(共21张PPT)
第三节
电场强度（第1课时）
阿勒泰地区第一高级中学
物理组
2020.08
1
知识回顾
知识点一：点电荷、电荷守恒定律
1.点电荷
有一定的电荷量，忽略形状和
的
一种理想化模型。
2.元电荷：e=
C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。
3.电荷守恒定律
a.内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体
到另一个物体，或者从物体的一部分
到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持
。
b.起电方式：摩擦起电、
、
。
c.带电实质：
。
大小
1.60×10-19
转移
转移
不变
接触起电
感应起电
得失电子
1
知识回顾
知识点二：库仑定律
1.内容：
中两个静止
之间的相互作用力，与它们的电荷量的
成正比，与它们距离的
成反比，作用力的方向在它们的连线上。
2.表达式：
3.适用条件：
乘积
真空
点电荷
平方
真空、点电荷
1
知识回顾
1．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的库仑力大小为F，若将它们之间的距离增大为原来2倍，带电量都增大为原来的4倍，则它们之间的库仑力大小变为（ ）
A.
4F
B.
2F
C.
F
D.
F/2
A
练一练
2．两个半径为R的相同的金属球分别带有q1、q2的异种电荷，已知q1=3q2，两球心相距为r（r=3R），其相互作用力为F1．现将两球接触后分开，再放回原来的位置，这时两球间的相互作用力为F2，则（ ）
A.
F2=F1
B.
F2=F1/3
C.
F2＜F1/3
D.
F2＞F1/3
C
2
学习任务
★知道电荷间的相互作用是通过电场实现的；知道“场”是一种物质的存在形式。
★了解用比值法定义物理量的方法；理解并掌握电场强度的相关知识。
★会推导点电荷的场强公式，并能够运用场强公式解决问题。
★知道电场强度的叠加原理，能够计算合场强。
3
新课导入
★人类对“电场”的认识
早期认识：万有引力是一种既不需要媒介，也不需要经历时间，而是超越空间与时间直接发生的作用力---超距作用。
牛顿：“没有其他东西做媒介，一个物体可以超越距离通过真空对另一个物体作用……在我看来，这种思想荒唐之极。”
说一说：我所认识的牛顿
3
新课导入
★人类对“电场”的认识
19世纪30年代，英国物理学家法拉第提出：电荷的周围存在一种特殊的物质---电场，电荷间的作用力是通过电场实现的。
迈克尔·法拉第
，英国物理学家、化学家、科学家。1831年，他作出了关于电力场的关键性突破，永远改变了人类文明。
现代物理学：电场以及磁场是一种客观存在的特殊物质，并且相互联系，统称为电磁场，和分子、原子组成的物质一样具有能量、质量和动量。
4
新课讲解---电场
★研究电场
在如图所示的实验中，当悬挂的点电荷从P1位置移到P2、P3位置时，该点电荷偏离竖直方向的夹角逐渐减小，说明它所受到固定带电体O的作用逐渐减小。
该现象说明了什么呢？
4
新课讲解---电场
★研究电场
4
新课讲解---电场
★认识电场
●任何电荷、带电体周围都会形成电场。电场客观存在，具有质量、能量、动量。
●电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，叫电场力（静电力、库仑力）。
●同一试探电荷在电场的不同位置，所受电场力不同。
+
Q
+q
+q
F1
F2
场源电荷
试探电荷
●不同试探电荷在电场中同一位置所受电场力不同，但是电场力与试探电荷电量的比值相等。
电场有强弱之分
思考：如何表示电场的强弱呢？
5
新课讲解---电场强度
★电场强度
1.定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值叫电场强度，简称场强。
2.定义式
3.单位：N/C或V/m
4.矢量性：矢量。方向：规定与正电荷在电场中某点的受力方向相同，与负电荷在该点的受力方向相反。
注意：E=F/q是定义式，即该公式适用于一切电场；E的大小和方向与试探电荷所受电场力F和电荷量q无关。
试一试：
真空中有一电场，在电场中的P点放一电荷量为4.0×10﹣9C的试探电荷，它受到的电场力为2.0×10﹣5N，则P点的场强为
N/C；把试探电荷量减小为2.0×10﹣9C，该电荷在P点受到的电场力为
N。
答：5.0×10﹣3；1.0×10﹣5
解析：场强公式。
5
新课讲解---电场强度
★点电荷的场强
1.大小：
F
r
+
Q
场源电荷
+q
试探电荷
探讨：试探电荷所在位置的场强？
思路：由库仑定律可得试探电荷所受电场力为：F=KQq/r2，根据场强公式E=F/q，解得，试探电荷所在位置的场强为：
2.方向：
与正试探电荷在电场中某点的受力方向相同
注意：a.该公式只适合于点电荷形成的电场。
b.该公式是点电荷场强的决定式，即场强E的大小由场源电荷电量Q和距离场源电荷的距离r共同决定。
c.正点电荷电场中任意一点的场强方向是沿正点电荷与该点连线指向外；负点电荷电场中任意一点的场强方向是沿连线向内指向负点电荷。（见课本P12图1-3-2。）
5
新课讲解---电场强度
试一试：
真空中有一电荷量为Q的正点电荷，现以该点电荷为圆心、r为半径画一圆。则下列说法正确的是（
）
正确选项是：C
解析：由公式E=KQ/r2可知，点电荷场强由场源电荷决定，与试探电荷无关，故B、D错误。该圆面到场源电荷距离相等，所以圆面上各点场强大小相等，方向不同，故A错。
+
Q
r
A.圆面上各点场强相同
B.因为不知道试探电荷电量，无法计算圆面上的场强大小
C.圆面上各点场强方向是沿半径向外
D.圆面上各点场强方向取决于试探电荷电性
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新课讲解---电场强度的叠加
想一想：
如图，真空中有一线段AB，其中垂线MN与其相交于点O，中垂线上有一点C，且AC=r。
请回答：
1.仅一电荷量为Q的正点电荷放在A点时，求C点的场强。
r
A
B
M
N
O
C
+
2.仅一电荷量为Q的负点电荷放在B点时，求C点的场强。
EA=KQ/r2
r
A
B
M
N
O
C
+--
EB=KQ/r2
3.如果正、负电荷同时放在A、B两点时，如何判断C点的场强。
r
A
B
M
N
O
C
+--
++-
EA=KQ/r2
EB=KQ/r2
E
6
新课讲解---电场强度的叠加
电场强度的叠加
6
新课讲解---电场强度的叠加
结论：
如果场源是多个点电荷，则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。这说明电场的作用是可以相互叠加的。场强的叠加遵循平行四边形定则。
思考：求相距为r，电荷量分别为Q和-2Q的异种电荷连线中点的场强。
Q
-2Q
O
+
--+
答案：E=12KQ/r2
思考：如图，A、B是两个点电荷，它们的电量分别为Q1，Q2，MN是AB连线的中垂线，C是中垂线上的一点，下列哪种情况能使C点场强方向指向MN的左侧（ ）
A.
Q1，Q2都是正电荷，且Q1＞Q2
B.
Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1＞|Q2|
C.
Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|＜Q2
D.
Q1，Q2都是负电荷，且|Q1|＜|Q2|
A
B
M
N
O
C
答案：C
随堂练习
课本P14第1题、第2题；P15第3题
知识小结
★电场
任何电荷、带电体周围都会形成电场。电场客观存在，具有质量、能量、动量。
电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，叫电场力（静电力、库仑力）。
知识小结
★电场强度
1.放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值叫电场强度，简称场强。
2.定义式
3.单位：N/C或V/m
4.矢量性：矢量。方向：规定与正电荷在电场中某点的受力方向相同，与负电荷在该点的受力方向相反。
注意：E=F/q是定义式，即该公式适用于一切电场；E的大小和方向与试探电荷所受电场力F和电荷量q无关。
知识小结
★点电荷的电场
1.大小：
2.方向：
与正试探电荷在电场中某点的受力方向相同
●完成
●预习第三节
《电场强度》中电场线、匀强电场相关知识
课后作业
