9.3电场 电场强度 2020-2021学年高一物理教学讲义（人教版2019必修第三册 ）

9.3 电场 电场强度 教材分析 电场、电场强度的概念是电学中最重要的概念之一，它的研究方法和定义方法也是物理学中比较常见的方法。本节内容表明电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质，它最基本的特征是对放入其中的电荷具有力的作用。正是利用电场的这一特性，我们通过研究试探电荷的所受静电力特点，引入了描述电场强弱的物理量─ 教学目标 1．粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。 2．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的一种特殊的形态。 3．理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。 4．能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。 5．知道场强的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的计算。 教学重点难点 教学重点： 1．探究描述电场强弱的物理量。 2．理解电场、电场强度的概念，并会根据电场强度的定义进行有关的计算。 教学难点： 探究描述电场强弱的物理量。 知识点一、电场强度 1.电场 （1）定义：在电荷的周围存在着由它产生的电场，电场是在电荷周围存在的一种特殊物质，它的性质是传递电荷间的相互作用。 ①电场虽然看不见、摸不着，但它与实物一样客观存在着 ②电荷的周围一定存在着电场 ③电荷间的相互作用是通过电场发生的，不是超距作用。 （2） 静电场:静止电荷产生的电场叫静电场 【经典例题1】（黑龙江省鹤岗市绥滨县第一中学2020-2021学年高二（上）期中物理试题）关于电场，下列说法中正确的是 A. 电场并不是客观存在的物质 B. 描述电场的电场线是客观存在的 C. 电场对放入其中的电荷有力的作用 D. 电场对放入其中的电荷没有力的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A、电场是电荷周围空间里存在一种特殊物质，电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，故A错误； B、电场线是为了直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线，故B错误； C、D、电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性，电场的力的性质表现为，电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力，故C正确，D错误． 故选C． 知识点二、电场强度 （1）定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量的比值，叫做这一点的电场强度。 ①电场中某点的电场强度E是唯一的，是由电场本身的特性决定的 ②电场中不同位置的电场强度一般是不同的 （2）定义式： （3）单位：1N/C=1V/m （4）物理意义：描述电场的力的性质，能够定量描述电场的强弱和方向，与试探电荷受到的静电力大小无关。 （5）标矢性：电场强度既有大小，又有方向，是矢量。 方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同，与在该点的负电荷所受电场力的方向相反。 试探电荷和场源电荷 （1）试探电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，称为试探电荷，也叫检验电荷。 （2）场源电荷：激发电场的电荷，称为场源电荷，也叫源电荷 【经典例题1】（多选）（福建省厦门市大同中学2020-2021学年高二（上）11月期中物理试题）由电场强度的定义式E＝可知，在电场中的同一点（　　） A. 电场强度E跟F成正比，跟q成反比 B. 无论试探电荷所带的电荷量如何变化，始终不变 C. 电场强度为零，则在该点的电荷受到的静电力一定为零 D. 一个不带电的小球在该点受到的静电力为零，则该点的电场强度一定为零 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB．q、F是试探电荷的电量和受到的电场力，E＝是电场强度的定义式，电场强度仅与场源电荷性质（电荷量、与场源电荷距离）有关，与试探电荷无关，故A错误，B正确； C．由可知电场强度为零，该点的电荷受到的静电力一定为零，故C正确； D．一个不带电的小球在该点受到的静电力为零，不能说明该点电场强度一定为零，故D错误。 故选BC。 【变式训练1】（黑龙江省鹤岗市绥滨县第一中学2020-2021学年高二（上）期中物理试题）关于电场强度的定义式，下列说法中正确的是（　　） A. 场强的方向与F的方向相同 B. 该定义式只适用于点电荷产生的电场 C. F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量 D. 由该定义式可知，电荷在电场中某点所受的电场力的大小与该点电场强度的大小成正比 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．场强的方向与正电荷所受的电场力F的方向相同，选项A错误； B．该定义式适用于任何电场，选项B错误； C．F是检验电荷所受到的力，q是检验电荷电量，选项C错误； D．由该定义式可知，F=Eq，即电荷在电场中某点所受的电场力的大小与该点电场强度的大小成正比，选项D