1.3.1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3节 静电场 电场强度 电场线 上一节已经解决了电荷之间的相互作用力问题，科学并不满足于知道这一表观层面的现象，还要进一步探索深层次的问题，于是提出：电荷之间的相互作用力是如何实现的？ 1 q1 q2 电荷1 电场 电荷2 产生 作用于 产生 作用于 法拉第（Michael Faraday，1791— 1867） 1、带电体周围存在的一种的特殊物质。 2、任何带电体的周围都存在电场。 3、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有电场力的作用，电荷间的相互作用总是通过电场进行的。 电场（electric field） +Q P +q +Q P +2q +Q P +3q F 2F 3F 在电场中的同一点，不同的检验电荷q 所受的电场力F是不同的， 但电场力与检验电荷的电量的比值F/q是恒定的，它是一个与q无关的量。 检验电荷（test charge） ——体积足够小，电量足够小，不至于影响原电场，可视为点电荷，在电场中的位置可以准确描述。 场源电荷 ——激发电场的带电体所带的电荷。 在电场中的不同点，同一试探电荷q在受到的电场力的大小是否相同? 在电场中的不同点，F/q 的比值是不同的。这个比值反映了电场中不同点电场的强弱不同。 电荷q在距Q较远的B点，受到的电场力小. 电荷q在距Q较近的A点，受到的电场力大. 1、定义: 3、单位： 2、定义式: 4、方向： 电场强度（electric field strength） 牛顿/库仑（N/C） E是矢量，E的方向跟正电荷在该点所受电场力F的方向相同。 5、物理意义： 描述电场的强弱和方向，从力的角度揭示电场的性质。 放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力F 跟检验电荷的电量 q 的比值，叫这一点的电场强度，简称场强，用字母E表示。 显然，负电荷在电场中某点所受到的电场力的方向跟该点场强的方向相反。 （2）某点的电场强度的大小及方向取决于电场本身（即场源电荷及这点的位置），与检验电荷的正负、电量的大小及受到的电场力无关。 注意：（1） 为定义式，适用于一切电场。 1. 把试探电荷q放到电场中的A点，测得它所受的静电力为F；再把它放到B点，测得它所受的 静电力为nF。A点和B点的电场强度之比 EA /EB是多少？再把另一个电荷量为nq的试探电荷放到另一 点C，测得它所受的静电力也是F。A点和C点的电场强度之比 EA/ EC是多少？ 2. 场是物理学中的重要概念，除了电场和磁场，还有重力场。地球附近的物体就处在地球产生的重力场中。仿照电场强度的定义，你认为应该怎样定义重力场强度的大小和方向？ 点电荷的电场强度 则该点的场强为 Q是场源电荷的电量 由库仑定律 r 是场中某点到场源电荷的距离 3.关于电场强度，下列说法正确的是（ ） A.若在电场中的P点不放试探电荷，则P点的电场强度为0； B.点电荷的电场强度公式表明， 点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离r的二次方成反比，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍； C.电场强度公式E＝F/q表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比，若q减半， 则该处的电场强度变为原来的2倍； D.匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同。 E. 静电场中某点电场强度的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向 4.在真空中有一个点电荷Q，过Q点的直线上有A、B两点，相距d，已知A点和B点的场强大小之比EA/EB=4，试求场源电荷Q在该直线上的位置。 题中把场源电荷局限于跟A、B在同一直线上。如果没有此限制，Q可在A、B同一平面内移动，试求场源电荷Q的位置。 5.真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为Q，且相距为r，则距离A为r/3处的O点的电场强度的大小和方向如何？ EA EB 解：A、B都在P点产生电场，且两个场强方向相反。 ，方向由O指向B点。 A B O +Q +Q 电场的叠加原理 若有几个电荷同时存在，则某点的电场强度等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。这就是电场的叠加原理。 　　利用点电荷产生的电场强度的公式和电场叠加原理，原则上我们可以确定带电体周围任意点的电场强度的大小和方向。 Q2 + Q1 - p E1 E2 E 课后作业：完成大书课时1 、小书课时1做一半 $$