【高中物理】電場、電場強度課件（第1課時） 2022-2023學年高二上學期物理人教版（2019）必修第三冊

9.3

電場電場強度（第1課時）

思考與猜想電荷間的相互作用是怎樣發(fā)生的呢？溫馨提示：【思考物理問題的時候，頭腦中一定要有一個物理圖像?！窟@句話將非常有利于本章的學習。1.電場

電荷間的相互作用是怎樣發(fā)生的？設(shè)空間中存在靜止的點電荷Q，則任一點的靜止點電荷q必然受到來自Q的庫侖力。可見，電荷的存在使得空間中具有一種特殊的性質(zhì)。經(jīng)過長期的科學研究，人們認識到：電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的，只要有電荷存在，電荷周圍就存在著電場；電場的基本性質(zhì)是它對放入其中的電荷有力的作用，這種力叫做電場力。換句話說，Q在周圍空間激發(fā)了一個電場。我們稱Q為場源電荷。偉大的物理學家法拉第英國物理學家邁克爾·法拉第是第一個在物理中使用「場」的概念的物理學家。他在他的電磁感應的論文中使用「磁力線」表示磁場的作用，用「電力線」表示靜電場的相互作用。我們在接下來的學習過程中，還會多次領(lǐng)略到法拉第的探究歷程的魅力。圖示靜電場q1q2靜電場類比：電場力與引力電場力，和引力一樣，都滿足平方反比，且可作用在沒有相互接觸的物體上。對于電場力和引力這兩者來說，存在力場分別對帶電體和具有質(zhì)量的物體起作用。空間任何具有質(zhì)量的物體會改變該區(qū)域周圍空間的屬性，當另外一個物體進入到該區(qū)域時就會受到力的作用。這個力就是引力，而大質(zhì)量物體周圍變化的空間就是引力場。例如，當一只蘋果從樹上下落，我們說，這是它與地球相互作用，但我們也可以認為蘋果只是與地球的引力場發(fā)生相互作用。這個場扮演著兩個物體相互作用的媒介。同理，每個帶電體周圍的空間充滿著電場。2.電場強度

試探電荷要研究電場，必須在電場中放入電荷，而這個電荷應該是一個電量很小的點電荷。電量很小，是為了使它放入之后，不致影響原來要研究的電場。體積很小，是為了便于用它來研究電場各點的性質(zhì)。這樣的電荷常常叫做檢驗電荷或者試探電荷。電場強度的引入保持場源電荷A不動，移動試探電荷B，觀察其在不同位置的受力情況。可以看出試探電荷B在電場不同位置所受電場力的大小、方向一般是不同的，這反映了電場強度是有大小和方向的。即電場中各點的電場強弱和方向是不同的。電場強度的引入把檢驗正電荷q放到電場中的A點，電荷q受到電場力FA的作用．設(shè)A點跟Q的距離為r1，從庫侖定律知道FA=kQq/r2．同樣，如果把正電荷q'放入A點，q'受到的電場力F'A=kQq'/r2．FA/q=F'A/q=kQ/r2放入A點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值，是一個跟放入該點的電荷無關(guān)的恒量．這個比的大小可以反映電場中不同點的電場的強弱程度。電場強度我們將放入電場中某點的電荷所受的電場力F和其電荷量q之比叫做該點的電場強度，用符號E表示。跟力一樣，電場強度也是矢量。我們規(guī)定場強的方向是正電荷受力的方向。負電荷受力的方向跟場強的方向相反。場強的單位是N/C．電場中的某一點，如果1庫的點電荷在該點受到的電場力是1牛，這點的場強就是1N/C．

比值定義法初中學過密度，在那里我們學到：單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量，叫做這種物質(zhì)的密度．其實，密度也可以用比值來定義，某種物質(zhì)的物體，它的質(zhì)量與它的體積成正比．密度的定義：某種物質(zhì)組成的物體，它的質(zhì)量和它的體積的比值，叫做這種物質(zhì)的密度，對某種物質(zhì)來說，這個比值是恒定的；對不同的物質(zhì)來說，這個比值一般并不相同，因此，密度表示物質(zhì)的一種特性．電場強度也是用比值來定義的．放入電場中某點的電荷受到的電場力跟它的電量成正比．放入電場中某點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值，叫做這一點的電場強度．對電場中的某一點，這個比值是恒定的；對電場中的不同的點，這個比值一般并不相同．這個比值越大，表示那一點的電場越強．電場強度是表示電場的力的性質(zhì)的物理量．在今后的學習中，還會遇到用比值來定義的物理量．3.思考與練習

判斷以下關(guān)于電場的說法是否正確，簡述理由。(1)電場只是一個理想模型,實際上并