电场

注意：（1）E=
F q
为定义式，适用于一切电场。
（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：
因为 :
E
ห้องสมุดไป่ตู้
F q
, 又F
K
Qq r2
所以:
E
K
Q r2
11
注意:（1）点电荷Q产生的电场中，某一点的场强的
2、定义式 E F q
3、单位：F 牛顿（N）； q 库仑（C）；
E 牛顿/库仑（N/C）。 4、电场强度的方向规定：
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。
10
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。
场强度为多少？
A
P
B
解：A、B都在P点产生电场，+Q EB
且两个场强方向相反。
因为：E
K
Q r2
所以：EP
K
Q rA 2
K
Q rB 2
27KQ 4r 2
EA +Q
答：P点场强为27KQ/4r2.
17
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.
18
19
答案：C
13
练习1
由电场强度的定义式 的同一点：
E F q
可知，在电场中
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。
②计算过程中电荷量取绝对值
③无论两电荷是否相等：F12 F21
7
8
一 、 电场的概念： 1、带电体周围存在的特殊物质。 2、任何带电体的周围都存在电场。 3、电场的基本性质；电场对放入其中
的电荷有电场力的作用，这种电荷间的作 用总是通过电场进行的。
9
二、电场强度：
1、定义:放入电场中某一点的检验电荷受到的电 场力 F 跟检验电荷的电量 q 的比值，叫这一点的电场 强度E。
判断电场强度方向的方法。
根据规定判断：正电荷受到的电场力方向和场强 方向相同，负电荷受到的电场力方向和场强方向 相反。
根据电场线判断：电场线上每一点的切线方向即 是该点的场强方向。
根据等势面判断：场强的方向总是垂直于等势面， 并由高的等势面指向低的等势面。
23
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？
向电势低的等势面 （3）电场线密的区域等势面密，电场线疏的区域等势
面疏
37
（4）任意两个电势不等的等势面不能相交 （5）在同一等势面上移动电荷时，电场力不
做功，这表明电荷受的电场力方向与电荷 的移动方向（在等势面上）始终保持垂直， 所以电场线与等势面垂直．由于沿电场线 方向电势一定降低，所以电场线由高电势 的等势面指向低电势的等势面．
电荷在某点的电势能，等于静电力把它从 该处移动到零势能位置所做的功
28
7、重电力势势能能是是电物荷体和和电地场球所所共共有有的的，，具有系统 性 具有系统性 8、电势能是标量，但有正负
由此可见，电场力做功与重力做功，电势能 与重力势能都很相似，所以在学习电势能过 程中应该多联系重力做功与重力势能的关系 帮助理解电势能。
第一章 电场
产生电荷的方式（电荷守恒定律） 电场力 电场 电场强度及电场线 电势和电势差 等势面 电容及带电粒子在电场中的运动
1
产生电荷的方式
摩擦起电 接触起电 感应起电
2
摩擦起电
（1）正点荷：用绸子摩擦过的玻璃棒所带 电荷； （2）负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶 棒所带电荷；（3）实质：电子从一物体转 移到另一物体；
5
电荷守恒定律
电荷既不能被创生，亦不能被消失，它只 能从一个物体转移到另一物体，或者从物 体的一部分转移到另一部分；在转移过程 中，电荷的总量不变。
6
电场力
F12
F21
K
Q1Q2 r2
（库仑定律）
真空、点电荷
F qE
任何电场
单位：牛（N） ①K为静电力常量
K 9 109 N m2 / C 2
注意：电场力做的功WAB=qUAB
32
四、 电势
1. 电势 定义：电场中某点的电势，等于单位正电荷
由该点移动到参考点（零电势点）时电场力 所做的功。
A
WAP q
EPA q
（P为零电势点）
（ A、WAP、EPA、q都有正负）
单位: 伏特 符号为V 1 V = 1 J/C
33
2.对电势的理解
（1）电势是相对的，是相对于零势面而言的，一 般选大地或无穷远为零势面。
29
重力势能和电势能类比
重力场中，重力：地球和 电场中，电场力：电荷之
物体之间存在的吸引力
间的作用力
有重力就有重力势能Ep= mgh 有电场力就有相应的能，
叫电势能EP
Ep由物体和地面间的相对 位置决定
EP由电荷间的相对位置决定
重力做功，重力势能改变
电场力作功，电势能改变
重力做正功，重力势能就减少 电场力做正功，电势能就减少 重力做负功，重力势能就增加 电场力做负功，电势能就增加
答案：BC
14
＋ ＋＋＋＋＋＋
＿＿＿＿＿＿＿
++ + ++
任何带电体的周
+Q
围都存在电场
--- -
-
--
-
-
15
检验电荷：体
积比较小，带电 量也比较小，它 的引入不会影响 +q 原电场的部分 +Q
电场对放入其中的电荷 有电场力的作用
16
思考题：真空中两个正点电荷A、B所带电量
皆为Q，且相距为r,则距离A为r/3处的P点的电
5、几种常见的电场线分布及特点
25
第五节 电势差 电势
从能量的角度认识电场
26
一、电场力做功与电势能变化的关系
1、定义：电荷在电场中具有的与电荷 位置有关的能，叫电势能。
电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力 做功与重力势能的关系）
物2、体电被荷举在高电具有场重中力具势有能电。势能。
3、重电力场对力物对体电做荷正做功正，功物，体电的荷重的力电势势 能能减减小小 4、电重场力力对对物电体荷做做负负功功，，物电体荷的的重电力势能 增大势能增大
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。
四、匀强电场的场强
（1）电场中 场强处处相同。
（2）大小： E=U/d
12
例：电场中有一点P，下列哪些说法是正确的？
A 若放在P点的检验电荷的电量减半，则P点的场强 减半。
B 若P点没有检验电荷，则P点的场强为零。 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点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向。
2、几种常见电场的电场线分布
E 20
21
3．电场线的特征
（1） 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。
22
27
5重、力电做场力多做少多功少，功物，体电重荷力电势能能就变 就化变多化少。多少。WG EP1 EP2 EP
WAB EPA EPB EP
6重、力电势势能能是是相相对对的的，，与与零零电势势能能面面有有关关
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势 能规定为零，或把电荷在大地表面上电势 能规定为零。
31
三、 电势差（电压）
1、定义：U AB
WAB q
单位电荷电场力做的功。
（WAB、q、UAB都有正负号)
2、单位：伏特（V） 1V=1J/C
3、电势差是标量，但有正有负
4、决定的因素：只与电场及始末两点的位置有关，与 检验电荷以及电场力对检验电荷所做的功无关。
5、 UAB＝－UBA， UAC＝ UAB+UBC
3
接触起电
（1）实质：电荷从一物体移到另一物体； （2）两个完全相同的物体相互接触后电荷 平分；（3）、电荷的中和：等量的异种电 荷相互接触，电荷相合抵消而对外不显电 性，这种现象叫电荷的中和；
4
感应起电
把电荷移近不带电的导体，可以使导体带 电；（1）电荷的基本性质：同种电荷相互 排斥、异种电荷相互吸引； （2）实质：使 导体的电荷从一部分移到另一部分；（3)感 应起电时，导体离电荷近的一端带异种电 荷，远端带同种电荷；
·a b· ·d·c
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？
24
小结：
1、电场的概念 （1）（2）（3）
2、电场强度（1）定义: （2）公式: （3）单位:
E F q
（4）电场强度的方向:
（5）物理意义: 3、真空中点电荷的电场强度公式: 4、匀强电场的场强: E=U/d
EK Q r2
35
判断电势高低的方法。
根据电场线方向判断：顺着电场线的方向 电势越来越低。
根据电势差判断：若UAB＞0,则φA＞φB;若 UAB＜0,则φA＜φB；若UAB=0，则φA=φB。
根据电势能和电势的关系判断：φ=ε/q。
36
五、等势面
1．定义：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。 2．等势面的性质 （1）沿等势面移动电荷时，电场力不做功 （2）电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
30
尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是 存在很大差异—存在两种电荷 正电荷顺电场线移动， 电场力做正功，电势能减少 负电荷顺电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 正电荷逆电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 负电荷逆电场线移动， 电场力做正功，电势能减少
38
3.几种常见电场的等势面分布：
39
40
电容及带电粒子在电场中的运动
cQ U
(定义式,计算式) 任何电容器
c S 4kd
平行板电容器
单位：法（F） 1μFF= F ；1pF= C电容器本身决定
F。
41
带电粒子在电场中的运动
42
（2）沿着电场线方向电势降低。 （3）正点电荷电场中各点电势均为正；负点电荷
电场中各点电势均为负。 （4）电势是标量，但有正负（负电势表示比零电
势低）
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1．电势
A
WAP q
EPA q
2．电势差与电势的关系
U AB A B
3．电势能与电势的关系
E q PA
A （E pA、q、都有正负号)