第三节 电场强度
[学科素养与目标要求]
物理观念:1.知道电场是客观存在的一种特殊物质.2.掌握电场强度的概念、公式及方向的规定.3.知道电场线,熟记几种常见电场的电场线.
科学思维:1.领悟比值定义法定义物理量的特点.2.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能进行有关的计算.3.在进行场强叠加等计算时培养综合分析能力和知识的迁移能力.
一、电场
1.电荷的周围存在电场.带电体间的相互作用是通过周围的电场发生的,场是物质存在的形式之一.
2.电场的基本性质:对放入其中的电荷有力的作用.
二、电场的描述
1.试探电荷:放入电场中探测电场是否存在及强弱的电荷,试探电荷的电荷量及线度都应足够小.
2.电场强度:
(1)定义:放入电场中某点的试探电荷所受的电场力与它的电荷量的比值,简称场强,用E表示.
(2)公式:E=.
(3)方向:与正电荷在该点所受电场力的方向相同.
(4)单位:牛/库,符号为N/C.
3.真空中点电荷的场强:
(1)场强公式:E=k,其中k是静电力常量,Q是场源电荷的电荷量.
(2)方向:如果以Q为中心作一个球面,当Q为正电荷时,E的方向沿半径向外;当Q为负电荷时,E的方向沿半径向内.
4.匀强电场:电场中各点的场强大小和方向都相同.
5.电场强度的叠加:
场强是矢量,如果在空间同时存在多个点电荷,某点的场强等于各个点电荷单独在该点产生场强的矢量和.
三、怎样"看见"电场
1.法拉第最早提出用电场线的方法来表示电场.
2.电场线:在电场中画出的一系列的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致.
3.电场线的特点:
(1)电场线的疏密程度反映电场的强弱,电场越强的地方,电场线越密.
(2)电场线从正电荷或无限远出发,到负电荷终止或延伸到无限远.
(3)匀强电场电场线的特点
①概念:如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同,这个电场就叫做匀强电场.