物理：1.3《电场强度》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
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第三节 电场强度
学习目标： 知道电荷间的相互作用是通过电场 学习目标 ： 1.知道电荷间的相互作用是通过电场 实现的，场与实物是物质存在的两种不同形式 实现的，场与实物是物质存在的两种不同形式. 2．体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度 ．体会用比值定义物理量的方法， 的定义、公式、单位、方向. 的定义、公式、单位、方向 3．能推导点电荷场强公式，知道叠加原理，并进 ．能推导点电荷场强公式，知道叠加原理， 行简单计算. 行简单计算 4．知道电场线的定义和特点，会用电场线描述电 ．知道电场线的定义和特点， 场强度的大小、方向 场强度的大小、方向.
பைடு நூலகம்
四、电场线 1．电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线， ．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，而是为了形象描述电场而假 电场线不是实际存在的线， 想的线. 想的线
2．电场线的特点： ．电场线的特点： (1)电场线从 正电荷 电场线从 无穷远 或 负电荷 ； (2)电场线在电场中不 相交 ； 电场线在电场中不 (3)在同一电场里，电场线 密集 的地方场强大 在同一电场里， 的地方场强大. 在同一电场里 或 无穷远 出发终止于
二、电场强度 1．定义：放入电场中某一点的检验电荷受到的静 ．定义： 电力跟它的电荷量的 比值 ，叫做该点的电场强度. 叫做该点的电场强度 2．公式： ．公式： . .
3．单位：牛/库，符号 N/C ．单位： 库
4．方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的 ．方向：电场强度是矢量， 在该点所受的静电力的方向相同.负电 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 .
2．等量异号电荷 ． (1)电荷连线上， 中点处场强最小 ， 从左到右场强 电荷连线上，中点处场强最小， 电荷连线上 先减小后增大. 先减小后增大 (2)在两电荷连线的中垂线上， 中点场强最大 ， 从 在两电荷连线的中垂线上，中点场强最大， 在两电荷连线的中垂线上 中点起向两边延伸，场强逐渐减小，方向不变 中点起向两边延伸，场强逐渐减小，方向不变.
电场
电场线图样
简要描述
正点电荷
发散状
负点电荷
会聚状
电场 等量同号电 荷 等量异号电 荷
电场线图样
简要描述 相斥状
相吸状
匀强电场
平行的、等间距的、 平行的、等间距的、同 向的直线
三、等量同号电荷与等量异号电荷的电场 1．等量同号电荷 ． (1)电荷连线上， 中点处场强为零 ， 从左到右场强 电荷连线上，中点处场强为零， 电荷连线上 先减小后增大. 先减小后增大 (2)在两电荷连线的中垂线上， 中点处场强为零， 在两电荷连线的中垂线上，中点处场强为零， 在两电荷连线的中垂线上 无穷远处场强为零，从中点起向两边延伸， 无穷远处场强为零，从中点起向两边延伸，场强先增大 后减小. 后减小
2.电场线为什么不能相交 ？ 电场线是电荷运动的 电场线为什么不能相交？ 电场线为什么不能相交 轨迹吗？ 轨迹吗？
思考·提示 提示】 【思考 提示】
2.某点的电场方向是唯一的，所 某点的电场方向是唯一的， 某点的电场方向是唯一的
以电场线不能相交，电场线不是电荷的运动轨迹 以电场线不能相交，电场线不是电荷的运动轨迹.
(2)只要场源电荷确定下来，场源电荷周围形成的 只要场源电荷确定下来， 只要场源电荷确定下来 电场也就确定下来，电场中某点的场强E与该点放不放 电场也就确定下来，电场中某点的场强 与该点放不放 检验电荷无关. 检验电荷无关 (3)电场强度定义式 ＝ 电场强度定义式E＝ 电场强度定义式 度量度电场强弱的. 度量度电场强弱的 是从电场力的性质的角
1.Q是检验电荷还是场源电荷？ 是检验电荷还是场源电荷？ 是检验电荷还是场源电荷 【思考·提示】 1.Q是场源电荷 提示】 是场源电荷. 思考 提示 是场源电荷
3．如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某 ．如果场源电荷不只是一个点电荷， 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 矢量和 .
三、点电荷的电场 电场强度的叠加 1．点电荷周围某点电场强度大小计算式为 ． . 2．以Q为中心，r为半径作一球面，则球面上各点 ． 为中心， 为半径作一球面， 为中心 为半径作一球面 电场强度大小 相等 为正电荷时， 的方向 ，当Q为正电荷时，E的方向 为正电荷时
背离球心向外，当Q为负电荷时，E的方向 指向球心 . 为负电荷时， 的方向 为负电荷时 同一球面上的场强只是大小相等，方向并不相同 同一球面上的场强只是大小相等，方向并不相同.
2．电场线认识的两个误区 ． (1)认为电场线客观存在 电场中实际并不存在电场 认为电场线客观存在.电场中实际并不存在电场 认为电场线客观存在 电场线是形象描述电场的有效工具， 线，电场线是形象描述电场的有效工具，用虚拟的图线 描述抽象的物理概念的做法是科学研究中一种重要的思 想方法. 想方法
(2)认为电场线就是电荷的运动轨迹 认为电场线就是电荷的运动轨迹. 认为电场线就是电荷的运动轨迹 ①电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较 两线 内容 电场线 运动轨迹
五、匀强电场 1．如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相 ．如果电场中各点电场强度的大小相等、 同，这个电场就叫做 匀强电场 .
2．由于方向相同，匀强电场中的电场线应该 是 平行的 ；又由于电场强度大小相等，电场线的密 又由于电场强度大小相等， .所以匀强电场的电场线是间隔相 所以匀强电场的电场线是间隔相
度应该是 均匀的 等的平行线. 等的平行线
一、对电场强度概念及两个场强公式的理解 1．对电场强度的理解 ． (1)电场强度是用比值法定义的物理量， 它仅由电 电场强度是用比值法定义的物理量， 电场强度是用比值法定义的物理量 场本身决定，与定义它的检验电荷的电荷量q及所受的 场本身决定 ，与定义它的检验电荷的电荷量 及所受的 静电力F无关 静电力 无关. 无关
②电场线与带电粒子运动轨迹重合必备的条件 a．电场线是直线； ．电场线是直线； b．带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但方 ．带电粒子只受电场力作用，或受其他力， 向沿电场线所在直线； 向沿电场线所在直线； c．带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所 ． 在的直线. 在的直线
3．常见电场的电场线 ．
重点难点：电场强度矢量性的理解和应用 重点难点：电场强度矢量性的理解和应用. 易错问题：把电场线当成带电粒子的运动轨迹 易错问题：把电场线当成带电粒子的运动轨迹.
一、电场 1． 1．电荷的周围存在 电场 .带电体间的相互作用是 . 带电体间的相互作用是 通过周围的 电场 发生的 发生的.
2．场和分子、原子组成的实物一样具有能量、质 ．场和分子、原子组成的实物一样具有能量、 量和动量.场与实物是物质存在的两种不同形式 静电场 量和动量 场与实物是物质存在的两种不同形式.静电场 场与实物是物质存在的两种不同形式 的电荷产生的电场. 是 静止 的电荷产生的电场 3．电场的基本性质是对放入其中的电荷有 力 的 ． 作用. 作用
2．两个场强公式的比较 ． 公式 比较内容 本质区别 意义及用途 适用范围 Q或q意义 或 意义
E＝F/q ＝ 定义式
E＝kQ/r2 ＝ 决定式
给出了一种量度 指明了点电荷场强大 小的决定因素 电场强弱的方法 一切电场 真空中点电荷的电场
q表示检验 或试 Q表示场源电荷的电 表示检验(或试 表示检验 表示场源电荷的电 荷量 探)电荷的电荷量 电荷的电荷量
公式 比较内容
E＝F/q ＝
E＝kQ/r2 ＝
E的大小与 的大小与 E与其他量关系 F、q的大小 与其他量关系 、 的大小 无关
E∝Q，E∝ ∝ ， ∝
二、电场线 1．电场线的几个特点 ． (1)用电场线可以表示电场的方向与强弱， 电场线 用电场线可以表示电场的方向与强弱， 用电场线可以表示电场的方向与强弱 上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向，在同一 上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向， 幅图中，可用电场线的疏密表示电场强度的相对大小， 幅图中，可用电场线的疏密表示电场强度的相对大小， 疏弱密强. 疏弱密强
(2)电场线不是闭合线 ， 从正电荷 或无限远 出发 ， 电场线不是闭合线， 从正电荷(或无限远 出发， 或无限远)出发 电场线不是闭合线 终止于无限远(或负电荷 终止于无限远 或负电荷). 或负电荷 (3)在同一电场中电场线不相交表示了电场强度方 在同一电场中电场线不相交表示了电场强度方 向的唯一性. 向的唯一性
客观性
电场中并不存在， 电场中并不存在， 是为研究电场方便 而人为引入的
粒子在电场中的运动 轨迹是客观存在的
两线 内容
电场线
运动轨迹 轨迹上每一点的切 线方向即为粒子在 该点的速度方向， 该点的速度方向， 但加速度的方向与 速度的方向不一定 相同
曲线上各点的切 线方向即为该点 的场强方向， 的场强方向，同 时也是正电荷在 切线意义 该点的受力方向， 该点的受力方向， 即正电荷在该点 产生加速度的方 向
学习目标： 知道电荷间的相互作用是通过电场 学习目标 ： 1.知道电荷间的相互作用是通过电场 实现的，场与实物是物质存在的两种不同形式 实现的，场与实物是物质存在的两种不同形式. 2．体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度 ．体会用比值定义物理量的方法， 的定义、公式、单位、方向. 的定义、公式、单位、方向 3．能推导点电荷场强公式，知道叠加原理，并进 ．能推导点电荷场强公式，知道叠加原理， 行简单计算. 行简单计算 4．知道电场线的定义和特点，会用电场线描述电 ．知道电场线的定义和特点， 场强度的大小、方向 场强度的大小、方向.
பைடு நூலகம்
四、电场线 1．电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线， ．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，而是为了形象描述电场而假 电场线不是实际存在的线， 想的线. 想的线
2．电场线的特点： ．电场线的特点： (1)电场线从 正电荷 电场线从 无穷远 或 负电荷 ； (2)电场线在电场中不 相交 ； 电场线在电场中不 (3)在同一电场里，电场线 密集 的地方场强大 在同一电场里， 的地方场强大. 在同一电场里 或 无穷远 出发终止于
二、电场强度 1．定义：放入电场中某一点的检验电荷受到的静 ．定义： 电力跟它的电荷量的 比值 ，叫做该点的电场强度. 叫做该点的电场强度 2．公式： ．公式： . .
3．单位：牛/库，符号 N/C ．单位： 库
4．方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的 ．方向：电场强度是矢量， 在该点所受的静电力的方向相同.负电 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 .
2．等量异号电荷 ． (1)电荷连线上， 中点处场强最小 ， 从左到右场强 电荷连线上，中点处场强最小， 电荷连线上 先减小后增大. 先减小后增大 (2)在两电荷连线的中垂线上， 中点场强最大 ， 从 在两电荷连线的中垂线上，中点场强最大， 在两电荷连线的中垂线上 中点起向两边延伸，场强逐渐减小，方向不变 中点起向两边延伸，场强逐渐减小，方向不变.
电场
电场线图样
简要描述
正点电荷
发散状
负点电荷
会聚状
电场 等量同号电 荷 等量异号电 荷
电场线图样
简要描述 相斥状
相吸状
匀强电场
平行的、等间距的、 平行的、等间距的、同 向的直线
三、等量同号电荷与等量异号电荷的电场 1．等量同号电荷 ． (1)电荷连线上， 中点处场强为零 ， 从左到右场强 电荷连线上，中点处场强为零， 电荷连线上 先减小后增大. 先减小后增大 (2)在两电荷连线的中垂线上， 中点处场强为零， 在两电荷连线的中垂线上，中点处场强为零， 在两电荷连线的中垂线上 无穷远处场强为零，从中点起向两边延伸， 无穷远处场强为零，从中点起向两边延伸，场强先增大 后减小. 后减小
2.电场线为什么不能相交 ？ 电场线是电荷运动的 电场线为什么不能相交？ 电场线为什么不能相交 轨迹吗？ 轨迹吗？
思考·提示 提示】 【思考 提示】
2.某点的电场方向是唯一的，所 某点的电场方向是唯一的， 某点的电场方向是唯一的
以电场线不能相交，电场线不是电荷的运动轨迹 以电场线不能相交，电场线不是电荷的运动轨迹.
(2)只要场源电荷确定下来，场源电荷周围形成的 只要场源电荷确定下来， 只要场源电荷确定下来 电场也就确定下来，电场中某点的场强E与该点放不放 电场也就确定下来，电场中某点的场强 与该点放不放 检验电荷无关. 检验电荷无关 (3)电场强度定义式 ＝ 电场强度定义式E＝ 电场强度定义式 度量度电场强弱的. 度量度电场强弱的 是从电场力的性质的角
1.Q是检验电荷还是场源电荷？ 是检验电荷还是场源电荷？ 是检验电荷还是场源电荷 【思考·提示】 1.Q是场源电荷 提示】 是场源电荷. 思考 提示 是场源电荷
3．如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某 ．如果场源电荷不只是一个点电荷， 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 矢量和 .
三、点电荷的电场 电场强度的叠加 1．点电荷周围某点电场强度大小计算式为 ． . 2．以Q为中心，r为半径作一球面，则球面上各点 ． 为中心， 为半径作一球面， 为中心 为半径作一球面 电场强度大小 相等 为正电荷时， 的方向 ，当Q为正电荷时，E的方向 为正电荷时
背离球心向外，当Q为负电荷时，E的方向 指向球心 . 为负电荷时， 的方向 为负电荷时 同一球面上的场强只是大小相等，方向并不相同 同一球面上的场强只是大小相等，方向并不相同.
2．电场线认识的两个误区 ． (1)认为电场线客观存在 电场中实际并不存在电场 认为电场线客观存在.电场中实际并不存在电场 认为电场线客观存在 电场线是形象描述电场的有效工具， 线，电场线是形象描述电场的有效工具，用虚拟的图线 描述抽象的物理概念的做法是科学研究中一种重要的思 想方法. 想方法
(2)认为电场线就是电荷的运动轨迹 认为电场线就是电荷的运动轨迹. 认为电场线就是电荷的运动轨迹 ①电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较 两线 内容 电场线 运动轨迹
五、匀强电场 1．如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相 ．如果电场中各点电场强度的大小相等、 同，这个电场就叫做 匀强电场 .
2．由于方向相同，匀强电场中的电场线应该 是 平行的 ；又由于电场强度大小相等，电场线的密 又由于电场强度大小相等， .所以匀强电场的电场线是间隔相 所以匀强电场的电场线是间隔相
度应该是 均匀的 等的平行线. 等的平行线
一、对电场强度概念及两个场强公式的理解 1．对电场强度的理解 ． (1)电场强度是用比值法定义的物理量， 它仅由电 电场强度是用比值法定义的物理量， 电场强度是用比值法定义的物理量 场本身决定，与定义它的检验电荷的电荷量q及所受的 场本身决定 ，与定义它的检验电荷的电荷量 及所受的 静电力F无关 静电力 无关. 无关
②电场线与带电粒子运动轨迹重合必备的条件 a．电场线是直线； ．电场线是直线； b．带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但方 ．带电粒子只受电场力作用，或受其他力， 向沿电场线所在直线； 向沿电场线所在直线； c．带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所 ． 在的直线. 在的直线
3．常见电场的电场线 ．
重点难点：电场强度矢量性的理解和应用 重点难点：电场强度矢量性的理解和应用. 易错问题：把电场线当成带电粒子的运动轨迹 易错问题：把电场线当成带电粒子的运动轨迹.
一、电场 1． 1．电荷的周围存在 电场 .带电体间的相互作用是 . 带电体间的相互作用是 通过周围的 电场 发生的 发生的.
2．场和分子、原子组成的实物一样具有能量、质 ．场和分子、原子组成的实物一样具有能量、 量和动量.场与实物是物质存在的两种不同形式 静电场 量和动量 场与实物是物质存在的两种不同形式.静电场 场与实物是物质存在的两种不同形式 的电荷产生的电场. 是 静止 的电荷产生的电场 3．电场的基本性质是对放入其中的电荷有 力 的 ． 作用. 作用
2．两个场强公式的比较 ． 公式 比较内容 本质区别 意义及用途 适用范围 Q或q意义 或 意义
E＝F/q ＝ 定义式
E＝kQ/r2 ＝ 决定式
给出了一种量度 指明了点电荷场强大 小的决定因素 电场强弱的方法 一切电场 真空中点电荷的电场
q表示检验 或试 Q表示场源电荷的电 表示检验(或试 表示检验 表示场源电荷的电 荷量 探)电荷的电荷量 电荷的电荷量
公式 比较内容
E＝F/q ＝
E＝kQ/r2 ＝
E的大小与 的大小与 E与其他量关系 F、q的大小 与其他量关系 、 的大小 无关
E∝Q，E∝ ∝ ， ∝
二、电场线 1．电场线的几个特点 ． (1)用电场线可以表示电场的方向与强弱， 电场线 用电场线可以表示电场的方向与强弱， 用电场线可以表示电场的方向与强弱 上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向，在同一 上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向， 幅图中，可用电场线的疏密表示电场强度的相对大小， 幅图中，可用电场线的疏密表示电场强度的相对大小， 疏弱密强. 疏弱密强
(2)电场线不是闭合线 ， 从正电荷 或无限远 出发 ， 电场线不是闭合线， 从正电荷(或无限远 出发， 或无限远)出发 电场线不是闭合线 终止于无限远(或负电荷 终止于无限远 或负电荷). 或负电荷 (3)在同一电场中电场线不相交表示了电场强度方 在同一电场中电场线不相交表示了电场强度方 向的唯一性. 向的唯一性
客观性
电场中并不存在， 电场中并不存在， 是为研究电场方便 而人为引入的
粒子在电场中的运动 轨迹是客观存在的
两线 内容
电场线
运动轨迹 轨迹上每一点的切 线方向即为粒子在 该点的速度方向， 该点的速度方向， 但加速度的方向与 速度的方向不一定 相同
曲线上各点的切 线方向即为该点 的场强方向， 的场强方向，同 时也是正电荷在 切线意义 该点的受力方向， 该点的受力方向， 即正电荷在该点 产生加速度的方 向