电场强度

学习内容

1．3 电场强度

学习目标

1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态．

2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，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场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算．

4．知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算．

学习重、难点

重点：电场强度的概念及其定义式

难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算

学法指导

自主、合作、探究

知识链接

1、电场：

（1）电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质—— 发生的，电荷的周围都存在电场.

特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加.

物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性——质量和能量.

（2）基本性质：

2．电场强度

①定义：

公式（大小）： （适用于所有电场）

单位：

提出问题：电场强度是矢量，怎样表示电场的方向呢？

②方向性： 指出：负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向

◎唯一性和固定性

电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷 .
3、电场线

（1）电场线：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的方向。

（2）电场线的基本性质

①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.

②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).

③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远.它不封闭，也不在无电荷处中断.[Ks5u.cn]

④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)

⑤.电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。

（3）熟悉常见电场的电场线分布特征


学习过程

用案人自我创新

[自主学习]

1．关于试探电荷和场源电荷-（详见P10）

试探电荷：

场源电荷：

注意：检验电荷是一种理想化模型，它是电量很小的点电荷，将其放入电场后对原电场强度无影响
2、点电荷周围的电场、电场强度的叠加

（1）点电荷周围的电场

①电场强度大小： （只适用于点电荷的电场）

②方向：



提出问题：如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点的场强是怎样的呢？（2）电场强度的叠加原理：

5、匀强电场

(1)定义：

(2)匀强电场的电场线：是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场.如图1.3-10

典型例题

例一：在真空中有两个点电荷q1和q2，分别位于A和B，相距20 cm，q1为4×10-8 C，q2为－8×10-8 C。则在AB连线上A点的外侧离A 点20 cm处的D点场强大小、方向如何?

例二：场电荷Q=2x10-4C，是正点电荷；检验电荷q=2x10-5C，是负电荷，它们相距r=2m而且都静止在真空中，如图所示．求：

（1）q受的电场力．

（2）q所在的B点的场强EB．

（3）只将q换为q’=4x10-5C的正点电荷，再求q’受力及B点的场强．

（4）将受力电荷拿去后再求B点场强．

例三：一个质量m=30g，带电量q＝-1.7×10-8c的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线水平。当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30°夹角，如图，求该电场的场强的大小，说明场强方向。（以物体受力平衡分析库仑定律）


达标检测

1．下列说法中正确的是：

A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比

B．电场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关

C．电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向

D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的

2、如图所示为电场中的一根电场线，在该电场线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示两处场强的大小，则（ ）

a bA、a、b两点的场强方向相同

B、因为电场线由a指向b，所以Ea＞Eb

C、因为电场线是直线，所以Ea=Eb

D、因为不知道a、b附近的电场线分布情况，所以不能确定Ea、Eb的大小关系。

3、A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度-时间图像如图甲所示。则这一电场可能是图乙中的( )

4.如图所示，正电荷Q放在一匀强电场中，在以Q为圆心、半径为r的圆周上有a、b、c三点，将正检验电荷q放在a点，它受到的电场力正好为零，则匀强电场的大小和方向如何？b、c两点的场强大小和方向如何？


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