高中物理 1.3 电场及其描述课件 鲁科版选修3-1

1.距地面300 m高处，有一个带电荷量为q1＝1 C的物体，如 右图所示，问它能吸起多重的在地面上带电荷量为q2＝－1 C的 物体？
【解析】 当库仑力等于重力时物体将被吸起，所以F 库＝mg＝k13×0012＝105 N，所以mg＝105 N.
【答案】 105 N
2.一个物体与另外一个物体之间可以通过直接接触(如推、 拉、提、压等形式)产生力的作用，而地球和月球之间、两个电 荷之间、磁铁可以吸引小铁屑等，它们之间并没有直接接触， 为什么能存在相互的作用力呢？
【答案】 一个物体与另外一个物体之间直接接触时，两 物体之间可以发生形变，从而产生了弹力作用，表现为推、拉、 提、压等不同形式的力的效果．而其他的一些物体之间也可以 不直接接触，就可以产生力的作用，如地球和月球之间是通过 引力场的作用而产生力的作用的，电荷之间也是通过一种特殊 的物质(电场)而使电荷之间产生力的作用．同理，磁铁与小铁屑 之间是通过磁场在起作用的．
物理含义
引入过程
适用范围
E＝Fq
q
是试探电荷， 是电场强
本式是测量或
度大小的
计算场强的一
定义式
种方法
由比值法引入， E 与 F、q 无关，适用于一 反映某点电场 切电场 的性质
Q 是场源电 是真空中
E＝kQr2
荷，Q 与 r 都 是电场的决定
点电荷场 强的决定
因素
式
由 E＝Fq和库仑 真空中的
定律导出
是由产生电场的电荷以及在电场中各点的位置决定的，与该点
有无试探电荷、电荷量的多少，电性的正、负无关．故正确答
案为D.
【答案】 D
二、电场力与电场强度的区别与联系
物理量 比较内容
电场力
电场强度
物理意义 电荷在电场中所受的力 反映电场的强弱
决定因素 由电场和电荷共同决定 由电场本身决定
区 大小 别
方向
【答案】 D
三、用电场线比较场强时的注意点
按照电场线画法的规定，场强大处电场线密，场强小处电 场线疏，因此根据电场线的疏密就可以比较场强的大小．例如， 图(a)中由于A点处比B点处的电场线密，可知EA＞EB，但若只给 一条直电场线，如图(b)，试比较判断A、B两点的场强的大小， 则无法由疏密程度来确定．对此种情况可有多种推理判断：
2．电场对于处在其中的电荷有力的作用，这种力叫做 电场力 ．
二、电场强度
1．电场最明显的特征就是对置入的电荷有力 的作用，激发 电场的电荷被称为场源电荷或 源 电 荷 ， 检 验 电 场 是 否 存 在 或 强 弱分布的电荷成为 试探电荷或检验电荷 ．
2．在物理学中，把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，叫做电场强度，简称 场强 ， 用 E 表
点电荷
2.对公式E＝kQ/r2的正确理解
(1)公式E＝
kQ r2
仅适用于真空中点电荷形成的电场，认
为r→0时，E→∞是错误的，因为r→0时已失去了“点电
荷”这一前提．
(2)点电荷的电场
①大小：E＝krQ2 ，r越大E越小；
②方向正 无电 穷荷 远― ―指 指― ―向 向→ →无 负穷 电远 荷
(3)点电荷的电场 在以Q为中心，以r为半径的球面上，各点的场强大小相等， 但方向不同，在点电荷Q的电场中不存在场强相等的两点．
第3节 电场及其描述
1. 知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，初步了 解场是物质存在的形式之一．
2．理解电场强度，能根据电场强度的定义式E＝
F q
进
行有关的计算，知道电场强度是矢量及其方向的规定．
3．知道点电荷电场和匀强电场，能推导点电荷电场表
达式并能在计算中运用它．
4．知道电场线以及如何用电场线描述电场的大小和方 向，会用电场线描述各种典型电场．
D．若在该点放一个电荷量为－
q 2
的试探电荷，则该点
的电场强度的大小仍为E，电场强度的方向也还是原来的电
场强度的方向 【解析】 电场对处于其中的电荷施加力的作用是电场的
基本性质，我们为了反映电场具有这一力的性质，引入了电场
强度E这一物理量．E是电场本身的一种特性，试探电荷的引入
仅仅是用来检验这一特性，因此与试探电荷存在与否无关，它
示． 3．定义式：
E＝Fq
.
4．电场强度是 矢 量．物理学中规定，电场中某点电场强
度的方向跟 正电荷 在该点所受电场力的方向相同．
5．电场强度的单位： N/C . 该单位为 导出 单位，由力的单位和电荷量的单位共同决 定．
三、点电荷的电场与匀强电场 1．点电荷电场的场强大小表达式： E＝kQr2 ，其中Q是 场源 电荷的电荷量．
单位 联系
F＝Eq
E＝Fq
正电荷受电场力方向与 由电场本身决定，且
E 同向，负电荷受电场力 与正电荷受电场力方
方向与 E 反向
向相同
N
N/C(或 V/m)
F＝qE(普遍适用)
2.(2010年泉州高二检测)一个检验电荷在电场中某点受到的 电场力为F，这点的电场强度为E，在图中能正确反映q、E、F 三者关系的是( )
3．电场线的特点 (1)电场线从 正电荷 (或 无穷远 )出发，终止于 无穷远( 或 负电荷 )． (2)电场线在电场中不 相交 ． (3)在同一电场里，电场线 密 的地方场强越大． (4) 匀强电场 的电场线是均匀分布的平行直线．
一、对电场强度的理解
1．电场强度两个公式的对比
区别 公式分析
公式
1.在电场中某点放一试探电荷，其电荷量为q，试探电
荷受到的静电力为F，则该点的电场强度为E＝
F q
，那么下
列说法中正确的是( )
A．若移去试探电荷q，该点的电场强度就变为零
B．若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点的电
场强度就变为E2
C．若在该点放一个电荷量为－2q的试探电荷，则该点
的电场强度大小仍为E，但电场强度的方向与原来相反
1．电荷间的相互作用是怎样发生的？ 2．电场的基本性质是什么？ 3．什么是电场力？ 4．电场强度的大小、方向如何？ 5．电场强度的决定因素是什么？ 6．什么是电场线？电场线有何特点？
一、电场及电场力
1．电荷周围存在场，电荷的相互作用不可能超越距离，是 通过场传递的，这种场称为电场 ．电场是一种客观存在，是 物质存在的一种形式．
2．物理学中把大小和方向都处处相同的电场叫做 匀强 电 场．
四、电场线 1．电场线 ： 电场线是画在电场中的一条条 有方向的曲线， 曲 线 上 每 点 的 切线方向 表示该点的电场强度方向，电场线不是实际存在 的线，是为了形象描述电场 而假想的线． 2． 几种特殊的电场线： 熟 记 五 种 特 殊 电 场 的 电 场 线 分 布 ， 如下图所示．