第一章：静电场 第３节：电场及其描述

　 两电荷不直接接触， 它们之间的相互作用 是怎样产生的? + Ａ + Ｂ 猜一猜

一.电场： 电场 电荷A 电荷B 1、定义：存在于带电体周围的特殊物质。 2、基本性质1： 对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。 3、电荷间的相互作用力通过电场发生 电荷A的电场对电荷B的作用 电场 A 电荷A 电荷B B 电荷B的电场对电荷A的作用

用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？又怎样进行描述呢？

检验电荷（试探电荷）： 用来检验电场的电量很小（不影响原电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷。 场源电荷： 产生电场的电荷

点电荷Q周围存在看不见摸不着的电场, 那么如何描述A、B、C三点的电场呢？ · · · ＋ q q ＋ ＋ FB FA A B Q q ＋ FC

1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，比值F/q是一定的。 结论: F/q能反映电场中某点电场的力的性质——电场的强弱。

二.电场强度（E） 1.定义：放入电场中某点的试探电荷 q所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度（E），简称场强。 2.定义式： 3.单位：牛/库(N/C) 或伏/米(V/m) , 1伏/米=1牛/库 4.方向：规定与正电荷在该点受到的电场力方 向相同 (与负电荷在该点受到的电场力方向相反) 5.理解： 场强反映电场力的性质，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关 。

三、点电荷的电场 (由库仑定律和场强的定义式推导) 1. 大小 2.场强方向：正点电荷电场方向背离电荷 负点电荷电场方向指向电荷 － ＋

四、电场强度的叠加 （多个点电荷产生的电场） 1、电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则 E+ P E合 E- ＋Q1 　−Q2

和 的区别： 2、 适用范围 电荷的意义 q是检验电荷，E与q无关 定义式，适用于一切电场 Q是场源电荷，E与Q成正比 仅对点电荷的电场适用

五、匀强电场 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。 带有等量异号电荷的一对平行金属板，如果两板相距很近，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看做匀强电场。

六、电场力 1、大小：F＝qE 2、方向： 正电荷的电场力方向与场强方向相同 负电荷的电场力方向与场强方向相反

七、电场线 电场线 1、 电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲线。电场线上每一点的切线方向，都和该点的场强方向一致。

电场线的特征 1、电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小 2、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点 3、电场线不会相交，也不会相切 4、电场线是假想的，实际电场中并不存在 5、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系

几种常见电场中电场线的分布及特点 1、正、负点电荷的电场中电场线的分布 特点： a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大 b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。

等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布 特点： a、沿点电荷的连线，场强先变小后变大 b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直 c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。

等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况 正点电荷 特点： a、两点电荷连线中点O处场强为0 b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀 疏，但场强并不为0 c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏

匀强电场 特点： a、匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距的直线 b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行

例、如图a所示，A、B是一个点电荷产生的电场的电场线，如图b则是方向在电场线上，a、b两处的检验电荷所受电场力大小与电荷量大小之间的函数图线，则：（ ） C、点电荷是负电荷，位置在A侧 D、点电荷是负电荷，位置在B侧 q F b B a a b A B

小 结 1.电场 (1)产生：带电体在其周围空间存在电场 (2)性质：对处在场中的电荷有电场力的作用。 2．电场强度：描述电场强弱和方向的物理量 （1）定义: E = F / q （2）单位：N/C V/m （3）方向：与正电荷在该点受电场力方向相同 （4）电场中某一点的场强与检验电荷无关。 （5）真空中点电荷的场强公式: 3．场强的叠加：矢量求和 E=k Q r2

（2）方向：正电荷的电场力方向与电场强度方向相同 负电荷的电场力方向与电场强度方向相反。 4、电场力：电荷在电场中的作用力。 （1）大小：F=Eq （2）方向：正电荷的电场力方向与电场强度方向相同 负电荷的电场力方向与电场强度方向相反。 5、电场线（电场是客观存在，而电场线是不存在的意识） 是人为画上的一组不闭合曲线，曲线的疏密表示电场 强度的强弱（大小），曲线的切线表示电场强度的方向 （一）电场线的特点： 1、电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小 2、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点 3、电场线不会相交，也不会相切 4、电场线是假想的，实际电场中并不存在 5、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系

（二）几种点电荷的电场线分布： 正点电荷

练习1： 在电场中A处放点电荷+q，其受电场力为F，方向向左，则A处场强大小为 ，方向为 ；若将A处放点电荷为－2q，则该处电场强度大小为 ，方向为 。 课堂训练 向左 向左

2、一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场 与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同 Q r P R r Q P

3、 关于电场强度，下列说法正确的是（ ） A． E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍 B．E=kQ/r2中，E与Q成正比，而与r平方成反比 C．在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强均相同 D．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向 B

4、在真空中有两个点电荷q1和q2，分别位于A和B，相距20 cm，q1为4×10-8 C，q2为－8×10-8 C。则在AB连线上A点的外侧离A 点20 cm处的D点场强大小、方向如何? 4.5×103 N/C，方向由D指向A。

5、思考题： 场是物理学中的重要概念，除了电场和磁场，还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的，地球附近的引力场叫做重力场。仿照电场强度的定义，你认为应该怎样定义重力场的大小和方向？重力场的方向跟正电荷的电场相似，还是跟负电荷的电场相似？

在重力场中的某一点，重力F和物体质量m之比是一定的，在不同的位置F/m是不同的，因此可以用F/m表示重力场的强弱 在重力场中的某一点，重力F和物体质量m之比是一定的，在不同的位置F/m是不同的，因此可以用F/m表示重力场的强弱. g=F/m=GM地/r2 重力场方向总是指向地心，所以重力场方向跟负电荷的电场相似。

6、如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（ ） A、这个电场只能是负电荷的电场 6、如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（ ） A、这个电场只能是负电荷的电场 B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FA C、点电荷q在A、B两处的加速度大小，aA>aB （不计重力） D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切 线方向 B A B

7、如图为一条电场线，下列说法正确的是： （ ） A、EA一定大于EB B、因电场线是直线，所以是匀强电场，故 EA=EB （ ） A、EA一定大于EB B、因电场线是直线，所以是匀强电场，故 EA=EB C、A点电场方向一定由A指向B D、AB两点的场强方向不能确定 C A B

8、正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：（ ） C Q P Q P Q P P Q A B C D