电场电场强度和电场线
电场强度与电场线
电场强度与电场线一、电场:(１)电荷之间得相互作用就是通过特殊形式得物质—-电场发生得,电荷得周围都存在电场、特殊性:不同于生活中常见得物质,瞧不见,摸不着,无法称量,可以叠加、物质性:就是客观存在得,具有物质得基本属性——质量与能量.(2)基本性质:主要表现在以下几方面①引入电场中得任何带电体都将受到电场力得作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到得电场力得大小或方向都可能不一样、②电场能使引入其中得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得电场力得方向与大小一般不同,这就是什么因素造成得?(1)关于试探电荷与场源电荷注意:试探电荷就是一种理想化模型,它就是电量很小得点电荷,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得大小来比较各点得电场强弱,但就是电场力Ｆ得大小还与电荷q得电量有关,所以不能直接用电场力得大小表示电场得强弱、实验表明:在电场中得同一点,电场力Ｆ与电荷电量q成正比,比值F/q由电荷q在电场中得位置所决定,跟电荷电量无关,就是反映电场性质得物理量,所以我们用这个比值F/q来表示电场得强弱.(2)电场强度①定义:电场中某一点得电荷受到得电场力F跟它得电荷量ｑ得比值,叫做该点得电场强度,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,电场中某点得场强方向跟正电荷在该点所受得电场力得方向相同。
指出:负电荷在电场中某点所受得电场力得方向跟该点得场强方向相反、◎唯一性与固定性电场中某一点处得电场强度E就是唯一得,它得大小与方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场得源电荷及空间位置,电场中每一点对应着得电场强度与就是否放入电荷无关。
三、(真空中)点电荷周围得电场、电场强度得叠加(1)点电荷周围得电场①大小:Ｅ＝ｋQ/ｒ2 (只适用于点电荷得电场)②方向:如果就是正电荷,Ｅ得方向就就是沿着PＱ得连线并背离Q;如果就是负电荷:E得方向就就是沿着ＰQ得连线并指向Q。
什么是电场线和电场强度
什么是电场线和电场强度？电场线和电场强度是物理学中描述电场特性的两个重要概念。
电场线是用来表示电场分布的曲线。
在电场中，电场线是一种假想的曲线，沿着电场的方向延伸。
电场线的定义是在每一点上的切线方向与该点的电场方向相同。
电场线的密度表示了电场的强度，电场线越密集，电场强度越大。
电场线的形状和分布取决于电场的源和周围的电荷分布。
在电场中，电场线通常是从正电荷向负电荷延伸。
电场线的性质有如下几个重要特点：1. 电场线不能相交：由于电场线的定义是在每一点上的切线方向与电场方向相同，所以电场线不可能相交。
如果两条电场线相交，那么在交点处的切线方向将有两个不同的方向，与电场方向相矛盾。
2. 电场线的形状：电场线的形状取决于电场的源和周围的电荷分布。
在电场中，电场线通常是从正电荷向负电荷延伸。
例如，在一个正电荷周围的电场线是从正电荷向外辐射的；在一个带电平板上，电场线是平行于平板的。
3. 电场线的密度：电场线的密度表示了电场的强度。
电场线越密集，电场强度越大。
在电场中，电场线的密度不均匀分布，电场线趋向于在强电场区域更密集。
电场强度是描述电场强度大小和方向的物理量。
它表示单位正电荷所受到的电场力。
电场强度的符号通常用E表示，单位是牛顿/库仑（N/C）。
电场强度是一个矢量量，它的大小和方向都很重要。
电场强度可以通过电场力对单位正电荷所做的功来计算。
根据定义，电场强度E等于单位正电荷所受到的力F与单位正电荷之比，即E = F/q。
如果电场强度为正，表示电场力的方向指向正电荷；如果电场强度为负，表示电场力的方向与正电荷相反。
电场线和电场强度在物理学和工程学中都有广泛的应用。
它们在静电学、电场分析、电动势、电容器等领域起着重要的作用。
例如，在静电学中，电场线和电场强度可以用来计算电场中的力和能量。
在电场分析中，电场线和电场强度可以用来描述电场的分布和性质。
在电容器中，电场强度是电容器的重要参数。
因此，对于电场线和电场强度的概念和相互关系的深入理解对于理解和应用电场现象具有重要意义。
电场、电场强度、电场线、电势
电场、电场强度、电场线、电势差
1、电场、电场强度、电势线
（1）电场：带电体周围存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体。
电场是客观存在的，电场具有力的特性和能的特性。
（2）电场强度：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值，叫做这一点的电场强度。
定义式：E=F/q 方向：正电荷在该点受力方向。
（3）电场线：在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫做电场线。
电场线的性质：①电场线是起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处）；②电场线的疏密反映电场的强弱；③电场线不相交；④电场线不是真实存在的；⑤电场线不一定是电荷运动轨迹。
（4）匀强电场：在电场中，如果各点的场强的大小和方向都相同，这样的电场叫匀强电场。
匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线更多学习资源尽在简单学习网。
（5）电场强度的叠加：电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和。
2、电势φ：电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差。
（1）电势是个相对的量，某点的电势与零电势点的选取有关（通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势）。
因此电势有正、负，电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低。
（2）沿着电场线的方向，电势越来越低。
电场强度与电场线的描述
电场强度与电场线的描述电场是物理学中一个重要的概念，用于描述与电荷相互作用的现象。
电场强度和电场线是描述电场特性的关键概念和工具。
本文将就电场强度和电场线的概念、描述以及其在物理学中的应用进行详细阐述。
一、电场强度的概念电场强度是描述电场中电荷受力情况的物理量，用符号E表示。
在电场中放置一个试验电荷q_0，当它受到电场力F_e作用时，电场强度E的定义为E=F_e/q_0。
电场强度的单位为牛顿/库仑（N/C）。
二、电场强度的描述为了更好地理解和描述电场强度，我们可以通过等势线和场线来进行描绘。
等势线是指在电场中，处于同一电势的点组成的曲线。
场线则是描述电荷周围电场方向的线条。
1. 等势线的描述等势线上各点的电势相等，且垂直于电场线的方向。
电场强度与等势线的关系是在等势线上任意两点之间，电场强度与等势线的切线方向垂直。
等势线的密集程度表明了电场强度的大小，密集的等势线表示电场强度较大，稀疏的等势线则表示电场强度较小。
2. 场线的描述场线是描述电荷周围电场方向的线条，其方向与电场强度的方向相同。
场线从正电荷指向负电荷，或由正电荷无线延伸到无穷远处。
场线的密集程度表示电场强度的大小，密集的场线表示电场强度较大，稀疏的场线表示电场强度较小。
场线的分布形态可以描述电场的空间分布情况。
三、电场强度与电场线的应用电场强度与电场线在物理学中有着广泛的应用，以下是其中的几个方面：1. 电荷受力分析通过电场强度的描述，可以计算出电荷在电场中所受的力，从而探究电荷的受力情况。
利用电场线可以直观地了解电荷受力的方向。
2. 电势能计算电场强度与电势能存在一定的关系，可以通过电场强度的分布计算电荷的电势能。
电场线可以辅助理解电势能在电场中的分布规律。
3. 电场的工作与能量转换在电场中，电荷在电场力的作用下进行移动，从而进行电场的工作与能量转换。
电场线可以帮助我们理解电荷在不同位置的势能变化和能量转换过程。
4. 电场的引力与斥力对于引力和斥力的电场，通过电场强度和电场线的描述，我们可以更加深入地理解电荷之间的相互作用情况以及电场的特性。
电场_电场强度和电场线.
分析
分析பைடு நூலகம்
正点电荷形成的电场的电场线分布如何呢？
等量异号点电荷形成的电场的电场线 分布如何呢？
等量同号点电荷形成的电场的电场线分布如何呢？
等量同号点电荷形成的电场的电场线分布如 何呢？
点电荷与带电平板形成的电场的电场线分布如何呢？
点电荷与带电平板形成的电场的电场线分布如何呢？
两个靠近点的平行金属板大小相等相互正对时，
法拉第的研究
• 法拉第对于电磁现象的实验研究作出了卓越的贡献。他反 对超距作用观点，并对之进行批判。他用“力线”描述磁 极之间和带电体之间的相互作用，指出这些力线在空间是 一些曲线而不是直线，因此，电的或磁的相互作用就不会 是超距作用所想象的那种直接作用。
新的支持
• 1905年，爱因斯坦发表了狭义相对论，根据爱因斯坦的 狭义相对论，瞬时超距作用违反了信息传递速度的上限 为光速。假设两个物体彼此相互作用，其中一个物体突 然改变位置，另外一个物体会瞬时感受到影响，即信息 传递速度比光速（光波传播于真空的速度）还快，则此 现象属于“超距作用”。显然和爱因斯坦的相对论存在矛 盾，超距作用的天空又出现了乌云，更近一步的支持了 法拉第的观念。
牛顿的困惑
• 在当时，牛顿的万有引力被普遍认为是一种超距作用，而 牛顿本人并不这样认为，他试图寻找引力的成因，但并未 获得成功。在一封写给剑桥大学三一学院院长理查·本特利 （Richard Bentley）的信里，牛顿表示
TO:理查·本特利（Richard Bentley)
• 实在难以想像没有生命的物质能够作用与影响其它物质，不 需要非物质传递机制，不倚靠彼此接触……对于物质，引力 应该是内在的、固有的、基础的，使得一个物体能够作用于 以真空相隔有限距离的另一个物体，不需要通过任何媒介传 递作用力从一个物体到另一个物体，这对我来说是一个特大 荒谬，我相信不会有任何在哲学方面具有足够思考能力的人 士会坠入其中。引力必定是由按照某种定律作用的代理所造 成的。至于这代理到底是物质的还是非物质的，在这里我留 给我的读者来思考。
电场电场强度和电场线
Fa Fbqa1
bq2
q q1
q2
作业：《优化设计》 第九章电场
第一单元习题
再见
0
F 电荷A点受力大小
F
0
F 电荷B点受力大小
/
F/
0
2q0
3q0 ---
nq0
讨论：1、如何用力来表征电场在某一点的性质？ （不能）
结论：1、F/q是与q无关的量。2、这比值反映电场 中不同位置的强弱，表征电场力的性质。
电场强度：
1、内容： 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
的库仑2m力g为
。 Q/2 B
解：点∴∵相q1电距=a由若q8荷的12×<库使0q放左c1仑q2且m0在侧静真-定9的qa，c止空1律、和为a如，中、得bq正图q有连2b=应，两两线-1为点q8个（2×负为上点或1电负如电延0荷-图9荷长c且，所，线在两示电）者，量上固有分某定一别点于个为， 恰（∵好若代FF静入qaa==2数止是KF值q不1b 18，q动×b/得x∴两a，12 0点则q-x91F不c/=这b，x4=固20点=K位c定m的qq置22呢/q位又(/b(？x置x+在+）r应r)哪)22该里在？哪若里a、？
油里。
正点电荷的电场线 负点电荷的电场线
请看仔 细了!
用木屑模拟电场线
电荷
施产 以 电 场生 力
电场
正电荷
电荷守恒定律：
负电荷 点电荷
相互作用规律
元电荷
库仑定律：
性质： 对放入的电荷有力的作用 内容： 表达式：
电场强度： 单位：
方向： 定义： 电场线 特点：
常见的电场线：
质量为m的带电量为Q的点电荷AF从 空中自解由：下∵落F，-m在g=它m正g 下方的地面上固 定测有得QA/获2的得∴∵点向FF电上==荷2K的mQB加gQ,速当/2r度A2落a=至g距，B测为QAr、Am时gB， 电荷带 ∴同r2种=电K荷Q2/（2F填同种、r 异种）， 此时r = ∴(rK=Q(K2/4Qm2g/4)1m/2 g)1，/2 点电荷B受
电场强度与电场线
电场强度与电场线一、电场、电场强度1、电场：电荷周围存在的一种物质，电场对放入其中的电荷有力的作用。
静止电荷产生的电场称为静电场有力的作用。
静止电荷产生的电场称为静电场2、电场强度：（1 ）定义：放入电场中某点的电荷受的电场力 F 与它的电荷量q 的比值。
（2 ）公式：（3 ）单位：N/C 或V/m 。
（4 ）矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向。
电场强度与电场线3、点电荷场强的计算式（1 ）设在场源点电荷Q 形成的电场中，有一点P 与Q 相距r , 则P 点的场强（2 ）适用条件：真空中的点电荷形成的电场。
要点深化1、叠加原理：多个电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和这种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵循平行四边行定则。
2、场强的三个表达式的比较二、电场线1、电场线的定义：电场线是画在电场中的一条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，电场线不是实际存在的线，而是为了描述电场而假想的线。
２、电场线的特点（１）电场线从正电荷或无限远处出发终止于负电荷或无限远处荷或无限远处。
（２）电场线在电场中不相交。
（３）在同一电场里，电场线越密的地方场强越大。
（４）匀强电场的电场线是均匀分布的平行直线。
３、几种典型电场的电场线孤立的正电荷孤立的负电荷等量的异种电荷等量同种电荷等量同种电荷正电荷与大金属板间正电荷与大金属板间带等量异种电荷的平行金属板间的电场线要点深化等量同种和异种电荷的电场两点电荷练线的中垂线上的电场分布及特两点电荷练线的中垂线上的电场分布及特点的比较见下表：。
高二物理电场、电场强度、电场线
2、几种常见电静电场的电场线总是从正电荷（或 者从无穷远）出发到负电荷终止（或者 延伸到无穷远）；
（2）电场线越密的地方，场强越大; 电 场线越稀的地方，场强越小；
（3）任意两条电场线都不相交,不闭合。 （4）电场线是假想线，不是真实存在的。
例 如图所示，为一条水平向右的电场线， 由此能确定a、b、c三点的场强方向吗？能 否判断三点的场强的大小？为什么？
（2）某点的电场强度的大小及方向取决于电 场本身（即场源电荷及这点的位置），与检验电荷的 正负、电量的大小及受到的电场力无关。
三、真空中点电荷电场强度公式：
F Qq 因为 : E , 又F K 2 q r
Q 所以 : E K 2 r
注意:（1）点电荷Q产生的电场中，某一点的场强的
大小由点电荷Q及P点到Q的距离r决定，与检验电荷q 无关。 （2）当Q一定时，越靠近Q的点（r越小），场 强越大。
3、单位：F 牛顿（N）； 4、电场强度的方向规定： q 库仑（C）；
E 牛顿/库仑（N/C）。 E的方向跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向相 同，跟负电荷在该点所受电场力 F 的方向相反。E是 矢量。
5、E的物理意义：描述该点的电场强弱和方向， 是 描述电场的力的性质的物理量。
F 注意：（1）E= 为定义式，适用于一切电场。 q
场强度为多少？
且两个场强方向相反。
A
P EB EA
B
+Q
解：A、B都在P点产生电场， +Q
Q 因为： E K 2 r
所以：E P K 27KQ 4r 2
Q Q K 2 2 rA rB
答：P点场强为27KQ/4r2.
五、电场线 1．电场线
在电场中画一些曲线，使曲线上每 一点的切线方向与该点的场强方向一致.
电场的电场强度与电场线
电场的电场强度与电场线电场是指由电荷产生的一种区域，在其中存在电势能的空间。
电场内的电场强度表示单位正电荷所受到的力，可以用来衡量电场的强弱。
电场线则是描述电场的一种图形表示方式。
本文将探讨电场的电场强度与电场线之间的关系。
1. 电场强度的定义与计算电场强度E定义为单位正电荷所受到的力，在数学上可以表示为E = F/Q，其中F为单位正电荷所受的力，Q为单位正电荷的电荷量。
根据库仑定律，两个电荷之间的力与它们的电荷量成正比，与它们之间的距离的平方成反比，因此电场强度的计算公式为E = k * Q / r^2，其中k为库仑常数，r为距离。
2. 电场强度的性质电场强度具有以下几个性质：- 零电荷情况下，电场强度为零；- 在电荷周围产生的电场强度大小与电荷的性质有关，正电荷产生的电场强度的方向指向外部，负电荷产生的电场强度方向指向内部；- 电场强度是矢量量，具有大小和方向。
3. 电场线的定义与性质电场线是用来描述电场分布情况的图形，它是沿着电场强度方向的曲线。
电场线具有以下几个性质：- 电场线上的任意一点，切线的方向即为该点的电场强度方向；- 电场线不会相交，因为电场强度只有一个确定的方向；- 电场线的密度表示电场强弱，密集的电场线代表强电场，稀疏的电场线代表弱电场。
4. 电场强度与电场线的关系电场强度与电场线之间存在着紧密的联系。
根据电场线的性质可知，电场强度的方向与电场线的切线方向一致，因此电场强度的方向可以通过观察电场线的走向得到。
而电场线的密度则代表了电场强度的大小，密集的电场线表示强电场，稀疏的电场线表示弱电场。
举个例子来说，假设有一个正电荷，那么在它周围的空间内，电场强度的方向指向外部，电场线也将自正电荷向外辐射。
而且，从电场线的密度可以看出，离正电荷越近的地方电场强度越大，离正电荷越远的地方电场强度越小。
类似地，对于负电荷，电场强度的方向指向内部，电场线则自负电荷向内部收束。
同样地，从电场线的密度可以看出，离负电荷越近的地方电场强度越大，离负电荷越远的地方电场强度越小。
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。
《电场强度和电场线》 讲义
《电场强度和电场线》讲义一、电场强度在物理学中，电场强度是描述电场性质的一个重要物理量。
它就像是电场的“力量指标”，告诉我们电场在每一点的“强劲程度”。
电场强度的定义是：放入电场中某点的电荷所受到的电场力 F 跟它的电荷量 q 的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。
用公式表示就是 E ＝ F ／ q 。
这里要注意的是，电场强度是由电场本身决定的，与放入其中的试探电荷无关。
就好比一个游泳池的水深是固定的，不管你扔进去一个大皮球还是小皮球，游泳池的水深都不会因为你扔的东西而改变。
电场强度是一个矢量，它不仅有大小，还有方向。
电场中某点的场强方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向。
如果是负电荷在该点所受电场力的方向则与场强方向相反。
为了更直观地理解电场强度，我们可以想象一个带正电的点电荷周围的电场。
离点电荷越近的地方，电场强度越大；离点电荷越远的地方，电场强度越小。
而且，电场强度的方向是沿着径向指向四周的。
在匀强电场中，电场强度的大小和方向处处相同。
比如平行板电容器中间的电场，就可以近似看作匀强电场。
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。
它并不是真实存在的线，而是我们用来帮助理解电场的工具。
电场线的特点有很多。
首先，电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致。
这就好像是电场线在给我们“指路”，告诉我们电场力的方向。
其次，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。
比如说，在一个区域内，如果电场线密密麻麻的，那就意味着这个地方的电场很强；如果电场线稀稀疏疏的，那就说明这个地方的电场比较弱。
再者，电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远处；在没有电荷的空间里，电场线不会中断，也不会相交。
这就好比水流，从水源出发，流向终点，中间不会突然消失或者交叉。
通过电场线，我们可以很直观地看出电场的分布情况。
例如，两个等量异种电荷形成的电场，电场线从正电荷出发，指向负电荷，而且在它们连线的中垂线上，电场线是相互平行的。
电场电场强度和电场线
等量同种电荷
连线上：在两电荷连线中点O处场强最小，从 O点向两侧逐渐增大，数值关于O点对称，方 向相反。 中垂线上：从中点沿中垂线向两侧，电场强 度的数值先增大后减小，两侧方向相反，关 于O点对称的点数值相等
等量异种电荷
两电荷连线上：在两电荷连线中点O处场强最 小，从O点向两侧逐渐增大，数值关于平行四边形定则. 本题利用矢量三角形和几何三角形相似解题比较简便.
例2．如图所示，带电量为+q的点电荷与均匀带 电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过 板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零， 根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场 水平向左 。 kq/d2 ，方向________ 强度大小为_______
中垂线上：在O点，即x=0处，E最大，x越 大，即距O点越远E越小，两侧电场强度数 值关于O点对称。
例2.图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别 为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上 的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN 的左侧？（ A C D ） A.Q1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2 B.Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2| C.Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|<Q2 D.Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|
19．如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管 的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为q 的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小 球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力。若 小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场, 则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小 为（ C ） O 2 mg A C A．mg B．
平行板间匀强电场的电场线
（2）基本性质 ①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.
电场、电场强度及电场线
在距离 Q 为 r 的 P点的 场强 E 的大小为
E=k
Q r2
+Q
r +q
P EF
-Q
F
r
E +q
P
( 1 ) 如果Q是正电荷，则 E 的方向是沿着 PQ的连线并背离Q
( 2) 如果Q是负电荷，则 E 的方向是沿着 PQ的连线并指向Q
( 3)如果场源是一个半径为R的均匀带电球体（或球壳），在 球的外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点 电荷产生的电场相同。
电场、电场强度及电场线
两电荷不接触，力是如何发生的？
一、电场
第三节. 电场强度
1、电荷的周围存在电场，带电体间的相互作用是通过 电荷周围的电场发生的。
+Q 1 F1
F2
Q2
电荷 1
产生 作用于
作用于
电场
电荷 2
产生
2. 静电场：存在于静止电荷周围的电场称为静电场。
一、电场
第三节. 电场强度
3、电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用， 即电场力。
四、电场的叠加
空间中如果放有几个点电荷，其中某点处的场强 等于各个点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢 量和。这就叫做电场叠加原理.
+Q
-Q
五、电场线
1. 电场线 我们可以在电场中画出一系列带箭头的曲线，使这些 曲线上每一点的切线方向, 都和该点的电场强度方向相同。 这些曲线叫做电场线。
2. 几种典型的电场线 +
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。
电场、电场强度和电场线
电场、电场强度和电场线目标认知学习目标1．理解静电场的存在、静电场的性质和研究静电场的方法。
2．理解场强的定义及它所描写的电场力的性质，并能结合电场线认识一些具体静电场的分布；能够熟练地运用电场强度计算电场力。
3．理解并能熟练地运用点电荷的场强和场强的叠加原理，弄清正、负两种电荷所产生电场的异同，以此为根据认识电荷系统激发的场。
学习重点1．用场强及电场线描写认识静电场分布。
2．学会认识静电场中描写静电场的方法、手段。
学习难点用场强及其叠加原理认识电荷系统的静电场。
知识要点梳理知识点一：电场、电场强度要点诠释：1、静电场及其特点（1）电荷间的相互作用力是靠周围的电场产生的电场是电磁场的一个方面，电场有两种，一种是电荷激发的电场，静止电荷激发的电场叫静电场。
另一种是变化磁场激发的电场。
（2）电场是一种特殊物质电场不是由分子、原子组成的物质，但电场对其内的电荷具有力的作用，可见电场具有力的属性，所以电场是一种客观存在的特殊物质。
以场的形式存在的物质也是多种多样的，例如地球对其表面附近物体有引力，因此地球周围空间存在着引力场，也可称为重力场；磁体或通电导线周围存在着对其内铁磁性物质的作用力，这就是磁场。
（3）电场的基本性质电场的基本性质是：对放入其中的电荷（不管是静止的还是运动的）有力的作用，这种力叫电场力。
电场具有能量。
2、电场强度（1）电场强度的物理意义电场强度是描述电场强弱及方向的物理量，反映了电场力的特性。
在带电量为Q的电荷形成的电场中放入一个电荷（它的电量Q很小，不至于影响所研究场。
它的体积也很小，便于研究电场各点的性质——检验电荷）。
发现电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值是一个常数，即。
这说明检验电荷受力Ｆ和本身所带电量Q的比值与检验电荷无关，而由该点在电场中的位置及形成该电场的电荷Q来决定。
于是就有了用比值来表示电场的强弱的定义——电场强度（2）电场强度的定义在电场中放一个检验电荷，它所受到的电场力跟它所带电量的比值叫做这个位置上的电场强度，简称场强。
电场 电场强度和电场线
三、点电荷电场强度 1、点电荷场强的大小：
注意：
Q Ek 2 r
Q：场源电荷
r：研究的点到场源电荷的距离
2、场强方向： 正点电荷电场方向背离电荷
负点电荷电场方向指向电荷
3、场强方向： +Q +q F E 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。 F E -Q +q E F -q -Q
2）、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
特点：
a、等量异种电荷的电场线从 正电荷出发到负电荷终止．
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
（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 A （5）电场线是不闭合的 ．
小结：电场线与带电粒子运动轨迹重合的必 须同时具备的条件： （1）电场线是直线； （2）带电粒子只受电场力，或受其他力， 但方向沿电场线所在直线； （3）带电粒子初速度为零或初速度方向沿 电场线所在的直线。
讲练结合：
2、两个等量异种电荷，a、b为它们的 连线上的两点,c、d为连线中垂线上的两 点,O为其垂足,a、b、c、d四点到O点的距 离都相等.则a、b、c、d四点的场强的大 小关系为 .
Ea= Eb> EO EO>Ec= Ed
方向相同.
电场中的电场强度和电场线的分布
电场中的电场强度和电场线的分布电场是一个物理概念，用来描述电荷或电荷分布对周围空间产生的作用。
在电场中，电场强度和电场线的分布是了解电场性质和特点的关键。
一、电场强度的概念及计算方法电场强度（Electric Field Strength）是描述单位正电荷在电场中受到的力的强弱的物理量。
通常用E表示，单位是N/C（牛顿/库仑）。
电场强度的计算方法可以应用库仑定律来求解。
对于一个点电荷，其电场强度的大小与与其距离的平方成反比。
具体计算公式为：E = k * Q / r^2其中，E表示电场强度，k是库仑常量，Q是电荷量，r是距离。
二、电场强度的方向电场强度不仅有大小，还有方向。
电场强度的方向与一个正测试电荷所受的力的方向相同。
可以通过正测试电荷在电场中受力的方向来确定电场强度的方向。
三、电场线的概念和性质电场线是用来描述电场强度方向的曲线。
在电场中，沿着电场线的方向，电场强度的方向始终是垂直于电场线的切线方向。
电场线的密集程度代表了电场强度的大小。
电场线的形状可以通过电荷分布的特点来决定。
对于一个正电荷，电场线是由该电荷发散的；对于一个负电荷，电场线是指向该电荷的。
对于多个电荷，其电场线的分布是由各电荷的电场线叠加形成的。
四、不同电场分布的特点1. 单个点电荷的电场分布：在一个点电荷周围，电场强度大小与距离的平方成反比，电场线是以该点电荷为中心的等距曲线。
2. 均匀带电平面的电场分布：在一个均匀带电平面的周围，电场强度大小与距离无关，与表面积有关。
电场线是平行于带电平面的等距直线。
3. 均匀带电球壳的电场分布：在一个均匀带电球壳内部，电场强度大小与距离无关，与球壳内的电荷总量有关。
电场线是以球心为中心的等距曲线。
4. 两个点电荷间的电场分布：在两个点电荷之间，电场强度大小与距离和两个电荷量的比值有关。
电场线是由正电荷到达负电荷的曲线。
五、应用：电场的数学模型和实际应用电场的分布对于理解和解释电磁现象具有重要意义。
《电场》：电场强度、电场线
《电场》3：电场强度、电场线一、知识清单1．电场2．电场强度（1）定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值。
（2）公式：（3）单位：或。
（4）意义：描述电场力的性质的物理量。
（5）电场强度是量。
方向的规定：“”，即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方向，跟负电荷在该点所受的静电力方向。
（6）F是式，电场强度取决于电场本身，与试探电荷q关。
Eq3．点电荷电场强度（1）公式：（2）适用：真空中静止的点电荷。
均匀带电球体（或球壳）外各点的电场强度也可用此公式，式中r为球心到该点的距离。
一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。
（3）式：由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定。
（4）方向：当Q为正电荷时，E的方向沿半径向；当Q为负电荷时，E的方向沿半径向。
4．比较二、选择题9． 在电场中某点放一个电荷量为8.0×10－9 C 的点电荷，它受到的电场力为4.0×10－5 N ，则该点的电场强度大小为（ ）A. 2.0×10-4 N/CB. 1.8×10-9N /CC. 5.0×10-5 N/CD. 5.0×103 N/C10．在电场中某点放一检验电荷，其电量为q ，检验电荷受到的电场力为F ，则该点电场强度为E=F/q ，那么下列说法正确的是（ ）A. 若移去检验电荷q ，该点的电场强度就变为零B. 若在该点放一个电量为2q 的检验电荷，该点的场强就变为E/2C. 若在该点放一个电量为q 2-的检验电荷，则该点场强大小仍为E ，但电场强度的方向变为原来相反的方向D. 若在该点放一个电量为2/q -的检验电荷，则该点的场强大小仍为E ，电场强度的方向也还是原来的场强方向11．在电场中某点，当放入正电荷时受到的电场力向右，以下说法中正确的是（ ）A ．只有在该点放正电荷时，该点场强向右B ．只有当在该点放负电荷时，该点场强向左C ．该点的场强方向一定向右D ．该点的场强方向可能向右，也可能向左 12．（多选）下列关于点电荷的场强公式2r kQE =的说法中，正确的是（ ） A.在点电荷Q 的电场中，某点的场强大小与Q 成正比，与r 2成反比 B.Q 是产生电场的电荷，r 是场强为E 的点到Q 的距离C.点电荷Q 产生的电场中，各点的场强方向一定都指向点电荷QD.点电荷Q 产生的电场中，各点的场强方向一定都背向点电荷Q13．（2012江苏卷）真空中，A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r 则A 、B 两点的电场强度大小之比为（ ）A ．3：1B ．1：3C ．9：1D ．1：9 14．(2017·衡阳质检)关于电场，下列说法正确的是（ ）A ．由E ＝Fq 知，若q 减半，则该处电场强度为原来的2倍B ．由E ＝k Qr 2知，E 与Q 成正比，而与r 2成反比C ．由E ＝k Qr2知，在以Q 为球心，以r 为半径的球面上，各处场强均相同D ．电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向 15．下列说法正确的是（ ）A. 电场是为了研究问题的方便而设想的一种物质，实际上不存在B. 电荷所受的电场力越大，该点的电场强度一定越大C. 以点电荷为球心，r 为半径的球面上各点的场强都相同D. 在电场中某点放入试探电荷q ，该点的场强为E=qF，取走q 后，该点的场强不为零16．（多选）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 点的电场强度大小为( )A ．Q FB ．q FC ．2r q kD ．2r Q k17．(教科版选修3－1·P 15·T 1)把检验电荷放入电场中的不同点a 、b 、c 、d ，测得的检验电荷所受电场力F 与其电荷量q 之间的函数关系图象如图所示，则a 、b 、c 、d 四点场强大小的关系为（ ）A ．E a ＞E b ＞E c ＞E dB ．E a ＞E b ＞E d ＞E cC ．E d ＞E a ＞E b ＞E cD ．E c ＞E a ＞E b ＞E d18．（2022·北京·一模）在真空中一个点电荷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0.3 m 和0.6 m （如图甲）。
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4×103N/C
F 任意电场电场 E 强度的定义式 q
kQ 真空中点电荷场 E 2 强的决定式 r
二、电场强度矢量的叠加问题
电场强度是矢量,矢量的合成应遵循平行四 边形定则,如果几个点电荷单独存在时在某点 产生的电场强度共线,可以根据符号规则把矢 量运算转化为代数运算求该点电场强度;如果 几个点电荷单独存在时在某点产生的电场强度 不共线,必须根据平行四边形定则
电场 电场强度和电场线
电场强度（E） （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：E=F/q （适用于所有电场）
单位：N/C
（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． （3）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.
四、电场线
2、几种常见电场的电场线
真空中点电荷的电场的电场线
等量的异号电荷产生的电场的电场线
等量的同号电荷产生的电场的电场线
匀强电场
(1)各点场强大小和方向都一样的电场，叫做匀强 电场． (2)匀强电场的电场线是疏密均匀的平行直线 特别提醒： 相距很近带有等量异种电荷的一对平行金属板之 间的电场，可以看做匀强电场．
EC B
C
矢量的合成和分解都遵循平行四边形定则. 本题利用矢量三角形和几何三角形相似解题比较简便.
例2．如图所示，带电量为+q的点电荷与均匀带 电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过 板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零， 根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场 水平向左 。 kq/d2 ，方向________ 强度大小为_______
例2、正电荷q在电场力作用下由p向Q做加速运动，而且加 速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是下图中的 哪一个?( ) D
竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电 场．其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线 悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角 时小球恰好平衡，如图所示，请问： (1)小球带电荷量是多少？ (2)若剪断丝线，小球碰到 金属板需多长时间？
F kQ E 与 E 2 的区别联系 r q
F E 任意电场电场强度的定义式 q kQ E 2 真空中点电荷场强的决定式 r Q F E k 2 是根据 E 针对点电荷的情况推导出来的. r q
注意:q是检验电荷的电量,Q是场源电荷的电量,E与q 无关,E与Q成正比.
点电荷间的相互作用是通过电场来实现的．两个 点电荷q1、q2之间的相互作用可表示为
q2
可见，电荷间的库仑力就是电场力，库仑定律可 表示为
例1．在真空中有两点 A、B相距30cm，在A点放 入一个点电荷Q，在B点放入一个负的检验电荷q1= －1.5×10－12C ，受到的电场力F=3×10－9N，并 沿AB方向。求： ⑴B点的场强多大？ 2×103N/C ⑵取走q1，在B点再放一个q2=3.0×10－12C的正电 荷，B点的场强是多大？ 2×103N/C
例3．直角三角形中AB＝4cm，BC＝3cm，在A、B 处分别放有点电荷QA、QB，测得C处场强为EC＝10N 异号 填 ／C，方向平行于AB向上.可判断QA与QB______( “同号”或“异号”)。今撤去QA，则EC′的大小 7.5 为________N ／C. A
解析：由场强的叠加可知,Q1和Q2 为异号电荷.撤去QA, EC′为QB在 该处产生的场强.由平行四边形 定则可求出EC′=7.5N/C.
q 3mg C． q q 4mg D． q
B
解见下页
解析：因为Ea=0,故薄板与+q 产生的场强在该处大小相等、 方向相反,即E板=Eq=kq/d2,同 时可知,薄板也带正电,根据 薄板形成电场的对称性,薄板 在b点的场强也为kq/d2,方向 水平向左.
b
a
+q
d
d
d
对称 叠加 等效替换
四、电场线
1、英国物理学家法拉第首先引入了电场线，
他在电场中画了一些线，使这些线上每一点的 切线方向都跟该点的场强方向一致，并使线的 疏密表示场强的大小。这些线称为电场线。
平行板间匀强电场的电场线
（2）基本性质 ①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.
②电场线的疏密反映电场强度的强弱
③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷 或无穷远，它不封闭，也不在无电荷处中断. ④任意两条电场线不会在无电荷处相交
如图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线， 在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两 处的场强大小，则 A．A、B两点的场强方向相同 B．电场线从A指向B，所以EA＞EB C．A、B同在一条电场线上，且电场线是直 线，所以EA=EB D．不知A、B附近的电场线分布状况，EA、 EB的大小不能确定
从两个点电荷的电 量Q1=Q2入手分析. 左 不在同一条直线上矢量的合成. 场强的合成遵循平行四边形定则. 认真画出场强合成的示意图. M
右 · · a b
N
P ·
如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A→O→B移动，则电子所受的电场力的大小和方 向变化情况是 ( ) A．先变大后变小，方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右 C．先变小后变大，方向水平向左 D．先变小后变大，方向水平向右
19．如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管 的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为q 的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小 球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力。若 小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场, 则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小 为（ C ） O 2 mg A C A．mg B．
等量同种电荷
连线上：在两电荷连线中点O处场强最小，从 O点向两侧逐渐增大，数值关于O点对称，方 向相反。 中垂线上：从中点沿中垂线向两侧，电场强 度的数值先增大后减小，两侧方向相反，关 于O点对称的点数值相等
等量异种电荷
两电荷连线上：在两电荷连线中点O处场强最 小，从O点向两侧逐渐增大，数值关于O点对 称。
点电荷周围的电场
（1）点电荷周围的电场
+Q
r
P
①大小：E=kQ/r2 （只适用于真空中点电荷的电场） 场强大小跟场源电荷 Q成正比 , 跟与场源距离 r 的平方 成反比.
②方向：如果是正电荷，E的方向就是沿着QP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．
两个场强公式的比较
中垂线上：在O点，即x=0处，E最大，x越 大，即距O点越远E越小，两侧电场强度数 值关于O点对称。
例2.图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别 为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上 的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN 的左侧？（ A C D ） A.Q1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2 B.Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2| C.Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|<Q2 D.Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|