9.3 电场 电场强度（第2课时）课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第九章 静电场及其应用 高中物理人教版（2019）必修三教学课件 第三节 电场 电场强度 （第2课时） 素养目标 1.了解电场的物质性 2.了解电场强度，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的 3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷电场强度的计算式 4.知道电场强度的叠加原理 5.学会建立电场线这一物理模型，并借此分析物理问题 回顾导入 1、电场强度：放入电场中某点的电荷所受的静电力F与它的电荷量q的比值，叫做这点的电场强度（场强）。 2、公式：E=F/q 3、单位：牛每库（N/C） 4、电场强度的方向 物理学中规定，电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同。 5.点电荷公式 E= 新课讲解 一、电场强度的叠加 思考：如果场源电荷不只是一个点电荷，那么电场强度又是多少呢？ 电场强度的叠加：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。 P点的电场强度，等于+Q1在该点产生的电场强度E1与-Q2在该点产生电场强度E2的矢量和，合成应遵循平行四边形法则 。 独立性：同一空间内各个场强对电荷的作用互不影响。 电场强度的运算遵循平行四边形定则 活动：试画出两个等量同种电荷连线垂直平分线上一点的电场强度的方向，分析结论 一个半径为R的均匀带电球体（或球壳） 在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，即 式中的r是球心到该点的距离（r > R） ，Q为整个球体所带的电荷量。 Q r P r Q P 二、电场线 电场看不见,摸不着,除了用公式描述电场以外，我们还可以用什么方法形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向呢？ 英国物理学家法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场，那就是电场线。即在电场中画出一系列有方向的曲线，使曲线上每点的切线方向都跟该点的场强方向一致． 1.电场线是画在电场中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. 特点： ①电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱。 ②静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点。 ③电场线不会相交，也不会相切。 ④电场线是假想的，实际电场中并不存在。 ⑤电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。 3. 几种常见电场中电场线的分布 点电荷的电场 等量电荷电场 2.两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直。在中垂线上到O点等距离处各点的场强相等，中点场强最大。 O 1.两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷。连线上，中点场强最小； 3.在中垂面(线)上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面(线)垂直，因此，在中垂面(线)上移动电荷时电场力不做功。 等量异种点电荷的电场线 2.中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零。 O 1.两点电荷连线中点O处场强为零，此处无电场线。 4.在中垂面(线)上从O点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱． 3.两点电荷连线中垂面(中垂线上)，场强方向总沿面(线)远离O(等量正电荷) 等量同种点电荷的电场线 三、匀强电场 1.定义：各点电场强度的大小相等、方向相同的电场。 2.匀强电场的电场线：间隔相等的平行直线。 实例：相距很近带有等量异种电荷的一对平行金属板间的电场(忽略边缘)可以看做匀强电场。 点电荷与带点平板 特点： 电场线与导体表面垂直，在导体表面移动电荷，电场力不做功。 例题与练习 例1.点电荷A和B，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和Q，在A、B连线上,如图所示，电场强度为零的地方在(　　) A. B的左侧 B. A的右侧 C. A和B之间 D. A的右侧及B的左侧 A 【例2】如图所示为某电场的电场线分布，A、B是电场中的两点。 （1）A、B两点中哪一点的电场强度大？ 由于A点附近的电场线比B点附近的电场线密集，所以A点的电场强度较大 （2）画出正点电荷在A点和负点电荷在B点所受电场力的方向。 分析：电场线上每一点的切线方向即为该点的电场强度方向，负电荷受电场力的方向与场强方向相反，正点电荷在A点和负点电荷在B点所受电场力的方向。 练习 1.如图所示，a、b、c、d四个点在一条直线上，a和b、b和c、c和d间的距离均为d，在a点处固定一电荷量为q的正点电荷，在c点处固定另一个电荷量未知的点电荷，已知d点处的场强为零，k为静电力常量，则b点处的场强大小为( ) A.0 B. C. D. 2.如图所示，真空中有两个等量带正电的点电荷放在M、N两点，O点为两电荷连线的中点，图中的OA为过О点且与MN垂直的线，B点为OA上的点，且∠OBN =2∠OAN =60°。一试探电荷在A点所受的静电力为F，则该试探电荷在B点所受的静电力大小为( ) A.2F B. F C.3F D.4F 3.如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度( ) A.大小为 ，方向竖直向上 B.大小为 ，方向竖直向下 C.大小为 ，方向竖直向上 D.大小为 ，方向竖直向下 课堂小结 ①电场 （1）性质：电荷之间是通过电场发生相互作用的，对置于其中的电荷有电场力的作用. （2）检验：把一个带电体放入其中，看是否受到电场力的作用. ②电场强度 （1）定义式： ，适用于任何电场，单位：牛每库（符号位N/C）. （2）方向正电荷在电场中某一点受到的静电力的方向就是该点的电场强度的方向.电场强度是矢量. 客观存在的特殊物质 负电荷受力方向与电场强度相反 THANKS! 感谢观看 $$