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1、电场 电场强度和电场线目标认知学习目标 1理解静电场的存在、静电场的性质和研究静电场的方法。2理解场强的定义及它所描写的电场力的性质，并能结合电场线认识一些具体静电场的分布；能够熟 练地运用电场强度计算电场力。3理解并能熟练地运用点电荷的场强和场强的叠加原理，弄清正、负两种电荷所产生电场的异同，以 此为根据认识电荷系统激发的场。学习重点1用场强及电场线描写认识静电场分布。2学会认识静电场中描写静电场的方法、手段。学习难点用场强及其叠加原理认识电荷系统的静电场。知识要点梳理一：电场、电场强度1、静电场及其特点（1）电荷间的相互作用力是靠周围的电场产生的 电场是电磁场的一个方面，电场有两种，一种是
2、电荷激发的电场，静止电荷激发的电场叫静电场。另 一种是变化磁场激发的电场。（2）电场是一种特殊物质 电场不是由分子、原子组成的物质，但电场对其内的电荷具有力的作用，可见电场具有力的属性，所 以电场是一种客观存在的特殊物质。以场的形式存在的物质也是多种多样的，例如地球对其表面附近物体有引力，因此地球周围空间存在 着引力场，也可称为重力场；磁体或通电导线周围存在着对其内铁磁性物质的作用力，这就是磁场。（3）电场的基本性质 电场的基本性质是：对放入其中的电荷（不管是静止的还是运动的）有力的作用，这种力叫电场力。 电场具有能量。2、电场强度（1）电场强度的物理意义 电场强度是描述电场强弱及方向的物理量
3、，反映了电场力的特性。在带电量为Q的电荷形成的电场中放入一个电荷（它的电量Q很小，不至于影响所研究场。它的体积 也很小，便于研究电场各点的性质检验电荷）。发现电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值是一个常 数，即心花。这说明检验电荷受力F和本身所带电量Q的比值与检验电荷无关，而由该点在电场中的位置及形成该 电场的电荷Q来决定。于是就有了用比值来表示电场的强弱的定义一一电场强度（2）电场强度的定义 在电场中放一个检验电荷，它所受到的电场力跟它所带电量的比值叫做这个位置上的电场强度，简称场强。E =定义式：单位：牛库（ N / C）（3）电场强度的理解S = 矢量性：场强是矢量，其大小按定义式q计算即
4、可，其方向规定为正电荷在该点的受力方向。负电荷受电场力方向与该点场强方向相反。 唯一性：电场中某一点处的电场强度E的大小和方向是唯一的，其大小和方向取决于场源电荷及空 间位置。是客观存在的，与放不放检验电荷以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关，既不能认为总 与月成正比，也不能认为应与成反比。（4）电场强度和电场力的比较E = 由电场强度的定义式q，可导出电场力F=qE。只要场源确定，电场中某一点的电场强度的大小和方向就都唯一地确定了。若知道某点的电场强度的大小和方向，就可求出电荷在该点受的电场力的大小和方向。 电场力是由电荷和场强共同决定的，而场强是由电场本身决定的。 例如一个静电场中某一
5、确定的点，场强 E 的大小和方向都是唯一确定的，但是放在该点的电荷受到的电场力的大小，随这个电荷的电量而变化，所受电场力的方向因这个电荷电性的相反而不同，必须引起注 意！E =说明：虽然 q，但场强E绝不是试探电荷所受的电场力，也不是单位正试探电荷所受的电场力, 因为电场强度不是电场力，电场中某点的电场强度，既与试探电荷的电荷量q无关，也与试探电荷的有无 无关。因为即使无试探电荷存在，该点的电场强度依然是原有的值。二：点电荷的电场1、点电荷Q在真空中形成的电场大小：E = ，Q为场源点电荷，r为考察点与场源电荷的距离。方向：正电荷受电场力的方向为该点场强方向 可见，在点电荷形成的电场中，在以点
6、电荷为球心的球面上的各点电场强度大小相等，但方向不同。2两个关于场强公式的比较区别公式物理含义引入过程适用范围备注F是电场强度大由比值法引入，E适用电场强度由场本身决定，与试探电荷E =Zi*小的定义式与F、q无关，反映某点于一切电无关，不能理解为E与F成正比，与q成Lf电场的性质场反比r是真空中点电 荷场强的决定式E = q由和库仑真空 中的点电荷广告诉人们场强大小的决定定律导出E =因素是Q和r,而则不能。三：匀强电场电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.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。四：电场线1、电场线的意义及规定电场线是
7、形象地描述电场而引入的假想曲线，规定电场线上每点的场强方向沿该点的切线方向，也就 是正电荷在该点受电场力的方向（负电荷受力方向相反）。曲线的疏密表示电场的强弱。如图所示为某电场的一组电场线，不同点的场强的方向可以作该点的切线得到，场强的大小可以根据 不同的区域的电场线的疏密程度判断得到，电场线密的地方场强大。从图中可以看出 B 点的电场强度大小 大于C点的电场强度的大小。说明： 电场线是人们为了研究电场而假想的曲线，不是实际存在的线。 没有电场线通过的位置不一定就没有电场存在。 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到
8、的合外力情况和初速度共同决定。电场中的电场线确定以后是 不变的，但是电荷在电场中运动时初速度不同，得到的运动轨迹可以有无数种。只有当电场线是直线，而 带电粒子又只受电场力作用时运动轨迹才有可能与电场线重合。2、电场线的特点 电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向. 电场线的疏密反映电场强度的大小（疏弱密强）. 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。 任意两条电场线不会在无电荷处相交（包括相切）3、常见电场的电场线电场电场线图样简要描述特点正点电 荷TIT发散状越靠近点电荷处，电场线越密，电场强度E越 大以场源电荷为圆心一定长度为半径的圆周上的
9、各点 场强的大小相同，方向不同负点电 荷会聚状等量同号电荷相斥状电荷连线的中点处电场强度E=0电荷连线的中垂线上各点的电场强度与中垂线共线等量异号电荷相吸状电荷的连线上的电场的方向是由正电荷指向负 电荷电荷连线的中垂线与该处的电场的方向处处垂直匀强电场平行的、 等间距的、同 向的直线电场强度处处相等在图中，E E。AB4、电场线的疏密和场强的关系的常见情况按照电场线的画法的规定，但若只给一条直电场线，如图所示，A、B两点的场强大小无法由疏密程度来确定，对此情况可有多种推理判断： 若是正点电荷电场中的一根电场线，则e Eb。 若是负点电荷电场中的一根电场线，则有E a ABC.粒子带负电，a aAB可以根据它受到的电场力与电场强度的方向，若方向相同，则带正电荷；思路点拨： 判断粒子电性，若相反，则带负电荷。解析：根据做曲线运动的物体受到与速度不在同一直线的外力作用，外力方向偏向轨迹凹处，电场力场线疏密有E E，所以a a。A BA B
