電場(chǎng)強(qiáng)度（微課教學(xué)設(shè)計(jì)）

1、茅臺(tái)高中物理組陳凱凱電 場(chǎng) 強(qiáng) 度（微課教學(xué)設(shè)計(jì)） 同學(xué)們，大家好！今天我們來學(xué)習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí)。通過前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道了電場(chǎng)的概念。電場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì)，看不見摸不著，但卻是客觀存在的。只要有電荷的地方，周圍就有它產(chǎn)生的電場(chǎng)。電場(chǎng)的一個(gè)基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用，我們把這種力稱為電場(chǎng)力。例如：兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力，就是通過電場(chǎng)傳遞的。電荷A對(duì)電荷B的作用力，實(shí)質(zhì)上是電荷A的電場(chǎng)對(duì)電荷B的作用，我們?cè)谶@里把它記為FAB ；而電荷B對(duì)電荷A的作用力，也是電荷B的電場(chǎng)對(duì)電荷A的作用，記為FBA 。電場(chǎng)是無形態(tài)的，是抽象的。我們要認(rèn)識(shí)它、了解它、研究它，只能通過它對(duì)放入其中的電荷

2、的電場(chǎng)力這一有效路徑，我們把用來研究電場(chǎng)的電荷叫做試探電荷，它必須滿足一定的條件，而原來產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷叫做場(chǎng)源電荷。如圖所示：場(chǎng)源點(diǎn)電荷Q在它周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，試探電荷q在它的電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力的作用。如果Q是固定的，改變q和它距離，根據(jù)庫侖定律，由于rA >rB，所以 FA < FB ，另外兩點(diǎn)電荷間的作用力的方向在它們的連線上。因此，試探電荷q在Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中不同位置受到的電場(chǎng)力的大小和方向不同，這表明電場(chǎng)是有強(qiáng)弱和方向的。那么如何來描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向呢？同學(xué)們想一想，我們是否還可以用試探電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力來表達(dá)呢？為此，我們來做一組實(shí)驗(yàn)：O是一個(gè)帶正電的物體。首先把系在

3、絲線上的帶正電的小球先后掛在圖中P1、P2、P3等位置，比較小球在不同位置所受由帶電體O產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)力的大小，這個(gè)力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來（見附錄）。通過實(shí)驗(yàn)，我們可以看到，所以，說明電場(chǎng)有強(qiáng)弱之分，電場(chǎng)中不同的位置電場(chǎng)的強(qiáng)弱一般是不同的，這點(diǎn)上面根據(jù)庫侖定律已經(jīng)說明，這里只是重復(fù)一下。接下來看第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們把帶電量不同但完全相同的小球掛在圖中同一位置P1，比較不同帶電小球所受的電場(chǎng)力的大小。通過實(shí)驗(yàn)，我們得到 ，所以，說明試探電荷受到的電場(chǎng)力與本身的帶電量有關(guān)。從以上的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們可以看到試探電荷在電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力不僅與電場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)，還與試探電荷的帶電量有關(guān)，而在電場(chǎng)中某一位置的電場(chǎng)強(qiáng)弱是固定的，因此，我們是不能用電場(chǎng)力來描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱的。那么，到底如何才能找到一個(gè)恰當(dāng)?shù)奈锢砹縼肀硎倦妶?chǎng)的強(qiáng)弱和方向呢？實(shí)驗(yàn)表明，在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，雖然帶電量不同的小球所受的電場(chǎng)力不同，但比值F/q是恒定的；在電場(chǎng)中的不同點(diǎn)，比值F/q一般是不同的。F/q這個(gè)比值由電荷q在電場(chǎng)中的位置所決定，跟電荷q無關(guān)，是反映電場(chǎng)性質(zhì)的物理量。所以，我們就把放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)，公式：，單位：N/C。同時(shí)，對(duì)電場(chǎng)的方向作出規(guī)定：規(guī)定正電荷所