1.3电场 电场强度 课件-2021-2022学年【新教材】高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

第一章 静电场的描述 第三节 电场 电场强度 粤教版 必修第三册 提出问题：前三者的力与两个电荷之间的力有何不同？ 电荷之间的是如何发生相互作用的？ 接触 不接触 情境：如图所示，在真空中，静止的点电荷A和点电荷B均带正电，请分析两个电荷的受力情况。 经研究，电荷之间的相互作用是通过电场发生的。 电荷A 电场 电荷B A B A B A产生电场 B产生电场 一、电场 1、电场是存在带电体周围的特殊物质。 2、基本性质：电场对处于其中的电荷有力的作用。 3、电场力：电场对电荷的作用力成为电场力。 4、静电场：静止场源电荷在其周围产生的电场。 电场对处于其中的电荷有力的作用。 提出问题：怎样来检验空间存在看不见又摸不着的电场？ 试探电荷 电量足够小 体积足够小 【观察与思考】 （1）如图，把两个带电量均为 的试探电荷分别放置在电量为 的固定小球两边，且使它们与固定小球间距离不相等，观察两个试探电荷在电场不同位置受到的电场力是否相同。 现象表明： 电场中不同点的电场强弱不同。 现象表明： 电量不同的试探电荷在电场的同一点上受到的电场力的大小不同。 （3）保持试探电荷的电量及位置不变，改变固定小球所带的电量，观察实验现象。 （2）移动电量为 的固定小球，使它处于两试探电荷的正中央，再给两个试探电荷分别带上 和 的电量，如图所示。比较它们受到的电场力。 二、电场强度 3、单位：牛顿每库仑，符号为N/C。 1、定义：物理学中把放入电场中某点处的试探电荷受到的电场力 与它的电量 之比，叫作电场中该点的电场强度，简称场强，符号为“ ” 2、定义式： 大量实验表明：在电场中的同一点，电场力的大小 与试探电荷的电量 之比是恒定的，与试探电荷的电量无关，它只与场源电荷以及试探电荷在电场中的具体位置有关， 与 的比值反映了电场自身的某种性质。 二、电场强度 3、单位：牛顿每库仑，符号为N/C。 1、定义：物理学中把放入电场中某点处的试探电荷受到的电场力 与它的电量 之比，叫作电场中该点的电场强度，简称场强，符号为“ ” 2、定义式： 4、矢量，物理学上规定，电场中某点的场强方向与正电荷在该点受到的电场力的方向相同。 5、匀强电场：各点场强的大小和方向都相同的电场。 情境：如图所示，以点电荷 在真空中形成的电场中，把试探电荷 放在距离场源电荷 处。 【思考问题】 （1）如何表示电场对试探电荷的电场力 大小？ （2）如何表示真空中点电荷 在与其距离为 处的场强 ？ 三、点电荷的电场 与试探电荷无关 真空中点电荷 在与其距离为 处的场强为 ＋ － 【思考问题】如果以场源电荷 为中心任意作一个球面，球面上各点的场强有什么关系？如果场源电荷为 ，球面上各点的场强的关系又是怎样的？ （1）球面上各点的场强大小相等。 （2）当 为正电荷时， 的方向沿半径向外；当 为负电荷时， 的方向沿半径向内。 P 电场强度叠加原理：电场强度是矢量，如果在空间中同时存在多个点电荷，这时在空间某一点的场强等于各点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。 【思考问题】真空中有两个静止点电荷 和 ，P是两个电荷附近的某点，请分析P点的场强。 【讨论与交流】（1）公式 与 都可以用来计算场强，它们有什么区别呢？ 适用范围 电荷的意义 定义式，适用于任何电场 仅适用于点电荷的电场 是试探电荷， 与 无关 是场源电荷， 与 成正比 【讨论与交流】（2）把一个试探电荷 放在电场中的一点A上，其受到电场力的大小为 ，方向向东；如果把试探电荷 取走，则该点的场强是否为零？ 例题1：如图所示，真空中一对等量正、负电荷分布成为电偶极子。一对电偶极子的电量分别为 C和 C，相距为 m。在它们连线的中垂线上的一点A，到它们的距离都为 m；在它们连线向右延长线上的一点B，到的距离为 m，求点A和点B的电场强度。 A B 四、电场线 最早引入电场概念的法拉第提出用电场线描述电场。 电场线：电场中画出一系列有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都和该处的场强方向一致，这样的曲线就叫作电场线。 【观察与思考】观察图中的电场线，从中能发现什么规律？ 模拟点电荷的电场线 【观察与思考】观察图中的电场线，从中能发现什么规律？ 模拟等量异种电荷的电场线 【观察与思考】观察图中的电场线，从中能发现什么规律？ 模拟等量同种电荷的电场线 【观察与思考】观察图中的电场线，从中能发现什么规律？ 模拟带等量异种电荷的平行金属板的电