（一）课程回顾

主要回顾点电荷的相关概念、库仑定律及其适用条件。

（二）引入新课

问题引入：两个电荷并没有相互接触，它们之间的库仑力是通过什么来实现的？

教师：这个问题我们在学习万有引力的时候也出现过，只不过当时我们没有去探求万有引力的作用机制。18-19世纪的科学家提出“超距作用”的概念，即超越空间与时间直接发生的作用力，这种概念靠谱吗？在中国古代的武学里面也有“隔山打牛”的绝招，但是这是很荒谬的。现实生活中不存在这种“超距力”，那么两个电荷之间的库仑力到底是通过什么“物质”来实现的呢？

学生：根据法拉第的观点，点电荷的周围存在电场，两个电荷间的作用力是通过电场来实现的。。

教师总结：近代物理学的理论和实验证实并发展了法拉第的观点。电场以及磁场已被证明是一种客观存在，并且是互动联系的，统称为电磁场。变化的磁场以有限的速度——光速，在空间传播。它和分子、原子组成的实物一样具有能量和动量，因而场与实物是物质存在的两种不同形式。

应该指出的是，只有在研究运动的电荷，特别是运动状态迅速变化的电荷时，上述电磁场的实在性才凸现出来。在本章中，只讨论静止电荷产生的电场，称为静电场。

教师：我们已经知道电荷的周围存在电场，而电场对放入其中的电荷具有力的作用，那它的电场强弱是如何判断的呢？

学生：通过受力的大小来判断，见课本P5图1.2-1所示。

教师：那如何怎么判断所受电场力的大小？

学生：判断偏角的大小即可，偏角越大说明所受电场力越大，反之所说电场力越小。

在P5图1.2-1中存在这样的两个电荷，其中一个电荷提供电场，另外一个电荷用来测量力的大小。那么这两个电荷我们分别进行命名，提供电场的那个电荷我们称为场源电荷，简称源电荷；另外一个电荷我们是用来检验是否存在电场及其强弱分布情况的，我们称为试探电荷。

教师：请问同学们，如果我们的试探电荷的电荷量比场源电荷还要大会出现什么情况？

学生：那么场源电荷表面的电荷分布就会受到很大影响，测量不精确。

教师：如果试探电荷的大小比场源电荷还要大又会出现什么情况？

学生：测量出来的结果不能代表某一个点了，而是一大块范围。

教师：那我们的试探电荷应该满足什么条件？

学生：必须可以看作是一个点电荷。

教师讲授：那么，对于场源电荷为Q产生的电场，我在距其球心为r的地方放入一个电量为q的试探电荷，请问试探电荷的受力为多少？

如果我们放入两个这样的试探电荷在同一位置，它的受力又为多少？

三个呢？

n个呢？

如果我们将电场强度用E来表示，我们发现我们可以得到这样的公式：

我们发现，随着试探电荷的电荷量不断倍数增加，电场强度E的表达式始终不变，即：

在这里，有有关电场强度的两个表达式。

教师：请同学们思考它们之间有何区别？

电荷之间的作用力一定发生在两个点电荷之间吗？

前面的公式适用于所有情况，但是后面的公式是不是利用了库仑定律后的结果，那说明它的适用条件是什么？

应该是点电荷产生的电场。前面的叫做电场的定义式，后面的叫做决定式。有关于定义式我们以前也出现过，例如：

请问密度与质量和体积有没有关系？电阻与电压和电流有什么关系？没有关系，但是我们可以通过质量和体积求出密度，可以通过电压和电流求出电阻。这就是定义式，它可以解决测量的问题，但是测量工具和待测物体之间并无什么关联。决定式就是公式中的物理量会直接影响其大小。

同样的，透过第二个表达式发现，离场源电荷越远，电场强度越小。

教师：我们刚刚研究的是只存在一个场源电荷的情况，如果存在两个或者多个场源电荷时，某一位置的电场强度怎么计算呢？

学生：首先通过第一个公式分析电场强度的矢量性。然后利用矢量的叠加原理平行四边形定则来研究即可。

教师总结：研究均匀带电球体（或球壳）在球外产生的电场时，可以认为全部电荷集中在球心。球体内部的场强是多少呢？我们会在本章第7节学习。

教师：既然处在不同的位置，电场强度强弱不同，那么我们怎么去描述它呢？

学生：将直观看不见摸不着的东西通过看得见的东西呈现出来，这种方法称为转换法。描述场强的强弱我们利用电场线来呈现。

教师：首先我们研究比较简单的电场线——单个电荷产生的电场的电场线。

（1）正负点电荷的电场线

（2）等量同种电荷的电场线和等量异种电荷的电场线

（3）匀强电场的电场线

教师：然后电场线具有什么特征呢？（与学生一起总结）

学生：（1）电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；

（2）电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向；

（3）在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏；因此在同一幅图中可以用电场线的疏密来比较各点电场强度的大小。