电场电场强度课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

9.3课时1电场电场强度1.知道电荷间的相互作用是通过电场实现的。知道场是物质存在的形式之一。2.理解电场强度的定义式、单位和方向。3.能推导点电荷的电场强度公式，并进行有关计算。一、电场  法拉第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。电荷之间通过电场相互作用。1.电场在电荷的周围存在着一种特殊物质，这种物质看不见、摸不着，我们把这种物质叫作电场。注意：电场以及磁场已被证明是一种客观存在的物质，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。不过只有在研究运动的电荷，特别是运动状态迅速变化的电荷时，上述场的物质性才突显出来。本章只讨论静止电荷产生的电场。电荷之间通过电场相互作用电荷电场电荷AB2.电场的基本性质电场对放入其中的电荷有力的作用，电荷之间的相互作用就是通过电场来实现的。3.电场力电场对电荷有力的作用叫电场力。电场的检验思考1：在空间中放一个点电荷+Q，它周围有电场吗？+Q+q是用来检验电场的电荷——检验电荷或试探电荷对检验电荷的要求：电量足够小：对场源电荷的分布不产生明显影响，不改变原电场体积足够小：可以精确检测电场各位置Q是被检验的电荷——场源电荷或源电荷+q电场看不见摸不着，你怎样检验电场是否存在？+Q++++思考2：把同一试探电荷放在不同的位置，悬线的倾角不同，说明什么？说明：试探电荷受到的静电力的大小、方向跟位置有关。同一试探电荷，受力大的位置电场强，受力小的位置电场弱。故电场的强弱跟位置有关。思考3：电场有强弱，电场的强弱能否用静电力来表示？+QA+q+2q+nqF2FnF不能，原因：同一位置，电场的强弱应该是不变的，而F随试探电荷的改变而改变,所以静电力不能表示电场的强弱。

观察一下，下图中什么量不随试探电荷的改变而改变？不随试探电荷的改变而改变。数值上等于单位电荷量受到的库仑力能表示电场的强弱二、电场强度1.定义：放入电场中某点的试探电荷q,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.定义式：

(适用于一切电场)3.单位：牛每库(N/C)或伏/米(V/m).4.物理意义：描述电场强弱和方向的物理量。某点的电场强度数值上等于单位正电荷所受的电场力。+Q+qF5.电场强度的矢量性规定：跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同；+Q+q-Q+qF+Q-qFEE-Q-qFEE拓展：跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反.F6.注意(1)区分：试探电荷(检验电荷)与场源电荷(源电荷)。试探电荷要求：电荷量和尺寸必须充分小，可以看成点电荷。(2)场强相同的条件：大小相等，方向相同。(3)由电场强度，可得电场力

F=qE。1.

中的q是场源电荷还是试探电荷？2.由公式

得“E与F成正比，与q成反比”正确吗？q是试探电荷。不正确，

是比值定义法，E的大小与F、q无关。

一个带正电的点电荷的电荷量为Q，在距此点电荷r处的A点的电场强度是多少？方向如何？+Q+A设想在A点放一个电荷量为+q的试探电荷，方向：沿二者连线向外则它所受到的电场力为：+Q在该点产生的场强为：三、点电荷的电场方向：沿二者连线向外（1）Q是场源电荷的电量，r是到场源电荷的距离+-QQ思考4：若以Q为中心作球面，则球面上各点的电场强度的大小方向有什么特点？（2）适用条件：真空中静止的点电荷（3）E的决定因素：跟场源电荷和位置有关，与试探电荷无关1.在一带负电荷的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×10－8C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6N，方向如图，则：(1)B处电场强度多大？方向如何？答案200N/C方向与F1方向相反因为B处是负电荷，所以B处电场强度方向与F1方向相反。(2)如果换成一个q2＝＋4.0×10－7C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处电场强度多大？答案8.0×10－5N

200N/Cq2在B点所受静电力大小F2＝q2EB＝4.0×10－7×200N＝8.0×10－5N，方向与电场强度方向相同，也就是与F1方向相反。此时B处电场强度大小仍为200N/C，方向与F1方向相反。(3)如果将B处电荷拿走，B处的电场强度是多大？答案200N/C某点电场强度大小与有无试探电荷无关，故将B处电荷拿走，B处电场强度大小仍为200N/C。2.在真空中O点放一个电荷量为Q＝＋1.0×10－9C的点电荷，直线MN通过O点，O、M间的距离r＝30cm，M点放一个电荷量为q＝－1.0×10－10C的点电荷，如图所示。已知静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，求：(1)q在M点受到的静电力；因为Q为正电荷，q为负电荷，所以力的方向沿MO连线指向O。(2)M点的电场强度；(3)拿走q后M点的电场强度；拿走电荷q，M点的电场强度仍为100N/C，方向沿OM连线背离O。(4)M、N两点的电场强度哪点大。项目E＝

(定义式)E＝

(决定式