1、123 兩電荷不直接接觸，兩電荷不直接接觸，它們之間的相互作用它們之間的相互作用是怎樣產生的是怎樣產生的? ?問題問題1兩電荷間相互作用時不直接接觸，它們之間的相互作用也是通過別的物質作用的，這就是電場。4電荷電荷A A對電荷對電荷B B的作用，實際上是的作用，實際上是電荷電荷A A的電場對電荷的電場對電荷B B的作用的作用 5B電荷電荷A電荷電荷6一一. .電場：電場：2 2、基本性質、基本性質電場的物質性電場的物質性 電場是客觀存在的，具有物質性電場是客觀存在的，具有物質性1 1、定義：、定義：存在于帶電體周圍的特殊存在于帶電體周圍的特殊物質物質。 3 3、電荷間的相互作用力通過電場發生、

2、電荷間的相互作用力通過電場發生. .電荷電荷A A電場電場電荷電荷B B7qFAqFB場源電荷場源電荷：產生電場的產生電場的電荷電荷 試探電荷試探電荷（或或稱為檢驗電荷稱為檢驗電荷）Q8場源電荷場源電荷QQ：產生電場的電荷產生電場的電荷檢驗電荷檢驗電荷q:用來檢驗電場的電量很小（不影響原電用來檢驗電場的電量很小（不影響原電場）；體積很小（可以當作質點）的電荷。場）；體積很小（可以當作質點）的電荷。9不同的電荷在電場中同一點所受的電不同的電荷在電場中同一點所受的電 場力場力不同不同,但電場中同一點的電場是一定的但電場中同一點的電場是一定的, 因此不因此不能用電場力的大小來表示電場的強弱能用電場力

3、的大小來表示電場的強弱猜想：猜想：能否用電場力的大小表示電場的強弱？能否用電場力的大小表示電場的強弱？10結論結論:F/qF/q能反映電場中某點電場力的性能反映電場中某點電場力的性質質電場的強弱。電場的強弱。2.2.電場中不同的點，同一電荷所受力也不同，電場中不同的點，同一電荷所受力也不同，比值比值F/qF/q一般是不同的一般是不同的。1.1.電場中的同一點，不同電荷所受力不同，電場中的同一點，不同電荷所受力不同，比值比值F/qF/q是一定的。是一定的。實驗發現實驗發現：11二二. .電場強度電場強度1. 1.定義：放入電場中某點的電荷所受的電場力定義：放入電場中某點的電荷所受的電場力F F跟

4、跟它的電荷量它的電荷量q q的的比值比值，叫做該點的電場強度，簡，叫做該點的電場強度，簡稱場強。稱場強。5.5.物理意義：物理意義： 場強反映電場的力的性質，由電場本身決定，場強反映電場的力的性質，由電場本身決定，與放入的試探電荷無關與放入的試探電荷無關 。 3.3.單位：牛單位：牛/ /庫庫(N/C) (N/C) 4.4.方向：電場強度是方向：電場強度是矢量矢量，規定其方向與，規定其方向與正電正電荷荷在該點的受力方向相同。在該點的受力方向相同。 2.2.定義式：定義式：FEq12+Q+qFE+Q-qFE根據規定：根據規定：負電荷負電荷在電場中某點受到的電場力的方向跟該點在電場中某點受到的電場

5、力的方向跟該點的場強方向的場強方向相反相反。d.場強的矢量性：場強的矢量性：-Q+qFE-Q-qEF物理學中規定，電場中某點的電場強度的方向跟正電荷在該點物理學中規定，電場中某點的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所受的靜電力的方向相同131.設：試探電荷的電荷量設：試探電荷的電荷量q=+5.010-9C，測得它在，測得它在電場中的電場中的A點受到的電場力為點受到的電場力為F=3.010-4N，求：求：A點的場強是多大？點的場強是多大？如果改用電荷量為如果改用電荷量為q=-6.0q=-6.01010-9-9C C的試探電荷，來的試探電荷，來確定該點的場強，場強會不會改變？確定該

6、點的場強，場強會不會改變？ 如果如果A A點未放試探電荷，則點未放試探電荷，則A A點的場強大點的場強大小為多少？方向呢？小為多少？方向呢？14 一點正點電荷的電荷量為一點正點電荷的電荷量為Q Q，在距此點電荷，在距此點電荷r r處的處的A A點的電場強度是多少？方向如何？點的電場強度是多少？方向如何？ 設想在設想在A A點放一個電點放一個電荷量為荷量為+q+q的試探電荷，的試探電荷，則它所受到的電場力為則它所受到的電場力為則該點的場強為則該點的場強為Q Q是場源電荷的電量，是場源電荷的電量，r r是場中某點到場源電荷的距離是場中某點到場源電荷的距離 真空中點電荷的電場強度真空中點電荷的電場強

7、度真空中點電荷的場強真空中點電荷的場強是由產生電場的場源電荷和該點距場源電荷的距離決定的，與檢驗電荷無關15三、真空中點電荷的場強三、真空中點電荷的場強2QEkr1 1、大小、大小2.2.場強方向：場強方向：正正點電荷電場方向點電荷電場方向背離背離電荷電荷 負負點電荷電場方向點電荷電場方向指向指向電荷電荷16FEq2QEkr定義式，適定義式，適用于一切電用于一切電場場僅對點電荷僅對點電荷的電場適用的電場適用q q是檢驗電是檢驗電荷，荷，E E與與q q無關無關由場源電荷由場源電荷Q及該點到及該點到Q的的距離距離r決定決定FEq2QEkr和和的區別的區別：17思考題思考題：真空中：真空中兩個正點

8、電荷兩個正點電荷A A、B B所帶所帶電量電量皆為皆為Q Q，且相距為且相距為r r, ,則距離則距離A A為為r/3r/3處的處的P P點點的的電場強度電場強度為多為多少？少？AB+Q+QPEAEB解解：A A、B B都在都在P P點產生電場點產生電場，且且兩個場強方向相反兩個場強方向相反。2rQKE 因為：222427rKQrQKrQKEBAP所以：答答：P P點場強為點場強為27KQ/4r27KQ/4r2 2. . 18 電場強度是矢量，合成應遵循電場強度是矢量，合成應遵循平行四邊形法則平行四邊形法則 E+E-E合合電場強度的疊加電場強度的疊加PQ1Q219 在真空中有兩個點電荷在真空中

9、有兩個點電荷Q Q1 1= =3.03.01010-8-8C C和和Q Q2 2= =3.03.01010-8-8C C，它們，它們相距相距0.1m0.1m，求電場中，求電場中A A點的場點的場強（強（A A點與兩個點電荷的距離相等，點與兩個點電荷的距離相等，r=0.1mr=0.1m）EA=2.7104N/C20例：例：如圖所示，三個完全相同的的金屬小球如圖所示，三個完全相同的的金屬小球 a a、b b、c c位于等邊三角形的三個頂點上，位于等邊三角形的三個頂點上，a a和和c c帶正電，帶正電，a a所帶電量的大小比所帶電量的大小比b b小。已知小。已知c c受到受到a a和和b b的靜電力

10、的合力可用圖中四條有向線段的靜電力的合力可用圖中四條有向線段的一條來表示，它應是的一條來表示，它應是 A. F A. F1 1 B. F B. F2 2 C. F C. F3 3 D. F D. F4 4cabF4F3F2F1D211 1、電場中有一點、電場中有一點P P，下列哪些說法正確的是（，下列哪些說法正確的是（ ）A A 若放在若放在P P點的試探電荷的電量減半，則點的試探電荷的電量減半，則P P點點的場強減半。的場強減半。B B 若若P P點沒有試探電荷，則點沒有試探電荷，則P P點的場強為零。點的場強為零。C PC P點的場強越大，則同一電荷在點的場強越大，則同一電荷在P P點受到

11、的點受到的電場力越大。電場力越大。D PD P點的場強方向為試探電荷在該點的受力方向點的場強方向為試探電荷在該點的受力方向C課堂訓練課堂訓練222 2、真空中有一電場，在電場中的、真空中有一電場，在電場中的P P點放一電點放一電量為量為 4 41010-9-9C C的試探電荷，它受到的電場的試探電荷，它受到的電場力力2 2 1010-5-5N N，則，則P P點的場強度點的場強度 N/CN/C；把；把試探電荷的電量減少為試探電荷的電量減少為2 2 1010-9-9C C，則檢驗電，則檢驗電荷所受的電場力為荷所受的電場力為 N N。 如果把這如果把這個試探電荷取走，則個試探電荷取走，則P P點的

12、電場強度點的電場強度為為 N/CN/C。5103110-55103233 3、 關于電場強度，下列說法正確的是（關于電場強度，下列說法正確的是（ ） A A E E= =F/qF/q，若，若q q減半，則該處的場強變為原減半，則該處的場強變為原來的來的2 2倍倍 B BE E= =kQ/kQ/r r2 2中，中，E E與與Q Q成正比，而與成正比，而與r r平方成平方成反比反比 C C在以一個點電荷為球心，在以一個點電荷為球心，r r為半徑的球面為半徑的球面上，各點的場強均相同上，各點的場強均相同 D D電場中某點的場強方向就是該點所放電電場中某點的場強方向就是該點所放電荷受到的電場力的方向荷

13、受到的電場力的方向B244 4、對于點電荷、對于點電荷Q Q產生的電場，下列說法正確的產生的電場，下列說法正確的是是A A、電場強度的表達式仍成立，即、電場強度的表達式仍成立，即E=F/QE=F/Q，式中，式中的的Q Q就是產生電場的點電荷就是產生電場的點電荷B B、在真空中，電場強度的表達式為、在真空中，電場強度的表達式為E=KQ/rE=KQ/r2 2，式中的式中的Q Q就是產生電場的點電荷就是產生電場的點電荷C C、在真空中、在真空中E=kq/rE=kq/r2 2，式中，式中q q是檢驗電荷是檢驗電荷D D、上述說法都不對、上述說法都不對B25 五、電場力正電荷的電場力方向與場強方向相同正

14、電荷的電場力方向與場強方向相同 F FqEqE負電荷的電場力方向與場強方向相反負電荷的電場力方向與場強方向相反263 3、電場強度和電場力的對比分析、電場強度和電場力的對比分析 電場強度電場強度E E 電場力電場力F F 僅指電荷在電場中的受力僅指電荷在電場中的受力 是反映電場本身的力的性質的物是反映電場本身的力的性質的物理量，其大小表示電場的強弱理量，其大小表示電場的強弱定義式：定義式：計算式：計算式：E E的大小只決定于電場本身，的大小只決定于電場本身，與電荷與電荷q q無關無關 F F的大小由放在電場中某點的大小由放在電場中某點的電荷的電荷q q和該點的場強和該點的場強E E共共同決定同

15、決定E E是矢量，其方向與正電荷是矢量，其方向與正電荷(+q)(+q)在該點受到的電場力的方在該點受到的電場力的方向相同向相同F F是矢量，其方向對于正電是矢量，其方向對于正電荷荷(+q),F(+q),F與與E E同向；對于負同向；對于負電荷電荷(-q),F(-q),F與與E E反向反向 E E的單位：的單位：F F的單位：的單位：E=F/qE=F/q F=qEF=qE牛牛/ /庫庫 (N/C)(N/C)牛牛 (N)(N)27六、電場線六、電場線 1 1、定義：、定義：電場線是用來形象地描電場線是用來形象地描述電場強弱與方向特性的一簇曲線。述電場強弱與方向特性的一簇曲線。電場線上每一點的電場線

16、上每一點的切線方向切線方向，都和該，都和該點的點的場強方向場強方向一致。一致。282 2、電場線的特征、電場線的特征1 1）、靜電場的電場線起于正電荷止于負電）、靜電場的電場線起于正電荷止于負電荷，孤立的正電荷（或負電荷）的電場線荷，孤立的正電荷（或負電荷）的電場線止于（或起于）無窮遠處點止于（或起于）無窮遠處點2 2）、電場線不會相交，也不會相切）、電場線不會相交，也不會相切3 3）、電場線）、電場線密密的地方場強的地方場強強強，電場線，電場線疏疏的地的地方場強方場強弱弱4 4）、電場線是）、電場線是假想假想的，實際電場中并不存在的，實際電場中并不存在5 5）、電場線不是閉合曲線，且與帶電粒

17、子在）、電場線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯系電場中的運動軌跡之間沒有必然聯系29E1E2如果相交，交點就會有兩個切線方向，如果相交，交點就會有兩個切線方向，而同一點的場強和方向是唯一的。而同一點的場強和方向是唯一的。30特點：特點：a a、離點電荷越近、離點電荷越近, ,電場線越密電場線越密, ,場強越大場強越大. .b b、以點電荷為球心作個球面、以點電荷為球心作個球面, ,電場線處處與電場線處處與球面垂直球面垂直, ,在此球面上場強大小處處相等，在此球面上場強大小處處相等，方向不同方向不同. .3.3.幾種常見電場中電場線的分布及特點幾種常見電場中電場線的分布

18、及特點正、負點電荷的電場中電場線的分布正、負點電荷的電場中電場線的分布31特點：特點：a a、沿點電荷的連線、沿點電荷的連線, ,場強先變小后變大場強先變小后變大. .b b、兩點電荷連線中垂面（中垂線）上、兩點電荷連線中垂面（中垂線）上, ,場強方場強方向均相同向均相同, ,且總與中垂面（中垂線）垂直且總與中垂面（中垂線）垂直. .等量異種點電荷形成的電場中的電場等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布線分布c c、在中垂面（中垂線）上、在中垂面（中垂線）上, ,與兩點電荷連線的中與兩點電荷連線的中點點0 0等距離各點場強相等等距離各點場強相等. .32等量同種點電荷形成的電場中電場中電場等量

19、同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況線分布情況特點：特點：a a、兩點電荷連線中點、兩點電荷連線中點O O處場強為處場強為0.0.b b、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀 疏，但場強并不為疏，但場強并不為0.0.c c、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏變密后變疏. .33勻強電場勻強電場特點：特點：a a、勻強電場是大小和方向都相同的電場，、勻強電場是大小和方向都相同的電場，故勻強電場的電場線是故勻強電場的電場線是平行等距平行等距的直線的直線. .b b、電場線的疏密反映場強大小，電場方、電場線的疏密反

20、映場強大小，電場方向與電場線平行向與電場線平行. .34例例1 1：如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，：如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是：（下列說法正確的是：（ ）A A、這個電場只能是負電荷的電場、這個電場只能是負電荷的電場B B、點電荷、點電荷q q在在A A、B B兩處受到的電場力兩處受到的電場力F FB BFFA AC C、點電荷、點電荷q q在在A A、B B兩處的加速度大小，兩處的加速度大小，a aA AaaB B （不計重力）（不計重力）D D、負電荷在、負電荷在B B點處受到的電場力方向沿點處受到的電場力方向沿B B點切點切 線方向線方向ABB35例例2

21、2：如圖為一條電場線，下列說法正確的是：如圖為一條電場線，下列說法正確的是：（ ）A A、E EA A一定大于一定大于E EB BB B、因電場線是直線，所以是勻強電場，故、因電場線是直線，所以是勻強電場，故 E EA A=E=EB BC C、A A點電場方向一定由點電場方向一定由A A指向指向B BD D、ABAB兩點的場強方向不能確定兩點的場強方向不能確定ABC36例例3 3：正檢驗電荷：正檢驗電荷q q在電場中在電場中P P點處開始向點處開始向Q Q點作減速運動，且運動的加速度值越來越點作減速運動，且運動的加速度值越來越小（重力不計），則可以確定它所處的電小（重力不計），則可以確定它所處

22、的電場可能是：（場可能是：（ ）ABCDPQPQPQPQC371 1、兩點電荷連線上各點電場線、兩點電荷連線上各點電場線方向從正電荷指向負電荷方向從正電荷指向負電荷2 2、兩點電荷連線的中垂面、兩點電荷連線的中垂面（中垂線）上，電場線方向（中垂線）上，電場線方向均相同，場強方向均相同，均相同，場強方向均相同，且總與中垂面（線）垂直，且總與中垂面（線）垂直，在中垂線上到兩點電荷中點在中垂線上到兩點電荷中點O O點等距離處各點的場強相等。點等距離處各點的場強相等。等量異種點電荷的電場強度等量異種點電荷的電場強度383 3、在中垂面（線）、在中垂面（線）上的電荷受到的電場上的電荷受到的電場力的方向總

23、與中垂面力的方向總與中垂面（線）垂直，因此，（線）垂直，因此，在中垂面（線）上移在中垂面（線）上移動電荷時電場力不做動電荷時電場力不做功。功。等量異種點電荷的電場強度等量異種點電荷的電場強度39等量同種點電荷的電場強度1 1、兩點電荷連線中點、兩點電荷連線中點O O處場處場強為零強為零2 2、兩點電荷連線中垂面、兩點電荷連線中垂面（線）上，場強方向總沿（線）上，場強方向總沿面（線）遠離面（線）遠離 O O（等量正（等量正電荷）電荷）3 3、在中垂面（線）上從、在中垂面（線）上從O O點到無窮遠，電場線先變點到無窮遠，電場線先變密后變疏，即場強先變強密后變疏，即場強先變強后變弱。后變弱。40ab

24、ABa例例4 4：如圖：如圖a a所示，所示，A A、B B是一個點電荷產生的電場是一個點電荷產生的電場的電場線，如圖的電場線，如圖b b則是方向在電場線上，則是方向在電場線上，a a、b b兩兩處的檢驗電荷的電荷量大小與所受電場力大小之處的檢驗電荷的電荷量大小與所受電場力大小之間的函數圖線，則：（間的函數圖線，則：（ ）A A、點電荷是正電荷，位置在、點電荷是正電荷，位置在B B右側右側B B、點電荷是正電荷，位置在、點電荷是正電荷，位置在A A左側左側C C、點電荷是負電荷，位置在、點電荷是負電荷，位置在A A左側左側D D、點電荷是負電荷，位置在、點電荷是負電荷，位置在B B右側右側qFbB圖a圖b41思考：有同學說思考：有同學說, ,電場線就是帶電粒子在電場線就是帶電粒子在電場中運動的軌跡電場中運動的軌跡. .這一說法對嗎這一說法對嗎? ?為什么為什么? ?結論結論: :電場線與帶電粒子在電場中的運動軌電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯系跡之間沒有必然聯系. .答答: :不對不對. .因為電場線是為了形象描述電場因為電場