1.3 静电场 电场强度和电场线 课件 -2023-2024学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

第一章 静电场 1.3 静电场 电场强度和电场线 思考：两电荷并没有直接接触，它们之间的相互作用是怎 样产生的？ 法拉第 Faraday （1791－1867） 19世纪30年代，英国物理学家法拉第提出了“场”的观点，认为磁体与磁体之间、电荷与电荷之间、物体与地球之间的相互作用都是通过一种特殊形式的“物质”——“场”发生的。 电场：电荷周围存在着的一种传递电荷间相互 作用的特殊物质，称为电场。 电荷A 电荷B 电场1 电场2 静电荷产生的电场叫静电场 注意：只要电荷存在，它的周围就有电场。电荷 间的作用都是通过电场进行的。 一、静电场 一、静电场 1．电场的基本性质： （1）电场的力的性质：电场对放入其中的电荷有作用力，这种 力称为电场力。 （2）电场的能的性质：当电荷在电场中移动时，电场力能对电 荷做功。 2．对电场的认识： （1）电场是物质，客观存在，具有一般物质的属性，如力和能量。 （1）电场是特殊物质，并非由分子、原子构成，具有一般物质不具备的特性，如：多个电场可以在同一空间叠加共存，实物则不行。 思考：用什么方法来描述看不见摸不着的电场？ 电场对放入其中的电荷有电场力的作用 +Q +q 检验电荷：体积比较小，带电量也比较小，它的引入不会影响原电场的分布 场源电荷（产生电场的电荷） 检验电荷：放入电场中探测电场性质的电荷 请完成必修三教科书 P15——P16谈论交流 8 ①电场力不仅与检验电荷所处的位置有关，还与它本身所带电荷量有关。因此，检验电荷所受电场力不能表征电场的性质。 结论： ②在电场中同一位置，检验电荷所受电场力F与该电荷的电荷量q的比是一个跟检验电荷无关的量。仅由该电荷在电场中的位置确定。因此，这个比可以用来反应该点电场的性质。 二、电场强度 1.定义：任何带电体所产生的电场，在某一位置的检验电荷所受 电场力与电荷量的比值称为该点的电场强度，简称场强。 2.定义式： 该点的电场强度 检验电荷所受电场力 检验电荷的电荷量 3.单位：牛每库（N/C） 4.方向：电场强度是矢量，其方向与正电荷在该点所受电场力 方向相同，与负电荷在该点所受电场力方向相反。 5.意义：电场强度E定量描述了电场的强弱程度。 7.注意几点： 二、电场强度 （一）电场强度反映了电场的力的性质，与检验电荷受到的电场力 大小无关。 （二）唯一性：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，与是否放入检验电荷、放入检验电 荷的电性、电荷量的多少等因素均无关。 （三）固有性：电场中某点的电场强度是固有的，由电场本身决定， 电场中不同的地方，电场强度一般是不同的。 （四）对于 ，不能仅从数学的角度理解成E∝F，E∝ 该定义式仅告诉我们一种测量电场强度大小的办法。 例1．真空中有一电荷量为-1×10-4C的点电荷，在距离点电荷右方1m处的A点放一电荷量为+4×10-9C的检验电荷，检验电荷受到的电场力大小为__________N，方向__________ , A点的场强为________N/C,方向_________；换成电荷量为-3×10-9C的检验电荷，则检验电荷所受的电场力_________N,方向_________;该点的场强为_______ N/C，方向_________ 。如果把检验电荷取走，则A点的电场强度为________N/C，方向_________。 3.6×10-3 水平向左 水平向左 9×105 2.7×10-3 水平向右 9×105 水平向左 9×105 水平向左 _ 8.电场力F ： （该式为决定式，F由q、E共同决定） 说明： ①电场力公式 是普遍适用的。 ②方向：正电荷所受电场力方向与E相同，负电荷所受电 场力与E相反。 ③电场力与检验电荷的电荷量、电性均有关。 ④电场力同库仑力一样都是性质力。库仑力仅指点电荷之 间的电场力，电场力是指电荷在电场中受力的统称。 比较内容 电场力 电场强度 区 别 物理意义 电荷在电场中所受的力 反映电场的力的属性 决定因素 由电场和电荷共同决定 仅由电场自身决定