三.电场强度第一章电场两电荷不直接接触,它们之间的相互作用是怎样产生的?问题1一.电场:1、定义:存在于带电体周围的特殊物质。2、基本性质:对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫电场力。电场电荷A电荷B3、用场的观点分析电荷A和B间的相互作用:归纳:1、电荷周围存在类似磁体周围的磁场的特殊物质——电场2、电荷之间是通过电场发生相互作用的。用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场?检验电荷(试探电荷):用来检验电场的电荷量很小(不影响原电场);体积很小(可以当作点电荷)的电荷。场源电荷:产生电场的电荷能否就用检验电荷所受的电场力来描述某点电场的强弱?FA·BA+q+Q+q·如图,电荷Q周围存在电场,把试探电荷q放入电场中A、B两点,电荷q要受到电场力FA、FB1的作用,反映了电场具有力的性质。电荷q在A、B两点受到的作用力FA、FB1大小是否相等?在B点换上+2q的电荷,所受的作用力FB2大小是否相等?[解析]根据库仑定律∵rAFBF=kQ1Q2r2可知,FBF/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量。实验表明:在电场中的同一点,比值F/q是恒定的;在电场中的不同点,比值F/q一般是不同的。在物理学中,就用比值F/q来表示电场的强弱。二.电场强度1.定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。5.理解:场强反映电场力的性质,由电场本身决定,与放入的试探电荷无关。定义式用于一切电场。3.单位:牛/库(N/C)伏/米(V/m)1伏/米=1牛/库4.方向:规定与正电荷在该点的受力方向相同,E为矢量。2.定义式:FEq练习:在电场中A处放点电荷+q,其受电场力为F,方向向左,则A处场强大小,方向为;若将A处放点电荷为-2q,则该处电场强度大小为,方向为。三、真空中点电荷的场强2QEkr+-由库仑定律和场强的定义式推导1、大小:2.场强方向:正点电荷电场方向背离电荷负点电荷电场方向指向电荷适用范围电荷的意义FEq2QEkr定义式,适用于一切电场仅对点电荷的电场适用q是检验电荷,E与q无关Q是场源电荷,E与Q成正比FEq2QEkr和的区别:1、电场强度是矢量,合成应遵循平行四边形法则E+E-E合四、电场强度的叠加P+Q1−Q2QrPrQP2QEkr2、一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同五、电场力正电荷的电场力方向与场强方向相同F=qE负电荷的电场力方向与场强方向相反六、电场线1.定义:电场线是用来形象地描述电场强弱与方向的一条条曲线。曲线上每一点的切线方向表示该点的场强方向。2电场线的特点:(1)假想的曲线(实际不存在)(2)切线切线————方向,疏密方向,疏密————大小大小((33))从正电荷(或无穷远)出发到负电荷(或无穷远)终止。即不闭合即不闭合。。((44)不相交、不相切)不相交、不相切((55)没画到的并非无)没画到的并非无电场电场特点:a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。3、几种常见电场中电场线的分布及特点1)、正、负点电荷的电场中电场线的分布特点:a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大b、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(中垂线)垂直2)、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。3)、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况特点:a、两点电荷连线中点O处场强为0b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为0c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏4)、匀强电场特点:a、匀强电场是大小和方向都相同的电场,故匀强电场的电场线是平行等距同向的直线b、电场线的疏密反映场强大小,电场方向与电场线平行