第9章 第3节 电场 电场强度-【名师导航】2024-2025学年高中物理必修第三册同步讲义(人教版)

第3节　电场　电场强度

1．知道电荷间的相互作用是通过电场实现的，知道场是物质存在的形式之一。

2．知道电场强度的定义式、单位和方向。

3．知道点电荷形成的电场的电场强度的表达式。

4．会计算多个点电荷形成的电场的电场强度。

5．会用电场线描述电场，熟记几种典型的电场线的分布特点。

　电场

1．电场的产生：电荷的周围存在着由它产生的电场，电场是电荷周围存在的一种特殊物质。

2．基本性质：电场对放入其中的电荷产生力的作用。

3．电荷间的相互作用：

电荷之间是通过电场发生相互作用的。

4．静电场：静止电荷产生的电场。

场是物质存在的另一种形式，具有一般物质的属性。

思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场。 (√)

(2)电场不是客观存在的，是人们虚构的。 (×)

(3)电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用。                            (√)

(4)电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中。 (×)

　电场强度

1．试探电荷：为研究源电荷电场的性质而引入的电荷量和体积都很小的点电荷。

2．场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷。

3．电场强度

(1)定义：放入电场中某点的试探电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值。

(2)定义式：E＝。

(3)单位：牛每库(N/C)。

(4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同，与负电荷在该点所受的静电力方向相反。

(5)物理意义：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷受到的静电力大小无关。

(1)电荷A是如何对电荷B产生作用力的？电荷B是如何对电荷A产生作用力的？

(2)在空间中有一电场，把一带电荷量为q的试探电荷放在电场中的A点，该电荷受到的静电力为F，若把带电荷量为2q的点电荷放在A点，则它受到的静电力为多少？若把带电荷量为nq的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？电荷受到的静电力F与电荷量q有何关系？

(3)如图所示，若此电场为正点电荷Q的电场，在距Q的距离为r处放一试探电荷q，求q受到的静电力F与q的比值；该比值与q有关吗？

提示：(1)电荷A在周围产生电场，该电场对电荷B有力的作用，电荷B在周围产生电场，该电场对电荷A有力的作用

(2)2F　nF　F与q成正比

(3)　无关

1．电场中每一点的电场强度的大小和方向都是唯一确定的，由电场本身的性质决定，与试探电荷无关。

2．公式E＝是电场强度的定义式，适用于一切电场，因为E与F、q无关，所以不能认为E∝F，E∝。但定义式给出了一种测量电场强度大小的方法。

【典例1】　(多选)如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为轴上三点。放在A、B两点的试探电荷受到的静电力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为静电力的正方向，则(　　)

A．点电荷Q一定为正电荷

B．点电荷Q在A、B之间

C．B点电场强度小于A点的电场强度

D．同一电荷在A点受到的静电力比在B点的小

BC　[由题图乙可知，正试探电荷在A点受到的静电力为正值，负试探电荷在B点受到的静电力也为正值，可得A、B两点电场强度方向相反，则点电荷Q在A、B之间，且为负电荷， 故A错误，B正确；由题图乙可知，两直线都是过原点的倾斜直线，由电场强度的定义式可知，其斜率的绝对值大小为各点的电场强度大小，则EA＝＝2×103 N/C，EB＝＝0.5×103 N/C，可知B点电场强度小于A点的电场强度，由F＝qE知同一电荷在A点受到的静电力比在B点的大，故C正确，D错误。]

[跟进训练]

1．在如图所示的电场中，一电荷量q＝－1×10-8 C的点电荷在A点所受静电力大小F＝2.0×10-4 N。如果把点电荷取走，则A点的电场强度的大小和方向(　　)

A．5×10-5 N/C　向左　　 B．5×10-5 N/C　向右

C．2×104 N/C　向左 D．2×104 N/C　向右

D　[一电荷量q＝－1×10-8 C的点电荷在A点所受静电力大小F＝2.0×10-4 N，