化？图2例：如图,q B =1×10-6C, r=1m, F B =1.8×10-2N,求：① E B ；q A ; ②若q B ′=0.2×10-6C; E B =? ③ AC=2m; E C =?解：① E B =F/q B =1.8×104N/C C C kr E q A A 69421021091108.1-⨯=⨯⨯⨯== ② E B 不变，F 变大为原来的5倍；③ 由2rQ k E =，R 为2倍，则E 为B 点的1/4；E C =1.8×104/4=0.45×104N/C.（三）电场线——各点的切线方向都与该点的电场强度方向一致的有方向曲线（假想曲线），1、电场线与电场强度：电场线切线方向——E 方向；疏密程度——E 大小；2、特点：不相交、不重合、不中断（无电荷处）、不闭合、起于正电荷，止于负电荷。
第一章 第三节 电场 电场强度和电场线(第二课时)
· · d· ·
d点是否有场强？场强大小与a、b、c三 点场强大小的关系如何？
a
b
c
正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速 运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计）， 则可以确定它所处的电场可能是：
P
Q
P
Q
P
Q
PQAFra bibliotekBC
D
例：如图为一条电场线，下列说法正确的是： （ C ） A、EA一定大于EB B、因电场线是直线，所以是匀强电场，故 EA=EB C、A点电场方向一定由A指向B D、AB两点的场强方向不能确定
特点：
a、沿点电荷的连线， 场强先变小后变大
b、两点电荷连线中 垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面 （中垂线）垂直
c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中 点0等距离各点场强相等。
3）、等量同种点电荷形成的电场中电场中 电场线分布情况
特点：
a、两点电荷连线中 点O处场强为0 b、两点电荷连线中点附近的电场线非常 稀疏，但场强并不为0 c、两点电荷连线的中点到无限远电场线 先变密后变疏
E
通常情况下怎样得到匀强电场？
带等量异种电荷、大小相等、互 相靠近且正对的两平行金属板之间的 电场除边缘附近外就是匀强电场。
例：如图，是静电场的一部分电场线的分布， 下列说法正确的是：（ ） B A、这个电场只能是负电荷的电场 B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FA C、点电荷q在A、B两处的加速度大小，aA>aB （不计重力） D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切 B 线方向
4．匀强电场
各点场强大小和方向都相同的电场 叫匀强电场。
电场线的特点：
匀强电场的电场线是怎样分布的？
《电场强度和电场线》 讲义
《电场强度和电场线》讲义一、电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
要理解电场强度，咱们可以先从一个简单的例子入手。
想象一个带正电的点电荷，它周围存在着一种特殊的“环境”，使得其他带电体在这个“环境”中会受到力的作用。
这个“环境”就是电场。
那么，电场强度是怎么定义的呢？我们把一个电荷量为 q 的试探电荷放在电场中的某点，它所受到的电场力为 F，那么该点的电场强度 E 就等于电场力 F 与试探电荷 q 的比值，即 E ＝ F ／ q 。
需要注意的是，电场强度是由电场本身的性质决定的，与试探电荷的电荷量和是否存在都没有关系。
电场强度是一个矢量，它既有大小又有方向。
如果电场中某点的电场强度方向是正电荷在该点所受电场力的方向，那么负电荷在该点所受电场力的方向就与电场强度方向相反。
为了更直观地描述电场强度的分布情况，我们引入了电场强度的叠加原理。
如果在空间中有多个点电荷同时存在，那么某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
比如，有两个带正电的点电荷 Q1 和 Q2，它们之间的距离为 r。
那么在它们连线的中点处，电场强度的方向是沿着连线指向外侧的，大小可以通过计算得出。
二、电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的一种假想的曲线。
电场线有这样几个特点：首先，电场线起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处）。
这就表明了电场的方向性。
其次，电场线在空间中不会相交。
因为如果电场线相交，那么在交点处就会有两个不同的电场强度方向，这显然是不可能的。
再者，电场线的疏密程度表示电场强度的大小。
电场线越密的地方，电场强度越大；电场线越疏的地方，电场强度越小。
通过电场线，我们可以很直观地看出电场的分布情况。
比如，匀强电场的电场线是平行且等间距的直线。
我们来举个例子，一个带等量异种电荷的平行金属板之间的电场就是匀强电场。
电场线垂直于金属板，并且疏密均匀。
再比如，单个点电荷产生的电场，电场线是以点电荷为中心向外辐射的。
高中物理教科版选修3-1：第一章 第3节 电场 电场强度和电场线
第3节电场电场强度和电场线1．电场是电荷周围存在的一种特殊物质，它对放入其中的电荷有力的作用。
2．电场强度是用来描述电场的力的性质的物理量，其定义式为E＝F q。
3．电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向规定为正电荷在该点所受的静电力的方向。
4．电场线是为了形象描述电场而引入的假想的线，是由英国物理学家法拉第首先提出的。
其疏密程度表示电场的强弱，其每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
5．匀强电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，其电场线是间隔相等的平行直线。
一、电场1．电场的概念与根本性质2．电场力电场对电荷的作用力。
3．静电场静止电荷周围产生的电场。
二、电场强度1．检验电荷和场源电荷 (1)检验电荷(2)场源电荷如果电场是由某个带电体激发产生的，那么该带电体所带的电荷称为场源电荷或源电荷。
2．电场强度(1)定义：放入电场中某处的检验电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值。
(2)公式：E ＝Fq。
(3)单位：牛每库，符号N/C 。
(4)方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同。
负电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点电场强度的方向相反。
3．真空中点电荷的场强 (1)大小：E ＝k Qr 2。
(2)方向①正点电荷：某点P 的场强方向沿着二者连线背离正电荷，如图1-3-1甲所示。
图1-3-1②负点电荷：某点P 的场强方向沿着二者连线指向负电荷，如图乙所示。
三、电场线 1．概念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。
2．特点(1)曲线上切线方向表示该点的场强方向。
(2)起始于正电荷(或无穷远)终止于负电荷(或无穷远)，电场线不闭合。
(3)任意两条电场线不相交。
(4)电场线的疏密表示场强的强弱。
(5)电场线是为了形象描述电场而假想的曲线，实际并不存在。
3．几种常见典型电场的电场线电场电场线形状简要描述正点电荷光辉四射，发散状负点电荷众矢之的，会聚状等量正点电荷势不两立，相斥状等量异种点电荷手牵手，心连心，相吸状匀强电场互相平行等间距的直线1．自主思考——判一判(1)在电场中的电荷，不管是静止的还是运动的，都受到电场力的作用。
高中物理第1章静电场第3节电场电场强度和电场线练习教科版选修3-1(2021年整理)
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第3节电场电场强度和电场线1．放入电场中某点的检验电荷所受电场力与它的电荷量的比值叫做该点的电场强度，它是用来描述电场强弱和方向的物理量，其大小与检验电荷及其受力无关，决定于电场本身，其方向与正电荷在该点所受静电力方向相同．2．真空中点电荷周围形成的电场的场强公式为：E＝k错误!，其中k是静电力常量,Q是场源电荷的电荷量．在点电荷Q的电场中不存在E相同的两个点．r相等时,E的大小相等，但方向不同；两点在以Q为中心的同一半径上时，E的方向相同，但大小不同．3．匀强电场是场强大小、方向处处相同的电场，其电场线是间隔相等的平行线．4．下列说法中正确的是( )A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在电场B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用D．电场是人为设想出来的，其实并不存在答案ABC5．下列关于电场的叙述正确的是( ）A．两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的B．只有电荷发生相互作用时才产生电场C．只要有电荷存在,其周围就存在电场D．A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用答案ACD6．关于电场线的以下说法中,正确的是( ）A．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B．沿电场线的方向,电场强度越来越小C．电场线越密的地方同一试探电荷所受的电场力就越大D．顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变答案C解析电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方向相同，A错误；沿电场线方向，其疏密变化情况未知，所以电场强度大小不能判定，电荷的受力情况也不能判定，所以B、D错误；故只有C正确．【概念规律练】知识点一电场、电场强度1．电场中有一点P,下列说法中正确的是( )A．若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点的场强减半B．若P点无试探电荷，则P点的场强为零C．P点的场强越大，则同一电荷在P点所受到的电场力越大D．P点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向答案C解析为了知道电场中某点的电场强度，可以把一个试探电荷放入该点，其受到的电场力F与自身的电荷量q的比值错误!可反映该点场强的大小，但该点的场强由电场本身决定,与试探电荷的电荷量多少、电性无关,所以A、B错．由E＝错误!得F＝Eq，当q一定时,E越大,F越大，所以C正确．电场中某点的场强方向规定为正电荷在该点受到的电场力方向，与负电荷受力的方向相反，D错．2．一检验电荷q＝＋4×10－9C，在电场中P点受到的电场力F＝6×10－7N．求：（1）P点的场强大小；（2）将检验电荷移走后,P点的场强大小；(3)放一电荷量为q＝1.2×10－6C的电荷在P点,受到的电场力F′是多大？答案（1)1。
高一物理选修3-1第一章第3节(电场、电场强度电场线)精品课件
FA
＋q
A
＋q
B
B
FB
※注：检验电荷必须要： 电荷量很小（不影响原电场） 体积很小（可以当作质点）
阅读p11《讨论交流》完成下表：
如图1-3-2点电荷Q产生的电场中： FA
r
＋Q
A 2r
B
q0
FB
2q0 3q0 ...... nq0
...... nF0
检验电荷的电荷量(q)
检验电荷在A点受力大小FA 检验电荷在B点受力大小FB
Q是场源电荷的电量， r是场中某点到场源电荷的距离。
4、p13活动 Q E ＝k 2 r 场强与产生电场电荷的电荷量有关；与p点 到+Q的距离r有关；与检验电荷无关。 场强大小与场源电荷Q成正比；与离场源 电荷的距离r的平方成反比； Q ④ 场强大小是 k 2 ；方向由球心指向球面。 r ⑤ 方向由球面a、b、c指向球心。
3、如何表示点电荷的电场强度？
※ 真空中两静止的点电荷之间的相互作
用力（库仑力）:
F＝k r2
Q1Q2
非接触力
两电荷间相互作用时不直接接 它们之间的相互作用力是怎样 触，它们之间的相互作用是通过别 产生的？ 的物质作用的，这就是电场。
一、电场及其性质
1、电场： 存在于带电体周围的特殊物质。
2、电场的基本性质：（电场的力的性质） 对放入其中的电荷有力的作用。 我们把电场对电荷的作用力称为电场力。
④电场线不相交、不相切。 ⑤电场线不闭合。
E1 E2
三、匀强电场
1、定义：各点电场强度的大小和方向都相同 的电场。
特点： 匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀 强电场的电场线是平行等距的直线 电场方向与电场线平行。
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2、电场线的特征
1）、电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱 2）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的 正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处 点 3）、电场线不会相交，也不会相切 4）、电场线是假想的，实际电场中并不存在 5）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的 运动轨迹之间没有必然联系
FB EB
q2在B点所受静电力 F2＝q2EB＝4.0×10－7×200 N ＝8.0×10－5 N 此时B处场强仍为200 N/C.
换用一个q2
＝4.0×10－7
C的
电荷放在B点，其受力多大？ 此时B处场强多大？
对点练习 电场强度的矢量性 电场叠加原理
电场强度
2．如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B＝ 30°,现在A、B两点放置两点电荷qA、qB,测得C点电场强度
二.电场强度：
1）、 定义：
放入电场中某点的电荷受到的电场力与 它所带电荷量的比值，叫做这一点的电
场强度，简称场强。
2）、 公式：
F E q
3）、 单位：牛顿/库仑（N/C）
4）、 方向： 矢量
跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向 相同
如果Q是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连 线并背离Q
E B A E
(4)M、N两点的场强哪点大？ 决定式.
课堂讲义
电场强度
例2 真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处，放一个带
电量为q(q≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为 F，则
A点的场强为
F A． Q
解析
（ BD ）
q C． k 2 r
Q D． k 2 r
F B． q
F E q
Q Ek 2 r
试探电 荷
过O点，OM的距离r＝30 cm， M点放一个点电荷q＝－
r＝0.3 m 借题发挥
FM
E
电场强度
1.0×10－10 C，如图所示．
求： (1)q在M点受到的作用力 (2)M点的场强． (3)拿走q后M点的场强．
中的q是试探电荷的电荷量, EF q
所以 E F q不是场强的决定式；
kQ E＝ 2 中的Q是场源电荷的电荷 r 量，所以E＝ kQ 是点电荷场强的 2 r
F的大小由放在电场中某点 的电荷q和该点的场强E共 同决定
F是矢量，其方向对于正电 荷(+q),F与E同向；对于负 电荷(-q),F与E反向 F的单位：牛 (N)
E是矢量，其方向与正电荷 4 (+q)在该点受到的电场力的方 向相同
5 E的单位： 牛/库 (N/C)
F E 2、 q
和
Q E k 2 r
目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习
检验电荷（试探电荷）：
用来检验电场的电量很小（不影响 原电场）；体积很小（可以当作质点） 的电荷。
场源电荷：
产生电场的电荷
问题2
1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同， 比值F/q是一定的。 2.电场中不同的点，同一电荷所受力也 不同，比值F/q一般是不同的。 结论: F/q 能反映电场中某点电场的力 的性质——电场的强弱。
的区别：
电荷的意义 q是检验电 荷，E与q 无关 Q是场源电 荷，E与Q 成正比
适用范围
F E q
Q Ek 2 r
定义式，适 用于一切电 场
仅对点电荷 的电场适用
四、电场线
1、定义：电场线是用来形象地描 述电场强弱与方向特性的一簇曲线。 电场线上每一点的切线方向，都和该 点的场强方向一致。
电场线密的地方场强强， 电场线疏的地方场强弱
负 的方向与AB平行,则qA带__ 电，qA：qB＝_____. 1 ∶ 8
EB
解析 qA带负电，qB带正电
EB 2EA
EA
qB qA ＝2k 即k 2 ( BC ) ( AC )2
又 BC＝2AC
∶qB＝ 18 ∶ 可得 qA
目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习
对点练习 电场线的特点及应用
电场强度
电场强度是矢量，合成时遵
循矢量运算法则（平行四边形
的两个点电荷分别置于M、 N两 定则或三角形定则），常用的
点,这时O点电场强度的大小为E1；方法有图解法、解析法、正交
若将 N 点处的点电荷移至 P 点 , 则 分解法等；对于同一直线上电 O点场强大小变为 E2;E1与E2之比 场强度的合成，可先规定正方 为 ( )
FM＝ ＝
1.0 10
10
0.3
2
N
＝1.0 10－8 N
方向沿OQ连线指向Q
课堂讲义 例1 真空中O点放一个点电荷
Q ＝ 1.0×10 － 9 C ，直线 MN 通 过O点，OM的距离r＝30 cm，
FM
E
电场强度
场强由场 源电荷Q M点放一个点电荷q＝－ 及空间位 1.0×10－10 C，如图所示． （2）根据场强的定义式置决定 r＝0.3 m
3、几种常见电场中电场线的分布及特点
1）、正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点：
a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大 b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直， 在此球面上场强大小处处相等，方向不同。
2）、等量异种点电荷形成的电场中的 电场线分布
特点：
a、沿点电荷的连线，
场强先变小后变大 中垂线上，从中间到两 端逐渐变小
求：
与试探电荷无关
(1)q在M点受到的作用力
E
FM
q
＝
kQ r
2
100 N/C
(2)M点的场强．
(3)拿走q后M点的场强．
方向沿OM连线背离Q （3）场强的大小、方向均不变
(4)M、N两点的场强哪点大？ （4）rM < rN ，所以 EM > EN
课堂讲义 例1 真空中O点放一个点电荷
Q ＝ 1.0×10 － 9 C ，直线 MN 通
例1 真空中O点放一个点电荷Q
＝1.0×10－9 C，直线MN通过O 点，OM的距离r＝30 cm，M点 C，如图所示．
FM
r＝0.3 m
kQq r2
9.0 10 1.0 10
9 9
放一个点电荷 q ＝－ 1.0×10 － 10解析 （1）根据库仑定律
求：
(1)q在M点受到的作用力 (2)M点的场强． (3)拿走q后M点的场强． (4)M、N两点的场强哪点大？
O点场强大小变为 E2;E1与E2之比
为 ( ) B.2∶1 A.1∶2
EM +EN =E1
E1 =2 EM =2 EN
C.2∶1
D.4∶1
课堂讲义
例 3 如图所示，M、N和P是 以 MN 为 直 径 的 半 圆 弧 上 的 三
电场强度
EM
点,O点为半圆弧 的圆心,∠MOP
＝ 60°. 电荷量相等、符号相反 的两个点电荷分别置于M、 N两 点,这时O点电场强度的大小为E1； EM =EN 若将 N 点处的点电荷移至 P 点 , 则
电场强度
带电粒子在电场中的运动轨迹， 决定于粒子运动速度和受力情
况，与电场线不一定重合.
对点练习 对电场强度的理解及应用
1．如图所示，在一带负电的导
电场强度
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，则B处场强是多少？如果 【解析】
B
B.2∶1
向，进而把矢量运算转化成代
A.1∶2
C.2∶1
D.4∶1
数运算．
课堂讲义
例 4 以下关于电场和电场线的 说法中正确的是 ( CD) A．电场线就是电荷在电场中的 运动轨迹 B．在电．同一试探电荷在电场线密集 的地方所受静电力大 D．电场线是人们假想的，用以 形象表示电场的强弱和方向, 客观上并不存在 借题发挥
场源电 荷
课堂讲义
例 3 如图所示，M、N和P是 以 MN 为 直 径 的 半 圆 弧 上 的 三
电场强度
EM
EN
点,O点为半圆弧 的圆心,∠MOP
＝ 60°. 电荷量相等、符号相反 的两个点电荷分别置于M、 N两 点,这时O点电场强度的大小为E1； EM =EN 若将 N 点处的点电荷移至 P 点 , 则
+Q
B
C
E
E
如果Q是负电荷，E的方向就是沿着PQ的连 线并指向Q。
B E B E E A
-Q E
C
3、电场强度和电场力的对比分析 电场强度E 1 是反映电场本身的力的性质的物
理量，其大小表示电场的强弱
电场力F
仅指电荷在电场中的受力
计算式：F=qE
2 定义式： E=F/q
E的大小只决定于电场本身， 3 与电荷q无关
电场强度
3. 如图所示是点电荷Q周围的 电场线,图中A到Q的距离小于B到 Q的距离.以下判断正确的是( A ) A．Q是正电荷，A点的电场强 度大于B点的电场强度 B．Q是正电荷，A点的电场强 正点电荷的电场是向外辐射状的 度小于B点的电场强度 电场线密的地方电场强度大 C．Q是负电荷，A点的电场强 度大于B点的电场强度 D．Q是负电荷，A点的电场强 度小于B点的电场强度
b、两点电荷连线中
垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面 （中垂线）垂直
3）、等量同种点电荷形成的电场中电场中 电场线分布情况
特点：
a、两点电荷连线中 点O处场强为0 b、两点电荷连线上场强先变小再变大 c、两点电荷中垂线的中点到无限远电场线 先变密后变疏场强先变大再变小