9.3 电场 电场强度 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第九章 静电场 第3节 电场 电场强度 1837年，法拉第 提出“场”的概念。 指出电荷之间的相互作用是通过电场发生的，实质是电场对电荷有力的作用。 英国物理学家 法拉第 电荷A 电场 电荷B 一、电场 电荷A 电荷B 电场 电荷周围存在着的一种特殊物质 看不见、摸不着，但是真实存在 对 放入电场中的 电荷 有 力 的作用 由静止的电荷产生的电场 例1.关于电场，下列说法中正确的是（　　） A．电场是电荷周围空间假想的特殊物质 B．电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型 C．电场是虚拟的，现实中不存在的 D．电荷间的相互作用是通过电场产生的 D 下列说法中不正确的是（　　） A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场 B．电场是一种物质，它与其它物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西 C．电荷间相互作用是通过电场而产生，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用 D．电场是人为设想出来的，其实并不存在 D 二、电场强度 放入电场中某点的电荷受到的静电力F与它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。简称场强。 （适用于一切电场） 牛每库仑，或伏每米。1N/c=1V/m 思考：运用比值定义式的物理量还有哪些？ +Q +q F E -q F 反映电场本身的性质，如场强分布及方向等。 电场强度的大小与方向只取决于电场本身，与试探电荷的电荷量和正负无关。 规定某点场强的方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同。 思考：电场力的大小的表达式？方向如何？ 例1、电场中有一点P，下列说法中正确的有（ ） A.若放在P点的电荷的电量减半，则P点的场强减半 B.若P点没有检验电荷，则P点场强为零 C.P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大 D.P点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向 C 场强由电场本身决定，与检验电荷大小、正负、有无都无关系，场强的方向与正的检验电荷的受力方向一致。 即学即练 +Q A点 F E +q ∵ 已知：在真空中有一个电荷量为Q的证点电荷，求距这个场源电荷的距离为r处的A点的电场强度。 ∵ 方向：水平向右 只适用于真空中点电荷产生的电场 三、点电荷的场强 Q ：场源电荷所带的电荷量 r ：该点到场源电荷Q的距离 当Q为正电荷时，E的方向沿Q和该点的连线指向该点。 当Q为负电荷时，E的方向沿Q和该点的连线并指向Q。 - + 光芒四射 万箭穿心 如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点的强度大小相等、方向不同。半径越大，场强越小。 在以点电荷为球心的同一球面上，各处的电场强度相同吗？ A B 关于两个电场强度表达式的比较 表达式 适用范围 注意点 定义式 决定式 适用于一切电场 q是检验电荷，且E与q无关 适用于真空中的点电荷 Q是场源电荷，E与Q成正比 一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点的电场强度： r>R，Q是整个球体所带的电荷量 均匀带电球体外某点场强的计算 Q Q 若有多个场源电荷，电场中某点的场强为各个点电荷在该点产生的电场强度的矢量和。 即电场的作用是可以相互叠加的。且实际场强为合场强。 电场强度的叠加 +Q -Q P E1 E2 E +Q +Q P E1 E2 E 等量同种电荷电场分布 正点电荷电场分布 负点电荷电场分布 等量异种电荷电场分布 带电平行金属板电场分布 点电荷与带电金属板的电场分布 用来形象描述电场强弱与方向特性的一簇曲线 四、电场线 五、匀强电场 电场强度大小和方向都相同的电场 匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距的直线 1.电场线实际不存在，是假想曲线。 2.电场线与带电粒子在电场中运动的轨迹没有必然联系。 3.电场线始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处。 4.电场线不闭合也不相交 5.电场线的疏密表示电场的强弱，即电场强度的大小 6.电场线在某点的切线方向表示该点的场强方向 阅读课本P14-15，说说电场线有什么特点。 C B D A 1.A、B两点的场强关系 2.A B的场强如何变化 AB两点的场强大小相等，方向相同 3.C、D两点的场强关系 4.C D的场强如何变化 AB两点的场强大小相等，方向相同 场强先变小后变大，O点最小 场强先变大后变小，O点最大 C B D A 1.A、B两点的场强关系 2.A B的场强怎么变化 AB两点的场强大小相等，方向相反 3.C、D两点的场强关系 4.C D的场强怎么变化 AB两点的场强大小相等，方向相反 场强先变小后变大，O点场强为零 图像如何画？ 电场线与带电粒子轨迹的关系 (1)电场线不是带电粒子的运动轨迹,电场线与运动轨迹不一定重合。 (2)同时具备以下条件时运动轨迹才有可能与电场线重合: ①电场线为直线。 ②带电粒子的初速度为零,或初速度沿电场线所在直线。 ③带电粒子只受静电力,或其他力的合力沿电场线所在直线。 (3)只在静电力作用下,以下两种情况带电粒子都做曲线运动,且运动轨迹与电场线不重合: ①电场线为曲线。 ②电场线为直线时,带电粒子有初速度且不与电场线共线。 1.先判断加速度、电场力、场强的大小 电场线的疏密程度 场强大小 电场力大小 加速度大小 2.判断场强方向与电性（正负电荷） 曲线运动力指向轨迹的内侧 电场力方向一定与场强方向共线 3.判断速度大小、动能大小及电场力做功情况 根据力的方向与速度方向的夹角分析 A B 1、关于 … ①和 … ②，下列说法中正确的（ ） （1）①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电量 （2）①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场电荷的电量 （3）②式中，Q是放入电场中的电荷的电量 （4）②式中，Q是产生电场的电荷的电量 A.（1）（3） B.（2）（3） C.（1）（4） D.（2）（4） 即学即练 2、关于电场，下列叙述正确的是（ ） A.以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相同 B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强度大 C.在电场中某点放入检验电荷q，该点的场强为E＝F/q，取走q后，该点场强不变 D.电荷在电场中某点所受电场力很大，则该点电场一定很强 即学即练 方向 3、在电场中某点，当放入正电荷时受到的静电力向右，当放入负电荷时受到的静电力向左．下列判断正确的是(　　) A．该点的电场强度方向与静电力的方向一致 B．当放入正电荷时，该点的电场强度方向向右；当放入负电荷时，该点的电场强度方向向左 C．该点的电场强度方向一定向左 D．该点的电场强度方向一定向右 4、关于电场线的几种说法中，正确的是（ ） A、沿电场线方向，场强必定越来越小； B、在复杂电场中的电场线是可能相交的； C、点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线相重合； D、电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力就越大 即学即练 初始条件 B mg Eq 1．(多选)下图是电场中某点的电场强度E与放在该点处的检验电荷q及所受电场力F之间的函数关系图像，其中正确的是(　　) 2.如图所示，带箭头的直线是某电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的电场强度，则(　　) A．A、B两处的电场强度方向相同 B．因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA＝EB C．电场线从A指向B，所以EA>EB D．A、B两处的电场强度方向和大小都无法确定 活页作业(三)　电场　电场强度和电场线（点评 2 7) AD A 3．(多选)A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法正确的是(　　) A．这两点电荷一定是同种电荷 B．这两点电荷一定是异种电荷 C．D、C两点电场强度相等 D．C点的电场强度比D点的电场强度大 BD B 4.如图所示，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点．已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR＝2RQ.则(　　) A．q1＝2q2　　B．q1＝4q2 C．q1＝－2q2 D．q1＝－4q2 5．正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是下图中的(　　) D 7.如图所示，a和b是点电荷电场中的两点，a点电场强度Ea与ab连线夹角为60°，b点电场强度Eb与ab连线夹角为30°.下列分析正确的是(　　) A．这是一个正点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝1∶ B．这是一个正点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝3∶1 C．这是一个负点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝ ∶1 D．这是一个负点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝3∶1 D 8.如图所示，在真空中O点放一个点电荷Q＝＋1.0×10－9C，直线MN通过O点，OM的距离r＝30 cm，M点放一个点电荷q＝－1.0×10－10C．求： (1)q在M点受到的作用力； (2)M点的电场强度； (3)拿走q后M点的电场强度； (4) M、N两点的电场强度哪点大． Q1：电场是什么产生的？ Q2：电场强度是什么？有几种表达式？区别在哪？ Q3：影响电场强度的因素有哪些？ Q4：如果有多个场源电荷，它们在同一点产生的电场会怎样？ Q5：你认为电场力和哪些因素有关？ Q6：我们是怎样描述电场的？ Q7：电场线有哪些特点和需要注意的地方？ Q8：正、负点电荷，等量异、同种电荷的电场分布是怎样的？ 课堂小结 $$