人教版必修三第九章第三节电场 电场强度

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。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， 因此在同一幅图中可以用电场线的疏密来比较各点电场强度的 大小。
1、电场线有以下两个特点:
（1）电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。 （2）同一电场的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。
场源电荷与试探电荷
场源电荷（或源电荷）：产生电场的电荷。 试探电荷：放入电场中探测电场性质的电荷 试探电荷： 条件：（1）电量和体积都很小；（2）可以看 作点电荷。
试探电荷q
场源电荷Q
如何描述电场的强弱呢？
试探电荷q
场源电荷Q
q变为原来的几倍，F变 为原来几倍，r不变F/q不 变！
二、电场强度
2、几种特殊的电场的电场线分布
（1）点电荷的电场
正点电荷
负点电荷
E
Q
E
向周围发散
向中心会聚
（2）等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
相吸状
O
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，远离o点方向，场强越来越小。
物理学的理论和实验证实并发展了法拉第的观点。电 场以及磁场已被证明是一种客观存在。场像分子、原子等 实物粒子一样具有能量，因而场也是物质存在的一种形式。
实体 :由分子或原子组成，看得见摸得着
场: 看不见，摸不着，不以人的感官意识 为转移的客观存在，有能量，有有自己的 作用规律。
电场？
电场是看不见、摸不着的，但人们却可以根据它所表现 出来的性质来认识它，研究它。
一、电场
1.电场：电场是电荷周围存在的有它产生的一种特 殊物质，静止电荷产生的电场，叫静电场。
2. 电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的
作用。这种力叫做电场力。
用什么可以检验空间存在看不见又 思考
摸不着的电场？
电场是在与电荷的相互作用中表现出自己的特的 因此，在研究电场的性质时，应该将电荷放入电场中， 电荷所受的静电力入手。
处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给 的。例如，电荷A对电荷B的作用力，就是电荷A的电场对 电荷B的作用；电荷B对电荷A的作用力，就是电荷B的电 场对电荷A的作用。
A电荷
B电荷
物体间的作用力
• 接触力:压力,支持力,拉力和摩擦力等 • 非接触力:万有引力（重力）,磁场力，库
仑力等
万有引力（重力）的传递是通过引力场， 磁场力的传递是通过磁场，库仑力传递是 通过电场。
（3）等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线 分布情况
O
排斥状
特点：
a、两点电荷连线中点o处场强为0，由中点向两边场强逐渐变大 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、两点电荷连线的中垂面（线）上中点到无限远场强先变大再变小
（4）匀强电场：
电场强度大小，方向处处相同。 电场线特点：平行的、等间距的、同向的直线 产生条件：两块靠近的平行金属板，大小相等， 互相正对，分别带有等量的正负电荷，它们之间 的电场除边缘附近外就是匀强电场。
Ａ、Ｂ相距ｒ，则： （１）两点电荷连线的中点Ｏ的场强多大？ （２）在两电荷连线的中垂线上，距Ａ、Ｂ两点都为ｒ的P点的场 强多大？
答案：
E
8kQ r2
E
kQ r2
变式：如果是等量同种电荷呢？
例题3、如图所示，A、B 是同一条电场线上的两点，这
两点电场强度的关系是（ C ）
A．EA＞EB，方向相同 B．EA＞EB，方向不同 C．EA＜EB，方向相同 D．EA＜EB，方向不同
例题1、下列关于场强的说法正确的是（ A ）
A、公式E=F/q适用于任何电场
B、公式E=F/q只适用于点电荷产生的电场
C、在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，
各处的场强都相同
D、空间某点的电场强度E与放在该处的点电荷所 受的电场力F成正比，与点电荷的电荷量q成反比
例题2、如图，真空中，带电量分别为＋Ｑ和－Ｑ的点电荷
A E
对某一个点电荷的静电力，等
于各点电荷单独对这个点电荷
E2
的静电力的矢量和。
F=F1+F2
E = F ＋Q1 q
－Q2
电场中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。
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球心的、电荷量相等的 点电荷产生的电场相同。（r>R)
EB EA
EA>EB
注意：
（1）电场线并不是电场中实际存在的线，而是形象地描述 电场的假想场线不闭合，不相交。
（4）电场线越密的地方，场强越大；电场线越疏的地方，场 强越小。
（5）匀强电场中的电场线必是一族平行的直线。 （6）电场线不是电荷在电场中的运动轨迹。
A
B
练习 1、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：（ C ）
P
Q
PQ
PQ
A
B
C
D
2、如图所示，A、B是一个点电荷产生的电场的电场线， 如图b则是方向在电场线上，a、b两处的检验电荷的电荷
量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则（ B ）
E kQd kQd
Lr 2 (2r d )r 2
方向由圆心指向间隙中心
A
d
B
·r
祝你学习快乐！ 祝你身心健康！
Qr
P
E
k
Q r2
Q
r
P
式中的r是球心到该点的距离（r＞R）， Q为整个球体所带的电荷量。
五、电场的形象描述——电场线
除了用数学公式描述电场外，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 方法来描述电场，那就是画电场线（ clectric field line ）
6.电场强度是矢量
物理学中规定：电场中某点的场强度方向跟正电荷在该点所受的
电场力方向相同。
P
EF
+Q
+q
PP
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 P
P
-q E
P
三、点电荷的电场强度
1、决定式：E
k
Q r2
Q：场源电荷 r：电场中点到Q的距离
只适 用于 真空 中点
电荷
2、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
EF q
和E k Q r2
的区别
适用范围 电荷的意义
EF q
定义式，适用于 q是检验电荷，
一切电场
E与q无关
E
k
Q r2
决定式，仅适 用于点电荷电 场分布
Q是场源电荷， E与Q成正比
四、电场强度的叠加
1、电场强度叠加原理
E1
两个或两个以上的点电荷
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。
2、公式：
E= F
q
3、单位：牛/库(N/C)
比值定义法 伏/米（V/m）。
4、物理意义：描述电场力的性质(F=Eq),描述电场强弱。
5、大小决定因素：某点的电场强度的大小及方向取决于电场
本身（即场源电荷与位置），与检验电荷的正负、电量的大 小、有无及受到的电场力均无关。
第九章 第三节
电场 电场强度
问题？
现象：通过起电机使人体带电，人的头发 会竖起散开。 思考：为什么会出现这样的现象？你会解 释产生这一现象的原因吗？
+
F
+
F
+
F'
-
F'
电荷间发生作 用的时候彼此 接触了吗？
作用怎么 发生的？
电场
19世纪30年代，英国 科学家法拉第提出一种观 点，认为在电荷的周围存 在着由它产生的电场 （electric field）。
A、点电荷是正电荷，位置在B侧 B、点电荷是正电荷，位置在A侧 C、点电荷是负电荷，位置在A侧 D、点电荷是负电荷，位置在B侧
F
a
b
a
b
A
B
q
3、如图所示，用长为L的金属丝弯成半径为r的圆 环，但在A、B之间留有宽度为d的间隙，且d《r。 将电量为Q的正电荷均匀分布于金属丝上，求圆心 处的电场强度