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(共31張PPT)
人教版 高中物理必修三
第九章
第3節 電場 電場強度
目錄
壹
電場
貳
電場強度
叁
點電荷的電場
肆
電場強度的疊加
伍
電場線
陸
勻強電場
相隔一定距離的電荷間可以發生力的作用。電荷間的相互作用是通過什么發生的？
通過起電機使人體帶電，蛋撻殼為什么飛？人的頭發會豎起并散開。為什么會出現這種現象？
新課導入
第一章
電 場
例如：
接觸力：彈力、摩擦力等
非接觸力：萬有引力（重力）、磁鐵間的相互作用力、庫侖力等
萬有引力的傳遞是通過萬有引力場
力的傳遞是通過磁場
物體之間的相互作用，有的需要接觸，有的則不需要。
那么兩個電荷之間的相互作用靠什么傳遞呢？
19世紀30年代，英國科學家法拉第提出：在電荷的周圍存在著由它產生的電場（electric field)。
法拉第
B
A
F
處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場給予的。
電場
B
A
F
F
產生
施力于
電場B
施力于
產生
電場A
電荷A
電荷B
電場對場中的其它電荷產生力的作用
電場
1.定義:電場存在于電荷周圍,是能傳遞電荷間相互作用力的一種特殊物質。
2.電場的基本性質:對放入其中的電荷有力的作用，即電場力。
B電荷
A電荷
電場
3.靜電場:靜止電荷產生的電場。
電場
例1.(多選)關于電場,下列說法中正確的是 (　　)
A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場
B.電場是一種物質,它與其他物質一樣,不依賴我們的感覺而客觀存在
C.電荷間的相互作用是通過電場而產生的,電場最基本的性質是對放在其中的電荷有力的作用
D.電場只能存在于真空中和空氣中,不可能存在于物體中
ABC
（2）電場以及磁場已被證明是一種客觀存在。場具有能量，也是物質存在的一種形式。
4.說明：
（1）只要是帶電體，周圍都能產生電場。電場對于電荷的作用實際是電場與電場的相互作用。
電場
第二章
電場強度
+
Q
場源電荷
(源電荷)
試探電荷(檢驗電荷)
q
1.試探電荷
(1)定義:用來檢驗電場是否存在及其強弱分布情況的電荷，叫試探電荷。
(2)特點:體積足夠小;電荷量足夠小。
試探電荷的引入不改變源電荷的電場。
2.場源電荷:激發電場的帶電體所帶的電荷叫場源電荷，或源電荷。
電場強度
觀察下圖，連接小球的細繩與豎直方向的夾角不同，離電荷Q 越遠，夾角越小，這說明了什么問題？電場的強弱與哪些因素有關呢？
P1
P2
P3
A
B
C
q
q
q
電 場 中
+
同一試探電荷在電場中不同位置受力不同
電場對電荷的作用力與電荷的位置有關
電場強度
+
q2
q1
P1
在電場中的同一位置，由于小球所帶電荷量不同，所受的電場力不同。
說明不能用電場力來反映電場的性質。
不同試探電荷受到的電場力與試探電荷的電量有關
電場強度
尋找一個不變的量
進一步研究表明：
對于電場中的同一點，試探電荷受到的電場力與其電荷量的比值是一定的。
電場強度
Q
q
A
+
F
r
如圖所示，在場電荷Q 形成的電場中A 點，分別放一檢驗電荷+q , +2q , +3q ，分別計算檢驗電荷所受的電場力大小和F / q 的比值。
3q
2q
q
F / q
電場力 F
檢驗電荷
的電荷量q
k
Q q
r
2
k
Q
r
2
2k
Q q
r
2
k
Q
r
2
3k
Q q
r
2
k
Q
r
2
實驗表明：在同一位置，試探電荷所受到的電場力的大小與所帶電荷量的比值是固定不變的，它反映了電場在該點的性質。
3.單位：牛每庫，符號N/C
4.物理意義：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該點所受的電場力。
1.定義：放入電場中某點的試探電荷所受的電場力F與它的電荷量q的比值。
E與F成正比，與q成反比？
2.定義式：
(比值定義法)
電場強度
5.電場強度的方向
+Q
+q
F
E
+Q
-q
F
E
按照這個規定：負電荷在電場中某點受到的電場力的方向跟該點的電場強度方向相反。
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。
電場強度
電場強度的兩個性質
1.唯一性：電場中某點的電場強度E是唯一的，是由電場本身的特性(形成電場的電荷及空間位置)決定的，與是否放入試探電荷、放入電荷的電性、電荷量的多少均無關。電場中不同的地方，電場強度一般是不同的。
2.矢量性：電場強度也描述電場的方向，是矢量，其方向與在該點的正電荷所受電場力的方向相同，與在該點的負電荷所受電場力的方向相反。
電場強度
點電荷是最簡單的場源電荷，它激發的電場有什么特點呢？
【例2】 如圖所示,在真空中O點放一個點電荷Q1,其所帶的電荷Q=+1.0×10-9 C,直線MN通過O點,OM的距離r=30 cm,M點放一個點電荷Q2,其所帶的電荷q=-1.0×10-10 C。求:
(1)Q2在M點受到的作用力。
(2)M點的電場強度。
(3)拿走Q2后M點的電場強度。
(4)M、N兩點的電場強度哪點大
課堂總結
電場：電場是電荷周圍存在的一種客觀物質。
場源電荷和試探電荷的區別
電場強度：放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值叫該點的電場強度，簡稱場強，用E表示。
方向：電場強度是矢量。電場在某點的電場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方向相反。
作業一：課本第1題寫書上
2、3題寫作業本上，規范答題
第三章
點電荷的電場
點電荷激發的電場
如果以Q為中心作一個球面，則球面上各點的電場強度大小相等。
+
-
Q ：場源電荷
r ：電場中點到Q的距離
點電荷的電場
01
兩個場強公式對比
02
【例3】（多選）關于電場強度E，下列說法正確的是(　　)
A．由E＝知，若q減半，則該處電場強度為原來的2倍
B．由E＝k知，E與Q成正比，而與r2成反比
C．由E＝k知，在以Q為球心，以r為半徑的球面上，各處場強均相同
D．電場中某點的場強方向就是該點正電荷受到的靜電力的方向
BD
【練習1】（2022·黑龍江·肇東市第四中學校高二期末）有關電場的理解，下述正確的是（　　）
A．由 可知，電場強度E跟放入的電荷q所受的電場力成正比
B．只有當電場中存在試探電荷時，電荷周圍才出現電場這種特殊的物質，才存在電場強度
C．電場強度是反映電場本身特性的物理量，與是否存在試探電荷無關
D．由公式E= 可知，在離帶電體很近時，r接近于零，電場強度達無窮大
【正確答案】C
課堂練習
第四章
電場強度的疊加
電場強度的疊加：
電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產生的電場強度的矢量和。
如果場源電荷不只是一個點電荷，那么電場強度又是多少呢？
+
1
Q
2
Q
P
1
E
2
E
1
E
2
E
+
1
Q
2
Q
P
E
E
獨立性：同一空間內各個場強對電荷的作用互不影響。
兩個點電荷場強的疊加
01
電場強度的運算遵循平行四邊形定則
+Q
-Q
E1
E2
E
+Q
+Q
E1
E1
E2
E2
E
場強的疊加的規律
02
一個半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在外部產生的電場，與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產生的電場相同。
Q
r
P
r
Q
P
帶電球體的場強
03

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