物理必修二1.3《电场强度》

1、电荷量q1、 q2 2、两点电荷之间 的距离r
电场强度
没有其他东西做媒介，一个物体可以超越距离通 过真空对另一个物体作用……在我看来，这种思想荒 唐之极。
——牛顿
一、电场（electric field）
19世纪30年代，法拉第提出一种观念，认为在电荷的周 围存在着由它产生的电场（electric field），处在电场中的其
球心的、电
荷量相等的
Q
r
P
点电荷产生
的电场相同
Q Ek 2 r
Q
r
P
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。
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
2.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） 单位电荷在该点所受电场力 F 的方向 相同
5. 理 解 F （1） E 为定义式，适用于一切电场。
q
（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，与试探 电荷是否存在、电荷的正负、电荷量 的大小及受到的电场力都无关。 （4）电场力：F=qE
Q1Q2
r2
可知，
+Q
A · +q B · +q FB
∵ rA < rB
∴ FA > F B
结果表明： 在电场中的同一点，比值F/q是恒定的； 在电场中的不同点，比值F/q一般是不同的。 F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定， 跟电荷q无关，是反映电场性质的物理量。
在物理学中，就用比值F/q来表示电场的强弱。
他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
电荷 电场 电荷
A B 让我们一起来想象这个“电场”： 1、看不见、摸不着； 2、只要存在电荷，它就存在； 电场就好像“香味场”，香料包打
法拉第 Faraday
（1791－1867）
开后，周围的空间都弥漫着它的香味。
尽管看不到摸不着，但的确存在。
(一).电场
1.电场：电场是电荷周围存在的一种特殊 物质。 2.电场的基本性质：对放入电场的电荷 有力的作用，这种力叫做电场力。
述某点电场的强弱？
如图，电荷Q周围存在电场，把试探电荷q放 入电场中A、B两点，电荷q要受到电场力FA、FB1 的作用，反映了电场具有力的性质。电荷q在A、 B两点受到的作用力FA、FB1大小是否相等？ 在B点 换上+2q的电荷,所受的作用力FB2与FB1什么关系？
FA
[解析] 根据库仑定律
F=k
FA
A
＋q
＋Q
B
＋q
FB
返回
二.电场强度：
用什么可以检验空间存在看不见又摸
不着的电场？
1、电场的检验
1）、检验方法：
把一个带电体放入其中，看是否受到 力的作用。
2）、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，也称点电荷；电性任意，正负电 荷都可以。 能否就用试探电荷所受的电场力来描
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
3、电场的叠加:
在几个点电荷共同形成的电场中，某点的 场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的 场强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。
1） 如图，P点的场强，等于+Q1在该点产生 的场强E1和-Q2在该点产生的场强E2的矢量和。
P
E1 E
.
E2
+Q1
-Q2
2）、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
F E 2、 q
和
Q E k 2 r
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 仅对真空中 点电荷的电 场适用
思考： 如果有几个点电荷同时存在，在几个 点电荷共同形成的电场中，如何求某点的 场强？
4）、匀强电场 特点：
a、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同向的直 线 b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向 与电场线平行
我们刚接触的一种力——静电力（库仑力）
静电力
必须接触才可能产生的力：
真空中两个 静止点电荷之间的 相互作用力。
1、弹力：支持力、压力、拉力……
2、摩擦力（滑动摩擦力、静摩擦力）；
不需要接触就可以产生的力：
作用力方向在 它们的连线上。同 性相斥，异性相吸。
1、重力；
2、万有引力；
3、静电力；
超距作用？
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1、点电荷的电场
Q 大小： E k 2 r
点电荷Q在真空中形成的电场中，不同 点的场强是不同的，那么场强的大小由什么 因素决定？
E P P E +Q
-Q
如果Q是正电荷，E的方向就是沿着PQ 的连线并背离Q；如果Q是负电荷，E的方 向就是沿着PQ的连线并指向Q。 “离正电荷而去，向负电荷而来”
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