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

电场电场强度 人教版高中物理 必修3 新知导入 上一节课我们学习了库仑定律，请回忆库仑定律的内容是什么？ 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比 ,与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。这 个规律叫作库仑定律。 思考讨论：在真空中两个静止点电荷它们又没有直接接触，这种相互作用 是如何产生的呢？ 通过本节课的学习相信同学们对库仑定律将有一个更深层的认识。 新知讲解 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。电荷之 间通过电场相互作用。 法拉第 新知讲解 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。 新知讲解 2.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。 A B 电荷 电场 电荷 电荷之间通过电场相互作用 3.电场力 电场对电荷有力的作用叫电场力。 新知讲解 二、电场强度 电场是在与电荷的相互作用中表现出自己的特性的。因此，在研究电场 的性质时，应该将电荷放入电场中，从电荷所受的静电力入手。 1.试探电荷 电荷量和体积都很小的点电荷，这样的电荷常常叫作试探电荷。 电荷量很小，是为了使它放入后 不影响原来要研究的电场。 体积很小，是为了便于用它来研究 电场各点的性质 新知讲解 2.场源电荷 激发电场的带电体所带的电荷叫作场源电荷，或源电荷： 注意：试探电荷是为了研究源电荷电场的性质而引入的，它的引入不改变 源电荷的电场。 思考讨论1：我们能不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强 弱呢？ 我们不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱。 新知讲解 r 试探电荷（电量不同的试探电荷） 源电荷 试探电荷 q 2q 3q ■■■ 静电力 F1 2F1 3F1 由库仑定律可知：对于电荷量不同的试探电荷，即使在电场的同一点， 所受的静电力也不相同。所以不能直接用试探电荷所受的静电力来表示 电场的强弱。 新知讲解 思考讨论2：那么，用什么物理量能够描述电场的强弱呢？ 由上面的表格我们推测试探电荷在电场中某点受到的静电力F与试 探电荷的电荷量q成证比。或者说，试探电荷在电场中某点受到的 静电力F与试探电荷的电荷量q之比是一个常量。所以可以用F/q这 个物理量来描述电场的强弱。 思考讨论3：你认为这样的推测是否正确？怎样来验证呢？ 新知讲解 如图，在点电荷Q的电场中的P点，放一个 试探电荷 P. 试探电荷q1，它在电场中受到的静电力是 F1，根据库仑定律： 场源电荷 (1) 同理，如果把试探电荷换成q2，它在电场 场源电荷和试探电荷 中受到的静电力是F2，有 F=k Qq2 r2 (2)