教师讲述

  1. 引入电场的初步概念

将上述两个不同例子进行类比，一个是地球和物体间的引力，一个是电荷间的库仑力，可以发现它们不仅在力的计算公式上有相似的形式，更是反映了这两种力具有相似的共同特点。

理论研究指出，由分子、原子组成的物质是物质存在的一种形式，场是物质存在的另一种形式。在地球周围存在着地球的引力场，地球和物体之间的相互作用是通过引力场发生的；同样，在电荷的周围存在着电场，电荷之间的相互作用是通过电场发生的。（关于电场的初步概念用投影薄膜显示）

  1. 电场强度 E 矢量

电场是客观存在的一种物质，它的基本特性之一，就是能对放入其中的电荷发生力的作用。有了电场的初步概念，我们对库仑力的理解和表述可以深入一步，即电荷间的相互作用并不是像两个物体由于直接接触而产生的弹力那样，而是由于处在电场中而受到电场的作用。

教师讲述 - 图1我们现在只研究静止的点电荷 Q 产生的电场的性质。这样的电场叫做静电场。

在点电荷 Q 产生的电场中有 A、B 两点（图 2），电荷 q 在 A 点受到的电场力 FA 正比于它所带的电量 q，即 FA∝q。电荷 q 在 B 点受到的电场

力FB的大小同样也正比于它所带的电量q，即FB

∝q。其中比值 FA

q

= kQ ，

A

比值 FB = kQ 。因r ＞r ，比值 FA ＜ FB ，由于这一比值在数值上等于单位

2 A B q q

F

电荷在这些地点受到的电场力，所以比值 可以表示电场中不同地点的电场

q

的强弱。

放入电场中某一点的电荷受到的电场力和它的电量的比值，叫做这一点的电场强度。用公式表示可以写成 E=F／q（图 2，电场强度定义及其公式用投影薄膜显示）

指出：

①电场强度简称场强。在国际单位制中，场强的单位是牛／库。

②电场强度是矢量，电场中某点的场强方向跟放在这一点的正电荷受到的电场力方向相同。

③电场强度是描述电场具有的能对电荷施加力的作用的这一特性。电场中某点场强的大小和方向跟放在这一点的电荷的电量和所带电荷的性质无 关，跟在这一点是否放有电荷也无关。（打个譬喻：电影院里有许多座位， 有楼下的也有楼上的，有比较正对银幕的也有比较靠近旁侧的。在这些不同座位上看电影，听到的声音响度和清晰程度和看到的画面视角并不完全相 同，也就是说声波反射叠加的强度和散射光的强度只决定于这些座位所在的空间位置，而跟在这些座位上是否有观众是无关的）。

  1. 点电荷在真空中产生的电场中场强的计算式在电量为 Q

    的点电荷产生的电场中的某点放入一个电荷 q，将库仑定律代入电场强度的定义式

E = F = kQq = kQ （用投影薄膜显示）

q r 2q r 2

上式表明场强决定于产生电场的电荷 Q（场源电荷）以及这一点离电荷 Q 的距离 r，而与放在这一点的电荷 q 无关。

  1. 电荷 q 在电场中受到的电场力的计算 F=qE（用投影薄膜显示）

    上式表明电荷在电场中某点受到的电场力，决定于该点场强和电荷的电

量。

讨论：如果已知电场中某点的场强 E=3×102 牛／库，则电量 q=4×10-4 库的电荷放在这一点时所受到的电场力的大小和方向如何？若换成电量相等的负电荷，则又如何？（讨论题用投影薄膜显示）答案：F=qE=0.12 牛，方向与 E 相同。若换成负电荷，F=0.12 牛，方向与 E 相反。

  1. 电场的叠加

指导学生阅读课本第 9 页有关内容。

指出若在真空中有两个固定的点电荷 Q1 和 Q2，则在电场中某点的场强应等于这两个点电荷单独存在时在这一点产生的场强 E1 和 E2 的矢量和（符合平行四边形法则）。

指出这就是场和实物的不同之处，在空间的同一点两个由分子原子组成的物体不可能同时占据它，但电场在空间的同一点可以叠加。