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第3節 電場與電場強度
第一章 靜電力與電場強度
學習目標
1.知道電荷間的相互作用是通過電場實現的。
2.理解電場強度的定義式、單位和方向。
3.會用電場線描述電場。了解幾種典型場的電場線。
彈力和摩擦力都是在兩個物體相互接觸的情況下發生的。而兩個電荷沒有接觸，就可以發生靜電力的作用。那么，電荷間的相互作用是通過什么發生的？
1.電場：存在于電荷周圍的一種特殊物質，電荷之間的相互作用是通過電場傳遞的。靜止電荷產生的電場稱為靜電場。
電場及電場力
2.電場力：電場對處在其中的電荷有力的作用，這種力稱為電場力。
電荷A
電荷B
電場
電場對電荷有力的作用，怎樣描述這種作用呢？
＋q
FA
＋q
FB
＋Q
場源電荷
產生電場的電荷
試探電荷
（檢驗電荷）
試探電荷(檢驗電荷)
場源電荷(源電荷)
+
O
激發電場的帶電體所帶的電荷
場源電荷
試探電荷(檢驗電荷)
1. 試探電荷和場源電荷
電荷量和體積都很小的點電荷
電場強度
電 場 中
同一試探電荷在電場中不同位置受力不同
實驗結論：電場的強弱與位置有關
q
q
q
A
B
C
P1
P2
P3
電 場 中
不同試探電荷在電場中同一位置受力不同！
實驗結論：不同試探電荷受到的電場力還與試探電荷的電量有關
q1(q2)
A
電場的強弱能用試探電荷受到的電場力來表示嗎？
不同試探電荷在同一位置所受靜電力是不同的，能否找一個確定的量，一個與試探電荷無關的量呢？
將電荷量不同的試探電荷，放在同一電場的同一點，所受的靜電力情況如下：
是個常量
試探電荷 q1 2q1 3q1 …… nq1
靜電力 F1 2F1 3F1 …… nF1
(1)試探電荷在電場中不同點受到的電場力的大小和方向一般是不同的。
(2)在電場中的同一點，不同的試探電荷q受力不同，但其 比值是恒定的。
(3)Q固定則電場的空間分布固定，對于場中某固定點， 的比值僅與Q、r有關，與試探電荷無關，它反映的是電場的性質，反映的是電場的強弱，稱電場強度．
(4)反映電場強弱的物理量，某點的電場強度數值上等于單位正電荷在那里所受的電場力。
(1)定義：放入電場中某點的試探電荷受到的電場力F與它的電荷量q之比。
(2)定義式：E＝____
E與F成正比，與q成反比？
比值法定義
試探電荷電荷量
2.電場強度
(3)單位：牛頓每庫侖(N/C)
+Q
+q
F
E
+Q
-q
F
E
(4)方向：電場強度是矢量，電場中某點的電場強度的方向與正電荷在該點所受電場力的方向相同，與負電荷在該點所受電場力的方向相反。
3.電場力
(1)公式：F＝qE。
(2)電場強度E從力的角度描述了電場的性質。
(1)電場強度的方向跟正試探電荷在該點所受的靜電力的方向相同。(　　)
(2)若在電場中某點放置負試探電荷，則該點的電場強度方向與放置正試探電荷時相反。(　　)
(3)若在電場中的某點不放試探電荷，則該點的電場強度為0。(　　)
(4)電場強度公式E＝ 表明，電場強度的大小與試探電荷的電荷量q成反
比，若q減半，則該處的電場強度變為原來的2倍。(　　)
√
×
×
×
1.在電場中的同一點放入不同試探電荷，電場強度是否相同？為什么？不放電荷呢？
相同。電場強度的大小和方向都是由電場本身所決定的，與試探電荷無關。不放電荷，此位置電場強度的大小和方向依然不變。
法拉第：為了形象描述電場而引入了假想曲線——電場線
1.電場線：在電場中繪出一些曲線，曲線上任一點的切線方向與該點電場強度的方向一致，這樣的曲線稱為電場線。
A
B
電場線
2.電場線的特點
(1)電場線是為了形象描述電場而假想的線，實際并不存在。
(2)任意兩條電場線不相交。
(3)電場線的疏密表示電場的強弱；電場線上某點的切線方向表示該點的電場強度的方向。
(4)電場線總是從正電荷指向無窮遠處，終止于無窮遠處或負電荷，即電場線不閉合，在無電荷處不中斷。
3.電場真實存在，電場線是假想的線，實際電場中并不存在。
正點電荷
負點電荷
光芒四射
眾矢之的
4.幾種常見的電場線
等量同種點電荷
勢不兩立
(1)由左向右，兩點電荷連線上的電場強度先變小后變大。連線中點O電場強度為零
(2)兩點電荷連線中點O沿中垂線到無限遠，電場強度先變大后變小
(3)關于O點對稱的兩點電場強度等大反向.
(1)由左向右，兩點電荷連線上的電場強度先變小后變大
(2)從兩點電荷連線中點O沿中垂線到無限遠，電場強度逐漸變小
(3)關于O點對稱的兩點電場強度等大同向.
手牽手，心連心
等量異種點電荷
電場線能很直觀、方便地比較電場中各點電場強度的強弱。如圖甲是等量異種點電荷形成電場的電場線，圖乙是場中的一些點，O是電荷連線的中點，E、F是連線中垂線上相對O對稱的兩點，B、C和A、D也相對O對稱。則（ ）
A.B、C兩點電場強度大小和方向都相同
B.A、D兩點電場強度大小相等，方向相反
C.E、O、F三點比較，O點電場強度最強
D.B、O、C三點比較，O點電場強度最弱
ACD
電場及電場力
試探電荷和場源電荷
定義式： E= (適用于一切電場) 單位: N/C 或V/m
方向：物理學中規定，電場強度的方向跟正電荷在該點所受的靜電力的方向相同
電場力公式: F=qE
定義和特點
幾種常見的電場線
正負點電荷的電場線
等量異種點電荷
等量同種點電荷
電場與電場強度
電場強度
電場力：電場對處在其中的電荷的力
電場線
電場：存在于電荷周圍的一種特殊物質

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