9.3电场 电场强度（知识解读） -2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019必修第三册）

9.3电场 电场强度（知识解读）（原卷版） •知识点1 电场 •知识点2 电场强度与电场力 •知识点3 点电荷的电场 •知识点4 电场的叠加 •知识点5 电场线 •知识点6 匀强电场 •作业 巩固训练 知识点1 电场 1、定义：电荷在其周围产生的一种特殊物质，电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用。 2、静电场：静止的电荷产生的电场。 3、电场的理解 （1）电场看不见，摸不着，与实物一样具有能量和动量，是物质存在的一种特殊形式。 （2）电荷间的相互作用是通过电场发生的，不存在超距作用。 （3）电场与实物是物质存在的两种不同形式。 （4）电荷周围一定存在电场，静止的电荷周围存在静电场，而运动的电荷周围存在变化的电场。 4、电荷之间的相互作用如下图所示： 【典例1-1】关于电场，下列说法不正确的是（　　） A．电荷在它的周围空间激发电场 B．电荷之间通过电场发生库仑力 C．电场中某点的电场强度的大小和试探电荷在该点所受电场力无关 D．试探电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向 【典例1-2】（多选）关于电场，下列说法正确的是（　　） A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场 B．电场不是由分子、原子组成的，它是一种客观存在的特殊物质 C．电荷之间的相互作用是通过电场产生的 D．电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中 【变式1-1】在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（   ） A．元电荷的数值，最早是由美国的物理学家密立根测得的 B．库仑认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，首次提出了“力线”的概念 C．英国物理学家牛顿利用“扭秤”首先较准确的测定了静电力常量 D．法拉第发现真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量成正比，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 【变式1-2】如图所示，真空中，带电荷量为＋Q的场源电荷固定在A点，O点为AB的中点，AB相距r。求： （1）O的场强的大小？方向如何？ （2）在B点放一个试探电荷，电荷量为＋Q，则试探电荷受到的力的大小？ 知识点2 电场强度与电场力 1、试探电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷称为试探电荷，也叫检验电荷。 2、场源电荷：激发电场的电荷称为场源电荷，也叫源电荷。 3、电场强度定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。表达式为：E＝ ，单位为N/C或V/m。 4、矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。 5、真空中点电荷的电场强度表达式： E＝k。 6、物理意义：反映电场本身力的性质，定量描述电场的大小和方向，与检验电荷受到的静电力大小没有关系。 7、对电场强度的理解 （1）矢量性：电场强度是矢量，既描述电场的大小，也规定了方向(与正电荷所受电场力的方向相同，与的负电荷所受电场力的方向相反)。 （2）电场强度反映电场本身力的性质。 （3）唯一性:电场中某点的电场强度是唯一的，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。 【典例2-1】当在电场中某点放入电荷量为q的正试探电荷时其所受电场力为F，并由此得出该点场强为E；若在同一点放入电荷量为q′=2q的负试探电荷时，则下列描述正确的是（　　） A．该点场强大小为2E，方向与E相同 B．该点场强大小仍为E，但方向与E相反 C．试探电荷q′在该点所受电场力大小为2F，方向与E相反 D．试探电荷q′在该点所受电场力大小仍为F，方向与E相同 【典例2-2】（多选）下列关于电场强度的说法，正确的是（  ） A．公式E=只适用于真空中点电荷产生的电场 B．由公式E=可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的静电力成正比 C．在公式F=k中，k是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的电场强度大小；而k是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的电场强度大小 D．由公式E=可知，在离点电荷非常近的地方（r→0），电场强度E可达无穷大 【变式2-1】如图所示的电场中，有A、B两点，下列说法中正确的是（　　） A．A点的电场强度小于B点的电场强度 B．A、B两点的电场强度大小与放置于该点的电荷有关 C．正电荷在A点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同 D．负电荷在A点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同 【变式2-2】如图所示，将电荷量的试探电荷放在电场中的A点，该试探电荷受到静电力。 （1）求A点的电场强度大小E。 （2）若把该试探电荷取走，A点的电场强度是否发生变化？请说明理由。 知识点3 点电荷的电场 1、大小：如果以Q为