第二节　电　场
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1.通过实验认识电场，了解电场这种物质的存在特点．
2．了解电场强度的概念，会根据电场强度描述电场．(重点＋难点)
3．了解什么是电场线，会用电场线来描述电场的方向和强弱．(重点)
一、电场
想一想
1．电场和日常生活中的桌凳一样都是客观存在的物质，它们有何不同？
提示：电场是电荷周围存在的一种特殊物质,近代物理学理论和实验已经证实电场和实物一样具有能量、质量和动量，是客观存在的物质形态.
但电场和日常生活中的桌凳等物质不同并不是由分子、原子组成的，且两个场可以同时占有同一空间，场和实物是物质存在的两种不同形式．
二、电场强度
1．试探电荷
(1)定义：用来检验_______是否存在及其强弱分布情况的电荷，又称试探电荷．
(2)特点：________非常小，放入后不致影响要研究的电场．体积充分小，便于研究电场中各点的情况．
电场
电荷量
2．电场强度
(1)物理意义：描述电场具有力的性质的物理量．
(2)定义：放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量的比值，叫做该点的电场强度．
(3)公式：E＝________；
F/q
(4)国际单位：牛每库；符号：________.
(5)方向：电场强度是矢量，不仅有大小，还有方向．电场强度的方向规定为正电荷在电场中某点所受电场力的方向，与负电荷在该点所受电场力的方向相反．
N/C
三、电场线
1．概念：在电场中画出一系列曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向．
2．电场线的特点
(1)电场线从____电荷或无限远出发，终止于无限远或_______电荷．
正
负
(2)电场线在电场中不相交．
(3)在同一幅电场分布图中电场越强的地方，电场线越________．
3．匀强电场
(1)定义：电场强度的大小和方向都相同的电场，叫做匀强电场．
密
(2)电场线特点：匀强电场中的电场线是距离相等的平行直线．
(3)产生：平行正对的两金属板分别带有等量的正负电荷后，在两板之间(除边缘外)就是匀强电场．
想一想
2．只给出一条电场线，能比较电场线上任意两点场强的大小吗？有同学观察正电荷的电场线分布时得出：沿着电场线的方向电场强度减小，结论对吗？
提示：不能．这个结论不对，在负点电荷形成的电场中沿电场线，电场强度增大，在匀强电场中则不变．电场强度和电场线的疏密有关， 和电场线的方向无关，只有一条电场线时没有疏密可分，也就无法确定场强的强弱．
学案导引
1．如何根据电场强度确定电荷受到的电场
力？
2．场强的大小和方向与试探电荷有关吗？
电场力与电场强度的区别和联系
特别提醒：电场中某点场强E的大小和方向取决于电场本身(即场源电荷及该点的空间位
置)，与有无试探电荷、试探电荷的电性、电
荷量的大小即所受的电场力无关．
场源电荷Q＝2×10－4 C，是正点电荷:试探电荷q＝－2×10－5 C，是负点电荷，它们相距r＝2 m而静止，且都在真空中，如图1－2－1所示．求：
图1－2－1
(1)q所受的电场力．
(2)q所在的B点的场强EB.
(3)只将q换为q′＝4×10－5 C的正点电荷，再求q′受力及B点的场强．
(4)将试探电荷拿去后再求B点场强．
【思维流程】　解答本题可参考以下思路：
(4)因E与q无关，q＝0也不会影响E的大小与方向，所以拿走q后场强不变．
【答案】　见精讲精析
变式训练
2．电场中有一点P,下列说法正确的是(　　)
A．若放在P点的电荷电量减半，则P点的场强减半
B．若P点没有试探电荷，则P点场强为零
C．P点的场强越大，则同一电荷在P点所受电场力越大
D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
解析：选C.虽然电场强度是利用试探电荷在P点受力与试探电荷电量本身比值而得，但它反映的是电场本身的性质，与试探电荷是否存在及其电量大小并无关系，所以A、B选项均错，只有C选项正确．D的错误在于电场强度的方向是正电荷在该点受力方向，与放在该点负电荷的受力方向相反，D选项中并未说明试探电荷的正、负，所以错误．
学案导引
1．电场线是客观存在的吗？
2．电场线是不是带电粒子的运动轨迹？
电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较
特别提醒：利用电场线可以确定带电粒子所受静电力的方向；利用轨迹曲线也可以确定静电力的方向．当带电粒子在电场中做曲线运动时，静电力指向曲线的凹侧．
如图1－2－2所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此图可作出正确判断的是(　　)
图1－2－2
A．带电粒子带负电荷
B．带电粒子带正电荷
C．带电粒子所受电场力的方向向左
D．带电粒子做匀变速运动
【精讲精析】由运动轨迹的弯曲特点可知，带电粒子受水平向左的电场力作用，故粒子带负电，由于粒子在匀强电场中运动，则粒子受电场力是恒定的，粒子运动的加速度大小不变．
【答案】　ACD
变式训练
3．(改编题)带电粒子M、N在电场中的受力方向如图1－2－3所示,由图可以判断 (　　)
图1－2－3
A．M带正电荷 B．N带负电荷
C．M处的电场较强 D．N处的电场较强
解析：选C.电场线的切线方向表示电场的方
向，而正电荷的受力与电场方向相同，负电荷的受力方向与电场方向相反，所以M带负电荷N带正电荷，A、B错 ；电场线的疏密表示电场的强弱，所以M处的场强较强，N处的场强较弱，所以C对，D错．
电场力与力学的综合应用
[经典案例]　 (20分)(2012·汕头金山中学高二检测)如图1－2－4所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，悬线与竖直方向的夹角α＝45°.求：
图1－2－4
(1)小球带何种电荷？电荷量为多少？
(2)小球所受重力与电场力的合力；
(3)若将小球向左拉至悬线呈水平位置，然后由静止释放小球,则放手后小球做什么运动？经多长时间达最低点？
【审题指导】　根据小球处于平衡状态判断出电性，然后求出电场力及其合力，最后根据合力求出小球的加速度，根据运动学规律判断运动性质并求解运动时间．
【解题样板】　(1)由于小球处于平衡状态，对小球受力分析如图1－2－5所示，由此可知小球带正电，设其电荷量为q，则(2分)
FTsinα＝qE，①(2分)
图1－2－5
【名师点评】　电场力与力学的综合问题的处理和运用牛顿第二定律一样，也需要对物体进行受力分析，根据物体的运动状态，利用力学规律进行求解，而求解过程中要分析好物体的运动状态(是平衡状态还是具有加速
度)，再选择合适的规律求解即可．