【公開課】電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加+勻強(qiáng)電場(chǎng)+課件-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

第3節(jié)課時(shí)2電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加勻強(qiáng)電場(chǎng)第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用思考:電場(chǎng)看不見，摸不著，怎樣才能形象的描述電場(chǎng)呢?1.知道電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理，并能用這一原理計(jì)算多個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。2.會(huì)用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)。了解幾種典型場(chǎng)的電場(chǎng)線。3.知道勻強(qiáng)電場(chǎng)的概念。知識(shí)點(diǎn)一：電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加1.如果真快中不止一個(gè)點(diǎn)電荷，也就是說，有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的點(diǎn)電荷，如何求它們附近點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度呢？獨(dú)立性：各個(gè)場(chǎng)強(qiáng)對(duì)電荷的作用互不影響。因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度是矢量，若幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，這時(shí)某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)單獨(dú)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。+Q-Q

A真空中多個(gè)點(diǎn)電荷在某點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)各自產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。這就是電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理。A+B+O例如：在真空中帶電荷量分別為+Q的兩個(gè)點(diǎn)電荷AB，相距r的距離。那么在中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)是多大呢？E合=02.一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體（球殼）在外部產(chǎn)生的電場(chǎng)：rPrP（r>R）與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同Q：整個(gè)球體所帶的電荷量r：該點(diǎn)到球心的距離→微元分割法

BD跟蹤導(dǎo)練知識(shí)點(diǎn)二：電場(chǎng)線除了用數(shù)學(xué)公式描述電場(chǎng)外，形象地了解和描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向也很重要。法拉第采用了一個(gè)簡(jiǎn)潔的方法來描述電場(chǎng)，那就是畫電場(chǎng)線（electricfieldline）。

思考：如何形象的反映和描述抽象的電場(chǎng)呢？如果在電場(chǎng)中畫一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致，這樣的曲線叫做電場(chǎng)線。為了形象描述電場(chǎng)而引入的假想曲線，并不真實(shí)存在1.定義：ABC電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱。在同一幅圖中，電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密，電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方電場(chǎng)線較疏。2.常見電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布視頻：實(shí)驗(yàn)?zāi)M電場(chǎng)線視頻：動(dòng)畫模擬電場(chǎng)線以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面,電場(chǎng)線處處與球面垂直,在此球面上電場(chǎng)強(qiáng)度大小處處相等，方向不同。特點(diǎn)：③以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場(chǎng)線處處與球面垂直，在此球面上電場(chǎng)強(qiáng)度大小處處相等，方向不同。（1）正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布①離點(diǎn)電荷越近，電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大。②在點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中不存在電場(chǎng)強(qiáng)度（大小、方向）相同的點(diǎn)。（2）等量異種點(diǎn)電荷視頻：實(shí)驗(yàn)?zāi)M等量異種電荷的電場(chǎng)線分布視頻：動(dòng)畫模擬等量異種電荷的電場(chǎng)線特點(diǎn)：

思考：沿兩點(diǎn)電荷的連線，電場(chǎng)強(qiáng)度如何變化？①兩點(diǎn)電荷的連線上：a.電場(chǎng)線方向由正電荷指向負(fù)電荷。b.電場(chǎng)強(qiáng)度先變小后變大。O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最小。c.關(guān)于中點(diǎn)O的對(duì)稱點(diǎn)（如：c、d）電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同。

思考：沿中垂面（中垂線）移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力是否做功？②在中垂面（中垂線）上a.電場(chǎng)強(qiáng)度方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直。b.在中垂線上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功。c.從O點(diǎn)向某一側(cè)遠(yuǎn)離時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小。O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大。

思考：沿中垂面（中垂線），從O點(diǎn)向某一側(cè)遠(yuǎn)離時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度如何變化？d.關(guān)于中點(diǎn)O的對(duì)稱點(diǎn)（如：a、b）電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同。（3）等量同種點(diǎn)電荷視頻：實(shí)驗(yàn)?zāi)M等量同種電荷的電場(chǎng)線分布視頻：動(dòng)畫模擬等量同種電荷的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)：a.兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處，電場(chǎng)強(qiáng)度最小為0。①兩點(diǎn)電荷的連線上：

思考：兩點(diǎn)電荷的連線中點(diǎn)O，電場(chǎng)強(qiáng)度是多少？b.兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀疏，但電場(chǎng)強(qiáng)度并不為0。c.關(guān)于中點(diǎn)O（如c、d）的對(duì)稱點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反。②在中垂面（中垂線）上：

思考：在中垂面（中垂線）上，從中點(diǎn)O到無限遠(yuǎn)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度如何變化。b.關(guān)于中點(diǎn)O（如a、b）的對(duì)稱點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反。a.從中點(diǎn)O到無限遠(yuǎn)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小。3.電場(chǎng)線的特點(diǎn)（1）電場(chǎng)線從正電荷或無限遠(yuǎn)出發(fā),終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷。在正電荷形成的電場(chǎng)中,電場(chǎng)線起于正電荷延伸到無窮遠(yuǎn)處,在負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中,電場(chǎng)線起于無窮遠(yuǎn)處止于負(fù)電荷。

思考：任意兩條電場(chǎng)線可相交嗎?如果橡膠，交點(diǎn)處就會(huì)有兩個(gè)切線方向，而同一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向是唯一的。（2）同一電場(chǎng)的電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交，這是因?yàn)樵陔妶?chǎng)中任意一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不可能有兩個(gè)方向?！ぁぁbc···abc(2)(3)Ea<Eb<EcEc<Ea<Eb只有一條電場(chǎng)線是不能判斷這三個(gè)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小?！ぁぁbc(1)Ea>Eb>Ec跟蹤導(dǎo)練（多選）用電場(chǎng)線能很直觀、很方便地比較電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱。如圖分別是等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線和場(chǎng)中的一些點(diǎn)：O是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上相對(duì)O對(duì)稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也相對(duì)O對(duì)稱。則（）A.B、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同

B.A、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反C.E、O、F三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)

D.B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)AC知識(shí)點(diǎn)三：勻強(qiáng)電場(chǎng)1.定義：

思考：勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是什么樣的？電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等疏密均勻電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同平行直線電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同的電場(chǎng)就叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)。2.電場(chǎng)線的特點(diǎn)：+++++++++平行的等間距的直線帶有等量異號(hào)的金屬板，如果兩板間距很近，它們之間的電場(chǎng)，除邊緣部分外，可以看做勻強(qiáng)電場(chǎng)。在兩版的外面幾乎沒有電荷。一、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加①電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加→平行四邊形②帶電體不能看成點(diǎn)電荷的情況→微元分割法二、電場(chǎng)線1.定義：如果在