当前位置： 绝缘体 >> 绝缘体市场 >> 高中物理电场与电场强度微课精讲知识
知识点：
1.电场和电场的基本性质静止电荷产生的电场，称为静电场。对于静电场，应明确以下两点：（1）电荷的周围存在着电场，静止电荷周围存在着静电场。（2）电场的基本性质是：对方入其中的电荷有力的作用，（不管是静止的还是运动的）电场具有能量。2.电场强度放入电场中的电荷所受电场力跟所带电量的比值叫做这点的电场强度。简称为场强，用E表示电场强度。即E=电场强度是矢量，规定场强的方向是正电荷受力的方向。那么，负电荷受力的方向跟场强方向相反。场强的单位是N／C。场强的定义式说明：（1）在电场中的同一点，F/q是不变的，在电场中的不同点，F/q往往不同；即F/q完全由电场本身性质决定，与放不放电荷，放入电荷的电性、电量多少均无关系，正因F/q有上述特点，才将其定义为描述电场性质的物理量一电场强度。这是物理学上定义物理量的常用方法之一。（2）E=变形为F=qE表明：如果已知电场中某点的场强E，便可计算在电场中该点放任何电量的带电体所受的电场力大小，即场强E是反映电场力的性质的物理量。3.电场力（1）由电场强度的定义式E=，可导出电场力F=qE。电场中每一点的电场强度的大小和方向都惟一地确定了。若知道某点的电场强度的大小和方向，就可求出电荷在该点受的电场力的大小和方向。（2）电场力是由力的性质命名的，与重力、弹力、摩擦力一样，遵循力学的一切规律。（3）电场力是由电荷和场强共同决定的，而场强是由电场本身决定的。视频教学：
练习：
一、单选题（共6题）
1．以下表述不符合电学发展史实的是（ ）
A．富兰克林通过实验发现雷电与摩擦电的性质相同，并命名了正电荷和负电荷
B．库仑通过扭称实验发现了点电荷之间的作用规律，并测得静电力常量的数值
C．密立根最早通过油滴实验测得元电荷的数值，并揭示了电荷量不能连续变化
D．法拉第最早提出电荷的周围存在着电场，并最早采用电场线来形象描述电场
2．以下说法中不正确的是（ ）
A．电场强度为零的地方，电势也一定为零
B．电势降低的方向不一定是场强的方向
C．打雷时待在汽车里比待在木屋里要安全
D．避雷针能起到避雷作用，其原理是尖端放电
3．关于电场，下列说法正确的是（ ）
A．电场是一种客观存在的特殊物质形态
B．我们用电场线描述电场，所以有电场的地方电场线是存在的
C．电场只可以存在于导体中，不可以存在于绝缘体中
D．在真空中，电荷无法激发电场
4．井冈山中学的附近有一座非常高的kV输电塔，某天高一的新同学看到电线杆的最高处有两根很细的线，上面居然站着一只麻雀，居然一点不受影响，非常有意思。此时高二的同学恰好路过，应该怎么解释最合理（ ）
A．为了最大限度保证安全，在上下课时间这条线路没有通电
B．麻雀是绝缘体，不导电
C．最高处的两根细线是V专用线路，电压太小不足以产生危害
D．最高处的两根线是接地的，电势为0，目的是防雷击
5．将一原来不带电的金属小球N放在一带电小球M的旁边，它们在周围空间产生电场，其电场线分布如图所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．A点的电势低于B点的电势
B．一带正电的粒子从A点由静止释放，仅在电场力作用下，一定沿电场线运动到B点
C．一带负电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能
D．由于静电感应，小球N左端应带负电、右端应带正电
6．如图所示是描述甲，乙两个点电荷电场的部分电场线，下列说法正确的是（ ）
A．甲带负电，乙带正电
B．甲的电荷量大于乙的电荷量
C．在P点由静止释放一个带正电的粒子，仅在电场力的作用下，粒子会沿电场线运动到Q点
D．P点的电场强度小于Q点的电场强度
二、多选题（共5题）
7．导体球外有一个带正电的点电荷，下列说法正确得是（ ）
A．如果导体球带正电，则二者之间的作用力必为排斥力
B．如果导体球接地，则二者之间的作用力必为吸引力
C．如果导体球是电中性的，则二者之间的作用力必为吸引力
D．如果导体球接地，则其表面任何位置都不会出现正的净电荷
8．如图所示，在匀强电场中用绝缘细线悬挂一质量为m、电荷量为q的小球。静止时细线与竖直方向的夹角为30°，则该匀强电场的场强大小可能是（ ）
A．B．C．D．
9．如图所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等。两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是（ ）
A．1、3两点电场强度大小相等方向相同
B．5、6两点电场强度可能不同
C．4、5两点电场强度可能相同
D．在1处由静止释放一电子，在向右运动过程中加速度一定是先减小后增大
10．如图所示，O是等量异种点电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D在两电荷连线上，也关于O点对称。则（ ）
A．B、C两点场强大小相等，方向相反
B．A、D两点场强大小和方向都相同
C．B、O、C三点比较，O点场强最大
D．E、O、F三点比较，O点场强最大
11．电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点；O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（ ）
A．E、F两点场强相同
B．A、D两点场强不同
C．B、O、C三点，O点场强最小
D．从E点向O点运动的电子加速度逐渐减小
课件：
教案：
教学目标
1.了解电场的概念，并能建立场的模型和图案
2.理解场源电荷、试探电荷的概念，理解和掌握电场强度的概念
3.掌握点电荷的电场强度的公式
4.理解和掌握电场的叠加原理，会计算简单的点电荷组产生的电场。
教学重难点
1.“场”是物理学中的重要概念，“场”的概念比较抽象，在中学物理中，本章又是初次比较深入地研究“场”，所以“场”概念的引入，“场”观念的建立，既是本节的重点也是本节的重点和难点。
2.电场强度的概念，场的叠加原理也是本节的重点和难点。
教学过程
1.情景导入
情景一：用手推桌子。。。
师：手和桌子之间有作用力，这是由于手和桌子接触、形变产生的。
情景二：两个同种点电荷放置一定远的距离。。。
师：它们之间有没有作用力呢？
生：有的，同种电荷相互排斥。
师：它们没有接触，那么这种作用力是如何产生或者说如何传递的呢？会不会是通过空气传递的？
生：不会，因为库伦定律说“真空中两个静止的点电荷之间有库仑力”。
师：确实，它们传递这种作用的媒介不是空气，那么到底是什么呢?我们回忆一下，之前我们所学到过的相互作用中，这种没有接触就可以产生的力的作用的还有哪些？
生：重力、磁体与磁体之间的相互作用
师：对了，其实磁体我们知道，它的周围有“磁场”，磁体之间就是通过磁场相互作用的；那么重力其实也一样，地球周围有重力场，对物体传递重力的作用。那么，类比一下，其实我们的电荷周围有“电场”，电荷之间相互作用就是由它来传递的。
电场的这个概念最早是由英国物理学家法拉第提出的：在电荷的周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
师：例如：在空间中放置一个点电荷A，那么空间中就布满了由A产生的电场，再在这个空间中放置一个点电荷B，B就会受到A给它的作用力，这个作用力就是由A产生的电场给它的。A对B有作用力，那么B对A呢？请同学来描述一下。
生：B对A也有作用力，这个作用力是由B在空间中产生的电场作用到A上的。
2.基础梳理
板书：一.电场
1.定义：电荷周围存在的特殊物质
2.基本性质：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
本章只讨论静止电荷产生的电场，叫作静电场
师：场这种东西看不见摸不着，你怎么知道它存在不存在呢？来，我们来看一个小实验
实验：将日光灯管靠近通电的辉光球
师：请同学描述一下你看到的实验现象
生：将日光灯管靠近通电的辉光球，日光灯管亮了，而移远的时候，日光灯管暗了。
师：那么日光灯管亮了，它的光能是哪里来的呢？我们看见它靠近了通电的辉光球，说明这个能量就是辉光球周围的物质给它的，这种物质就是电场。所以我们说电场是真是存在的物质，它虽然看不见摸不着，但是和原子分子堆积起来的物质一样，具有能量，是物质存在的另一种形式。
师：既然这种物质真实存在，那么它到底具有怎样的性质呢？接下来我们就来研究一下。但是这里又存在一个问题：这种物质看不见摸不着，我们怎么去研究它呢？比如：风看不见摸不着，大家是如何知道这里有没有风的？（拿一张纸，用手在旁边扇）
生：看到纸动了。。
师：那么也就是说我可以把通过纸动没动来知道这里有没有风，即我可以通过电场表现出来的我们看的见的特点去研究它，对吗？来看看我们刚刚所说的，它具有的基本特点是什么呢？
生：对放入其中的电荷有力的作用
师：所以现在我们的研究对象就变成了电场中的某一个电荷在这个电场中所受的电场力的特点了。那我们类比一下啊。空间中有一热源，散热，在它周围的的空间中大家都能感受到温暖。那么我们如何确切的知道某一点的温度呢？
生：在那一点放置一个温度计。
师：类比一下，空间中有个电荷在周围空间中产生电场，那这个电荷就类似于热源。那我们如何知道它在空间中某一点产生的场强呢？在那一点放置一个小电荷，去研究它所受的电场力。那这个小电荷的类似于温度计了。那么我们知道温度计会不会影响那一点的温度啊？比如，温度计拿走，那一点就没有温度了吗？，那一点的温度是由谁决定的？
生：不会，那一点的温度是由热源决定的。
师：所以那个小电荷会影响某一点的场强吗？
生：不会
师：那一点的场强是由谁决定的？
生：是由产生它的电荷决定的。
师：很好，所以啊我们给产生电场的电荷起一个名字叫做“场源电荷”；放进去研究它所受的电场力的电荷叫做“试探电荷”。但是这里还是有一个问题，电荷周围都有电场，所以试探电荷周围也是有电场的，那么它应该具有怎样的特点才能使它产生的电场对原电场没有影响呢？
生：试探电荷比较小，电荷量也比较小。
师：对了，这就是试探电荷所需要具有的性质。
板书：
试探电荷：尺寸充分小，电量充分小
场源电荷：产生电场的电荷
3.重点探究
（1）电场有强弱吗？
同一试探电荷在电场中不同位置受力不同
实验结论：电场的强弱与位置有关
（2）电场的强弱能用试探电荷所受的电场力来表示吗？
实验结论：不同试探电荷受到的电场力还与试探电荷的电荷量有关
师：因为电场是由场源电荷产生的，某一位置的场强只能与场源电荷有关，与试探电荷无关，所以电场力不能表示电场的强弱。主要是由于电场力跟试探电荷的电荷量有关。我们来看一个例题：
师：我们发现，在相同的位置，不同电荷量的试探电荷所受的电场力不同，但是电场力和这个试探电荷的比值是确定的。即用F比上q，就消除了试探电荷电荷量的影响了。所以我们就用F/q来表示电场的强弱，用大写字母E来表示，叫做电场强度，简称：场强。
板书：
二．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F与它的电荷量q的比值
2.定义式：（适用于一切电场）
3.单位：N/C
4.物理意义：反映电场强弱的物理量，某点的电场强度数值上等于单位正电荷在那里所受的电场力。
5.电场强度的方向——矢量性：规定电场方向与正试探电荷在该点所受的电场力方向相同。
师：这个是E的定义式，适用于一切电场，但是注意E是由比值定义得出的，不能说它与电场力成正比，与试探电荷电荷量成反比。因为决定它的实际上是谁？
生：场源电荷
师：另外，场强是一个矢量，有方向的。它的方向我们规定与正电荷所受电场力方向相同，那么就与负电荷所受电场力方向相反了。
师：既然F与q决定不了E，那么到底是什么量可以决定E呢？前面我们才学了库仑定律，知道，我们将它代入电场强度的定义式中，看看能得到什么结果?
生：
师：这样我们就找到了电场强度的一个决定式，它的适用条件是什么？
生：真空中的点电荷。
师：好，那我们再来看一下方向。在正源电荷周围某点放一个正试探电荷，那么这个试探电荷所受的电场力是排斥力，方向是朝外的。所以正源电荷周围的电场方向是沿着径向朝外的。那么负电荷的，你们自己尝试一下，应该是什么样的？
生：沿着径向朝内。
那我们总结一下：就是正电荷是“光芒万丈”，负电荷是“万箭穿心。”
板书：
三．点电荷的电场
1.决定式：（适用于真空中的点电荷）
（Q：场源电荷，r：电场中点到Q的距离）
2.方向：
光芒万丈万箭穿心
师：好，我们今天学习了两个场强的公式，来比较一下它们的区别
生：
接下来来做几个练习：
例1：真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4×10-9C的检验电荷，它受到的电场力2×10-5N，则P点的场强为5×N/C；把检验电荷的电量减少为2×10-9C，则检验电荷所受的电场力为1×10-5N。如果把这个检验电荷取走，则P点的电场强度为5×N/C。
例2：下列关于电场强度的说法中，正确的是（C）
A、只适用于真空中点电荷产生的电场
B、由知，电场中某点的电场强度E与检验电荷在电场中该点所受的电场力成正比
C、得，公式是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小。
D、由公式可知，在离点电荷非常近的地方（r→0），电场强度E可达无穷大
板书设计
一．电场
1.定义：电荷周围存在的特殊物质
2.基本性质：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
本章只讨论静止电荷产生的电场，叫作静电场
二．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F与它的电荷量q的比值
2.定义式：（适用于一切电场）
3.单位：N/C
4.物理意义：反映电场强弱的物理量，某点的电场强度数值上等于单位正电荷在那里所受的电场力。
5.电场强度的方向——矢量性：规定电场方向与正试探电荷在该点所受的电场力方向相同。
三．点电荷的电场
1.决定式：（适用于真空中的点电荷）
（Q：场源电荷，r：电场中点到Q的距离）
2.方向：
光芒万丈万箭穿心
教学反思
引入部分将“用手推桌子”改为比较磁体与磁体之间的作用力和电荷与电荷之间的作用力，请学生总结其共同点。（因为学生在初中已经学过磁体之间有相互作用）
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