第9章 3.电场 电场强度-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理必修 第三册（人教版）

3.电场　电场强度 1.知道电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质。 2.理解电场强度的定义及物理意义，知道它的矢量性。 3.会推导点电荷场强的计算式并能进行有关的计算。 4.知道电场强度的叠加原理，会应用该原理进行简单计算。 5.理解电场线的概念、特点，了解常见的电场线的分布，知道什么是匀强电场。 　　 当我们用塑料梳子梳理干燥的头发时，梳子会带负电荷，头发带正电荷，而且在它们靠近时会产生相互吸引的现象。做下面的实验，进一步观察摩擦物体之间发生了什么。用一块羊毛制品反复摩擦充气气球的一个侧面，将气球的这个侧面靠近头发，观察有什么现象发生。 在上述的生活现象和实验现象中，发现带电体并未与物体直接接触，但对物体却产生了吸引作用，是如何发生的呢? 知|识|梳|理 一、电场和电场强度 1.电场。 (1)概念：存在于电荷周围的一种特殊的物质，由电荷产生。场和实物是物质存在的两种不同形式。 (2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。电荷之间通过电场相互作用。 (3)静电场：静止电荷周围产生的电场。 2.电场强度。 (1)试探电荷和场源电荷。 ①试探电荷：为了研究电场的性质而引入的电荷，其是电荷量和体积要很小的点电荷。 ②场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷，也叫源电荷。 (2)电场强度。 ①定义：放入电场中某点的试探电荷所受静电力与它的电荷量的比值叫作该点的电场强度，简称场强。 ②物理意义：表示电场的强弱和方向。 ③定义式：E=，单位为牛每库，符号为N/C。 ④方向：电场强度的方向与正电荷所受静电力的方向相同，与负电荷所受静电力的方向相反。 二、点电荷的电场　电场强度的叠加 1.点电荷周围的场强。 (1)大小：E=k。 (2)方向：Q为正电荷时，E的方向由点电荷指向无穷远；Q为负电荷时，E的方向由无穷远指向点电荷。 2.电场强度的叠加：电场强度是矢量。如果场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。 三、电场线和匀强电场 1.电场线的特点。 (1)电场线是为了形象描述电场而假想的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。 (2)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。 (3)同一电场的电场线在电场中不相交。 (4)在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密。 2.几种特殊的电场线。 3.匀强电场。 (1)定义：电场中各点电场强度的大小相等、方向相同的电场。 (2)特点：①场强方向处处相同，电场线是平行直线。 ②场强大小处处相等，所以电场线疏密程度相同，即电场线可以用间隔相等的平行线表示。 预|习|自|检 1.判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)在电场中的电荷，不论是静止的还是运动的，都受到电场力的作用。(√) (2)在电场中某点，试探电荷的电荷量越小(或试探电荷受到的电场力越大)，则该点的电场强度越大。(×) (3)两条相邻电场线之间无电场，其电场强度为零。(×) (4)一个点电荷所形成的电场中，不可能找出电场强度相同的两个点。(√) (5)沿电场线方向电场强度越来越小。(×) 2.(多选)在电场中的某点放了一个正电荷，受到的电场力向左，若放了负电荷，受到的电场力向右，则下列说法正确的是(　　) A.放正电荷时，该点电场强度方向向左 B.放负电荷时，该点电场强度方向向右 C.若放中性的物体，则电场力为0 D.若放中性的物体，则电场强度为0 解析　电场强度的方向与正电荷所受的电场力方向相同，所以电场强度方向向左，放入正电荷和负电荷时，该点的电场强度均向左，A项正确，B项错误；若放中性的物体，则电场力为0，C项正确；电场强度由场源电荷决定，与试探电荷无关，若放中性的物体，电场同样存在，电场强度不为零，D项错误。 答案　AC 探究一 对电场强度的理解 1.对电场强度定义式E=的理解。 (1)E=给出了测量电场中某一点电场强度的方法，应当注意电场中某一点的电场强度由电场本身决定，与是否测量及如何测量无关。 (2)公式E=可变形为F=qE，电场强度E与电荷量q的乘积等于静电力的大小，正电荷所受静电力的方向与电场强度方向相同，负电荷所受静电力的方向与电场强度方向相反。 2.电场强度的两个性质。 (1)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(形成电场的电荷及空间位置)决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关。电场中不同的地方，电场强度一般是不同的。 (2)矢量性：电场强度描述了电场的方向，是矢量，其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。 【例1】　一个带电荷量q=3×10-8 C的点电荷，在电场中某一点受电场力大小为F=7.5×10-8 N，求： (1)该点电场强