電場 電場強(qiáng)度 課件【知識導(dǎo)圖+拓展訓(xùn)練】高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

橫縣百合完全中學(xué)：韋衍9.3電場

電場強(qiáng)度腳踢球，腳對球的力直接作用在球上。腳與球之間必需接觸才能產(chǎn)生作用。而電荷之間卻不必接觸也能產(chǎn)生作用。它們之間的相互作用是通過什么作用的呢？++++++ABθ

++++++新課導(dǎo)入法拉第Faraday電場電場電場電場FB＋電荷A電荷B-19世紀(jì)30年代，法拉第提出：在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場施加的。A電荷和B電荷之間的相互作用力如何產(chǎn)生？電荷電場電荷AB1.產(chǎn)生2.性質(zhì)對放入電場中的電荷有力的作用帶電體周圍存在的特殊物質(zhì)媒介物看不到摸不著電場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)，它跟由分子、原子組成的實(shí)物構(gòu)成物質(zhì)存在的兩種不同形式．本章只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場，稱為靜電場。電場1電場強(qiáng)度2怎么才能感知到電場的存在呢？如何才能去研究電場呢？電場對放入其中的電荷有力的作用，因此要研究電場，應(yīng)該將電荷放入電場中，從電荷所受的力入手。試探電荷：1．作用：感知電場的電荷2．電荷量小，放入電場后不影響原本要研究的電場3．體積很小，能看做點(diǎn)電荷，便于研究電場各點(diǎn)的性質(zhì)場源電荷：激發(fā)電場的帶電體所帶的電荷，又叫作源電荷不同的電荷在電場中同一點(diǎn)所受的電場力不同，但電場中同一點(diǎn)的電場是一定的，

因此不能用電場力的大小來表示電場的強(qiáng)弱。思考：能否用電場力的大小表示電場的強(qiáng)弱？須找一個與檢驗電荷無關(guān)而由電場決定的物理量！電場強(qiáng)度2思考：能否用比值F/q的大小表示電場的強(qiáng)弱？4q2qqF/q電場力

F檢驗電荷的電荷量q電場中的同一點(diǎn)，比值F/q是一定的。電場中不同的點(diǎn)，F(xiàn)/q一般是不同的。因此F/q能反映電場中某點(diǎn)的性質(zhì)。電場強(qiáng)度2電場強(qiáng)度2一.電場強(qiáng)度：2.定義式：

（比值定義法）3.國際單位：單位電荷量1C所受的電場力4.矢量：與正（試探）電荷受力方向相同，

與負(fù)（試探）電荷受力方向相反。+Q+qFE-Q+qFE+Q-qFE-Q-qEF1.定義：放入電場中某點(diǎn)的試探電荷所受的靜電力F與它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)。適用范圍：適用于一切電場電場強(qiáng)度2

×5.唯一性：E由電場本身的性質(zhì)決定，與試探電荷的有無、正負(fù)、大小及受到的電場力都無關(guān)。6.物理意義：形容電場強(qiáng)弱和方向的物理量。其大小為單位電荷受到的力

7.電荷在電場中受到電場力：F=qE例1電場中有一點(diǎn)P，點(diǎn)P處放一試探電荷q，關(guān)于P點(diǎn)的電場強(qiáng)度，下列說法正確的是A.P點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向總是跟靜電力的方向一致B.將放在P點(diǎn)的試探電荷q拿走，則P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零C.根據(jù)公式E＝

可知，P點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小跟靜電力成正比，跟放入P點(diǎn)的電荷的電荷量成反比D.若P點(diǎn)的場強(qiáng)越大，則同一試探電荷在P點(diǎn)所受的靜電力越大√電場強(qiáng)度2例2

如圖所示，在一帶負(fù)電荷的導(dǎo)體A附近有一點(diǎn)B，如在B處放置一個q1＝－2.0×10－8C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，則：(1)B處場強(qiáng)多大？方向如何？答案

200N/C方向與F1方向相反因為B處是負(fù)電荷，所以B處場強(qiáng)方向與F1方向相反.電場強(qiáng)度2(2)如果換成一個q2＝＋4.0×10－7C的電荷放在B點(diǎn)，其受力多大？此時B處場強(qiáng)多大？答案

8.0×10－5N

200N/C解析q2在B點(diǎn)所受靜電力大小F2＝q2EB＝4.0×10－7×200N＝8.0×10－5N，方向與場強(qiáng)方向相同，也就是與F1方向相反.此時B處場強(qiáng)大小仍為200N/C，方向與F1方向相反.例2

如圖所示，在一帶負(fù)電荷的導(dǎo)體A附近有一點(diǎn)B，如在B處放置一個q1＝－2.0×10－8C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，則：電場強(qiáng)度2(3)如果將B處電荷拿走，B處的場強(qiáng)是多大？答案

200N/C解析某點(diǎn)場強(qiáng)大小與有無試探電荷無關(guān)，故將B處電荷拿走，B處場強(qiáng)大小仍為200N/C.例2

如圖所示，在一帶負(fù)電荷的導(dǎo)體A附近有一點(diǎn)B，如在B處放置一個q1＝－2.0×10－8C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，則：電場強(qiáng)度2二.點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度：+Q

∴該點(diǎn)的場強(qiáng)為FE

+q+光芒四射-萬箭穿心電場強(qiáng)度2（2）決定因素：①場源電荷電量Q②到場源電荷的距離r（3）場強(qiáng)方向：①正點(diǎn)電荷電場方向：沿連線背離場源電荷②負(fù)點(diǎn)電荷電場方向：沿連線指向場源電荷式源適用范圍電荷的意義定義式?jīng)Q定式一切電場真空中點(diǎn)電荷電場q

是檢驗電荷，E

與

q無關(guān)Q

是場源電荷，E

與Q

有關(guān)電場強(qiáng)度2電場強(qiáng)度公式對比思考：如果場源電荷不只是一個點(diǎn)電荷，那么電場強(qiáng)度又是多少呢？電場強(qiáng)度的疊加：電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和P點(diǎn)的電場強(qiáng)度，等于+Q1在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度E1與-Q2在該點(diǎn)產(chǎn)生電場強(qiáng)度E2的矢量和，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則。電場疊加3例3如圖所示，真空中，帶電荷量分別為＋Q和－Q的點(diǎn)電荷A、B相距r，求：(1)兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的場強(qiáng)大小和方向.電場疊加3解析如圖甲所示，A、B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向相同，均由A→B.例3如圖所示，真空中，帶電荷量分別為＋Q和－Q的點(diǎn)電荷A、B相距r，求：電場疊加3(2)在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，距A、B兩點(diǎn)都為r的O′點(diǎn)的場強(qiáng)大小和方向.由矢量圖結(jié)合幾何關(guān)系可知，O′點(diǎn)的場強(qiáng)大小EO′＝EA′＝EB′＝

，方向平行于AB向右.191.判斷下列說法的正誤.(1)根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式E＝

可知，E與F成正比，與q成反比.(

)(2)電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度與正電荷受力方向相同，當(dāng)該點(diǎn)放置負(fù)電荷時，場強(qiáng)反向.(

)(3)由E＝

知，在以Q為球心、r為半徑的球面上，各處場強(qiáng)相同.(

)(4)公式E＝

與E＝k中q與Q含義不同.(

)(5)若空間中只有兩個點(diǎn)電荷，則該空間某點(diǎn)的場強(qiáng)等于這兩個點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和.(

)202.在靜電場中的某一點(diǎn)A放一個試探電荷q＝－1×10－10C，q受到的靜電力為1×10－8N，方向向左，則A點(diǎn)的場強(qiáng)的大小為_________，方向____；如果從A點(diǎn)取走q，A點(diǎn)場強(qiáng)大小為_________.電場是如何分布的呢？英國物理學(xué)家法拉第首先引入了電場線，他在電場中畫了一些線，使這些線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致，并使線的疏密表示場強(qiáng)的大小。這些線稱為電場線。

電場線41.電場線：在電場中畫一系列有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向。EAEBEC切線方向-----該點(diǎn)的電場方向疏密程度-----該點(diǎn)場強(qiáng)的大小(強(qiáng)弱)2.物理意義:電場線43.特點(diǎn)：（1）電場線從正電荷或者無窮遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無窮遠(yuǎn)或者負(fù)電荷

（2）電場線在電場中不相交，不相切，不閉合。（3）電場線不是實(shí)際存在的線，只是為了形象地描述電場而假想的線。-+點(diǎn)電荷地電場線：輻射狀24幾種常見的電場線-正電荷的電場線負(fù)電荷的電場線+等量異種點(diǎn)電荷的電場線和等量同種點(diǎn)電荷的電場線25幾種常見的電場線等量異種點(diǎn)電荷的電場線等量同種點(diǎn)電荷的電場線思考：在兩電荷連線上和連線的中垂線上，電場強(qiáng)度是如何變化的？特點(diǎn)：b、c、以點(diǎn)電荷為球心作個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強(qiáng)大小處處相等，方向不同。幾種常見電場中電場線的分布及特點(diǎn)（1）正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場中電場線的分布a、電場線是直線，正點(diǎn)電荷：起于正電荷，終于無窮遠(yuǎn)。負(fù)點(diǎn)電荷：起于無窮遠(yuǎn)，終于負(fù)電荷離點(diǎn)電荷越近，電場線

，電場強(qiáng)度

。在點(diǎn)電荷的電場中，

場強(qiáng)相等的點(diǎn)越密越大不存在特點(diǎn)：a、兩點(diǎn)電荷連線上：電場方向從正電荷指向負(fù)電荷，中點(diǎn)處E最小，往兩邊E都逐漸增大c、兩點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂線）上，場強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直由正電荷一側(cè)指向負(fù)電荷一側(cè)且中點(diǎn)處E最大，從中點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)，E一直減?。?）等量異種點(diǎn)電荷形成的電場中的電場線分布b、在中垂面（中垂線）上，與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)0等距離各點(diǎn)場強(qiáng)相等。EA2A1E(3)等量的同種電荷的電場分布特點(diǎn)：a、兩點(diǎn)電荷連線上：中點(diǎn)處E=0，向兩側(cè)E逐漸增大c、兩點(diǎn)電荷連線中垂線上：從中點(diǎn)起沿中垂線到無限遠(yuǎn)，電場線先變密后變疏,E先增大后減小。E1E2Eb、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場線非常稀疏，但場強(qiáng)并不為0，（說明無電場線的地方也有電場）常見電場的電場線電場電場線圖樣簡要描述特點(diǎn)正點(diǎn)電荷光芒萬丈（1）越靠近點(diǎn)電荷處，電場線越密，電場強(qiáng)度E越大（2）以場源電荷為圓心一定長度為半徑的圓周上的各點(diǎn)場強(qiáng)的大小相同，方向不同負(fù)點(diǎn)電荷萬箭穿心常見電場的電場線等量同號電荷相斥狀(1)電荷連線的中點(diǎn)處電場強(qiáng)度E=0，電荷連線上，電場強(qiáng)度從中間往兩邊逐漸增大(2)電荷連線的中垂線上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度與中垂線共線,從中心向上下兩側(cè)電場強(qiáng)度先增大后減小等量異號電荷相吸狀(1)電荷的連線上從左往右場強(qiáng)先減小后增大(2)電荷連線的中垂線上從中心向上下兩側(cè)逐漸變小，并且方向相同勻強(qiáng)電場平行等間距同向直線電場強(qiáng)度處處相等勻強(qiáng)磁場5(1)概念：如果電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小

、方向

，這個電場就叫做勻強(qiáng)電場.(2)特點(diǎn)：①電場方向處處相同，電場線是

直線.②場強(qiáng)大小處處相等，電場線

.(3)實(shí)例：相距很近、帶有等量異號電荷的一對平行金屬板之間的電場(邊緣除外)，可以看做勻強(qiáng)電場相等相同平行且等間距平行例：用一條絕緣輕繩懸掛一個帶電小球，小球的質(zhì)量為0.01kg，所帶電量為+2×10－8C。現(xiàn)加一個水平方向的勻強(qiáng)電場，平衡時絕緣繩與鉛垂線成45o角，求這個勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度。33判斷下列說法的正誤.(1)電場線不僅能在空間相交，也能相切.(

)(2)在電場中，凡是電場線通過的點(diǎn)的電場強(qiáng)度不為零，不畫電場線區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零.(

)(3)同一試探電荷在電場線密集的地方所受靜電力大.(

)(4)電場線是人們假設(shè)出來的，用以形象表示電場的強(qiáng)弱和方向，客觀上并不存在.(

)(5)勻強(qiáng)電場的電場線可以是間距相等的曲線.(

)34例1如圖1所示是電場中某區(qū)域的電場線分布，a、b是電場中的兩點(diǎn)，則A.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度較大B.同一點(diǎn)電荷放在a點(diǎn)受到的靜電力比放在b點(diǎn)時

受到的靜電力小C.正電荷在a點(diǎn)由靜止釋放，它在靜電力作用下運(yùn)動的軌跡與電場線一致D.電荷在a點(diǎn)受到的靜電力方向必定與該點(diǎn)場強(qiáng)方向一致35例2圖中畫了四個電場的電場線，其中圖A和圖C中小圓圈表示一個點(diǎn)電荷，圖A中虛線是一個圓，圖B中幾條直線間距相等且互相平行，則在選項圖A、B、C、D中M、N兩處電場強(qiáng)度相同的是36例3

(2021·沭陽縣修遠(yuǎn)中學(xué)高一月考)在M、N兩點(diǎn)放置等量的異種點(diǎn)電荷如圖4所示，MN是兩電荷的連線，HG是兩電荷連線的中垂線，O是垂足.下列說法正確的是A.OM中點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于ON中點(diǎn)的電場強(qiáng)度B.O點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小與MN上各點(diǎn)相比是最小的C.O點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小與HG上各點(diǎn)相比是最小的D.將試探電荷沿HG由H移送到G，試探電荷所受

靜電力先減小后增大37針對訓(xùn)練如圖5所示，一電子沿等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線由A→O→B勻速運(yùn)動，電子重力不計，則電子除受靜電力外，所受的另一個力的大小和方向變化情況是A.先變大后變小，方向水平向左B.先變大后變小，方向水平向右C.先變小后變大，方向水平向左D.先變小后變大，方向水平向右38例4

(多選)(2020·寶雞渭濱區(qū)期末)兩個帶等量正電荷的點(diǎn)電荷，O點(diǎn)為兩電荷連線的中點(diǎn)，a點(diǎn)在連線的中垂線上，若在a點(diǎn)由靜止釋放一個電子，如圖6所示，僅在靜電力作用下，關(guān)于電子的運(yùn)動，下列說法正確的是A.電子在從a點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動的過程中，加速度越來

越大，速度越來越大B.電子在從a點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動的過程中，加速度越來

越小，速度越來越大C.電子運(yùn)動到O點(diǎn)時，加速度為零，速度最大D.電子通過O點(diǎn)后，速度越來越小，一直到速度為零例5.如圖是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是（）A.這個電場只能是負(fù)電荷的電場B.點(diǎn)電荷q在A、B兩處受到的電場力FB>FAC.點(diǎn)電荷q在A、B兩處的加速度大小，aA>