| 电场强度（一） |
主编：黄冈中学物理集体备课组
一、电场
1、电荷的周围存在着电场，带电体间的相互作用是通过周围的电场发生的．
2、电场是客观存在的一种特殊物质，与客观上的物质不同．
3、基本性质：是对放入其中的电荷有力的作用．这也是检验空间是否存在电场的依据之一．
特别提醒：电场虽然看不见、摸不着，但是电场也跟由原子、分子组成的物质一样确实存在，而且具有能量等物质属性，故电场也是一种物质，只不过是一种特殊的物质．
电荷周围存在电场，那么把另一个电荷放在电场中的不同位置，受电场力有什么不同？
二、电场强度
1、定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度．
2、公式：E=F/q
3、单位：牛/库，符号N/C或V/m．
4、方向：规定为正电荷在该点受的电场力的方向，所以电场强度是矢量．
5、某点的场强为1N/C，它表示1C的点电荷在此处会受到1N的电场力作用．
6、物理意义：电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量，其大小表示电场的强弱．
注意：公式E=F/q是电场强度的比值定义式，适用于一切电场，电场中某点的电场强度仅与电场及具体位置有关，与试探电荷的电荷量、电性及所受电场力F大小无关．所以不能说E∝F，E∝1/q．
三、点电荷的场强
1、公式：E=kQ/r2，Q为真空中点电荷的带电量，r为该点到点电荷Q的距离．
2、方向：若Q为正电荷，场强方向沿Q和该点的连线指向该点；若Q为负电荷，场强方向沿Q和该点的连线指向Q．
3、适用条件：真空中点电荷．
四、电场强度的叠加
1、如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和．这种关系叫做电场强度的叠加．
2、电场强度是矢量，场强的叠加本质是矢量叠加，所以应该用平行四边形定则．
3、电场的叠加原理对任何电场都适用，注意只有同时共同形成电场时才能叠加．
思考：利用电场强度的叠加定性分析
（1）等量异种点电荷的中垂线上，各点的场强分布有何特点？两电荷的连线上呢？
（2）等量同种点电荷的中垂线上，各点的场强分布有何特点？两电荷的连线上呢？
答案：
（1）等量异号点电荷如图所示．
①两电荷连线的中垂线上：各点的场强方向为由正电荷的一边指向负电荷的一边，且与中垂线垂直，O点的场强最大，从O点沿中垂线向两边逐渐减小，直到无穷远为零；中垂线上任意一点a与该点关于O点的对称点b的场强大小相等，方向相同．
②两电荷的连线上：各点的场强方向由正电荷沿两电荷的连线指向负电荷，O点的场强最小，从O点沿两电荷的连线上，任一点c与该点关于O点的对称点d的场强大小相等，方向相同．
（2）等量同号点电荷如图所示．①两电荷连线的中垂线上：O点和无穷远处的场强均为零，所以在中垂线上，由O点的场强为零开始，场强先增大，后逐渐减小，到无穷远处时减小为零；中垂线上任一点a与该点关于O点的对称点b的场强大小相等，方向相反．②两电荷的连线上：在两电荷的连线上，每点场强的方向由该点指向O点，大小由O点的场强为零开始向两端逐渐变大；任意一点c与该点关于O点的对称点d的场强大小相等，方向相反．
例1、关于电场，下列叙述正确的是（ ）
A．以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相同
B．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大
C．电场中某点放入试探电荷q，该点的场强E=F/q，取走q后，该点场强不变
D．电荷所受电场力很大，该点电场强度一定很大
解析：
A：场强是矢量，不仅有大小，而且有方向，以点电荷Q为圆心，半径为r的球面上，场强的大小E=kQ/r2，但方向不同，故A错误．
B：在正电荷和负电荷周围确定场强的方法相同，用试探电荷q放到被考察点，q所受的电场力为F，那么E=F/q．由此可见，何处场强大，何处场强小，与电荷的正负并没有什么关系，故B也错误．
C：电场强度E是电场的性质，试探电荷是用来体现这一性质的“工具”，就像用温度计测量水的温度一样，温度计插入水中，水的温度就由温度计显示出来，取走温度计，水的温度仍然如此，不会消失，故C正确．
D：E=F/q一式中，E的大小并不是由F、q来决定的．在电场中某一点放入一试探电荷q，那么q越大，F越大，而F/q这一比值将不变．故D错误．
答案：C
点评：
通过本例的分析，可使学生全面地理解场强的定义．场强是由电场本身决定的，与试探电荷q无关．
例2、下列说法中正确的是（ ）
A．电场强度反映了电场力的性质，因此电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比
B．电场中某点的场强等于F/q，与试探电荷的受力大小及电荷量有关
C．电场中某点的强度方向即带正电的试探电荷在该点的受力方向
D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的
答案：C
例3、如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B移动，则电子所受的电场力的大小和方向变化情况是（ ）
A．先变大后变小，方向水平向左
B．先变大后变小，方向水平向右
C．先变小后变大，方向水平向左
D．先变小后变大，方向水平向右
解析：
由电场的叠加原理，等量异种电荷在中垂线上的电场强度在O点最大，离O点越远场强越小，但各点的方向是相同的，都水平向右（如下图）．
电子在中垂线上移动时，受到的电场力与场强的方向相反，即水平向左．
故正确选项是A．
答案：A
高一全科点睛班课程 高一全科强化班课程 高二全科全年强化班 高三全科强化班课程 初一全科强化班课程 初一全科点睛班课程 初二全科强化班视频 初二全科点睛班课程 初三全科强化班 全科巨无霸同步提高课程 小学全年全科强化班
- 返回 -
