电场及其描述

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1、第3节　电场及其描述学习目标知识脉络1.知道电荷间的相互作用是通过电场实现的，初步了解场是物质存在的形式之一．2．体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度的定义、公式、单位、方向．(重点、难点)3．能推导点电荷的电场强度公式，并进行简单计算．(重点)4．知道电场线的定义和特点，会用电场线描述各种典型电场．(难点)电场、电场力及电场强度1．电场：电荷周围存在电场，电荷之间的相互作用力是通过电场传递的．图1312．电场力：电场对于处在其中的电荷的作用力．3．电场强度(1)场源电荷和试探电荷：电场最明显的

2、特征就是对置入其中的电荷有力的作用，激发电场的电荷被称为场源电荷13或源电荷，检验电场是否存在或强弱分布的电荷称为试探电荷或检验电荷．(2)放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强，用E表示．(3)公式：E＝.(4)方向：跟正电荷在该点所受电场力的方向相同．(5)单位：牛/库，符号：N/C.(6)物理意义：描述电场力的性质的物理量，反映电场的强弱．1．电场是人们为了解释电荷间的作用力，人为创造的，并不是真实存在的．(×)2．电场看不见、摸不着，因此电场不是

3、物质．(×)3．公式E＝是电场强度的比值定义式，适用于一切电场．(√)4．电场强度定义式E＝为我们提供了一种计算静电力的方法，即F＝qE.(√)　　根据电场强度的定义式E＝，是不是只有试探电荷q存在时，电场才存在？【提示】　不是，电场是由场源电荷产生的，与试探电荷的存在与否没有关系．把同一试探电荷放在电场中的不同位置，由图132可知，该试探电荷在不同点所受的电场力的大小和方向不相同，这说明各点的电场的强弱和方向不相同．图132探讨1：用什么物理量表征电场的强弱？如何定义这个物理量？13【提示】　电场

4、强度，可以通过试探电荷受力来定义．探讨2：同一位置，放不同试探电荷，试探电荷受力越大，则该位置场强越强吗？【提示】　E与F无关，E与试探电荷q无关．1．对电场的认识电场是客观存在的一种特殊物质，并非由分子、原子组成．场和实物是物质存在的两种不同形式．2．对电场强度的三点理解(1)矢量性：场强有大小和方向，是矢量．(2)唯一性：电场中某点的电场强度是唯一的，是由电场本身的性质即形成电场的源电荷与空间位置决定的．电场中某点的电场强度，既与该点试探电荷的电荷量q无关，又与该点试探电荷受力无关．即使无试探电

5、荷存在，该点的电场强度依然是原有的值．(3)叠加性：某空间中有多个电荷时，该空间某点的场强等于所有电荷在该点产生的电场强度的矢量和．3．电场强度与电场力比较物理量电场力电场强度区别物理意义电荷在电场中所受的力反映电场的力的属性决定因素由电场和电荷共同决定仅由电场自身决定大小F＝qEE＝方向正电荷受力与E同向负电荷受力与E反向规定E的方向为正电荷在该点的受力方向单位NN/C联系F＝qE(普遍适用)1．关于电场强度的概念，下列说法正确的是(　　)【导学号：34022006】13A．由E＝可知，某电场的场

6、强E与q成反比，与F成正比B．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关C．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关D．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零【解析】　电场中某点场强的大小由电场本身决定，与试探电荷的受力情况及电荷性质无关，故A、D错误，C正确；而电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反，与放入试探电荷的正负无关，B错误．【答案】　C2．一检验电荷q＝＋4×10－9C，在电场中某点P受到的电场力

7、大小为F＝6×10－7N，方向水平向右．求：(1)P点的电场强度；(2)没有检验电荷时P点的电场强度；(3)若将检验电荷换为q′＝－1.2×10－6C，再放于P点，此检验电荷所受的电场力F′.【解析】　(1)根据电场强度的定义式E＝，得P点的电场强度大小为E＝＝N/C＝1.5×102N/C.由于检验电荷电性为正，则P点电场强度的方向与其所受电场力的方向相同，为水平向右．(2)电场强度是描述电场的物理量，跟有无检验电荷无关，所以没有检验电荷时，P点的电场强度大小仍为1.5×102N/C，方向为水平向右

8、．(3)由E＝得F＝qEF′＝q′E＝1.5×102×1.2×10－6N＝1.8×10－4N负电荷所受电场力的方向与该点场强的方向相反，所以F′方向为水平向左．【答案】　(1)1.5×102N/C，方向水平向右　(2)1.5×102N/C，方向水平向右　(3)1.8×10－4N，方向水平向左13对E＝的深刻认识(1)对于电场强度的公式E＝不能仅从数学的角度理解成E∝F，E∝，这是错误的．(2)产生电场的电荷，通常被称为场源电荷，简称源电荷，而试探电荷正是用来检验场源电