電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度 高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用電場(chǎng)

電場(chǎng)強(qiáng)度（電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加、電場(chǎng)線）第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加11.單位：二、電場(chǎng)強(qiáng)度2.矢量：3.理解：一、電場(chǎng)三、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)知識(shí)回顧：電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度1.單位：牛每庫(kù)(N/C)比值定義法

二、電場(chǎng)強(qiáng)度2.矢量：電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同。

與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相反。(3)電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定,與試探電荷是否存在、

電荷的正負(fù)、電荷量的大小及受到的靜電力都無(wú)關(guān)。

(1)物理意義：描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量(4)電場(chǎng)力：F=qE3.理解：一、電場(chǎng)三、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)

知識(shí)回顧：電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度1.如圖所示,在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有一試探電荷q

,已知q到Q的距離為r

,Q對(duì)q的作用力是多大？Q在q所在位置產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多大？方向如何？

2.如果再有一正點(diǎn)電荷Q′＝Q

,放在如圖所示的位置,

q所在位置的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？課堂探究一：如果場(chǎng)源是多個(gè)點(diǎn)電荷,則電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度如何分析?一、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加：遵循平行四邊形定則1.電場(chǎng)疊加原理：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。2.等效：一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng),與一個(gè)位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相同。[例1]如圖所示，真空中電荷量分別為＋Q和－Q的點(diǎn)電荷A、B相距r.求：(1)兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；(2)在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，距A、B兩點(diǎn)電荷都為r的O′點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向．

課堂探究二：等量同(異)種點(diǎn)電荷(1).連線和中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)分布有什么特點(diǎn)?(2).場(chǎng)強(qiáng)分布關(guān)于連線、中垂線及O點(diǎn)具有

怎樣的對(duì)稱性?總結(jié)：等量同(異)種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布特點(diǎn)(1)沿兩點(diǎn)之間連線,場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為0

(2)兩點(diǎn)連線中垂線上,場(chǎng)強(qiáng)先變大后變小(3)對(duì)稱的兩點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)等大1.等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布特點(diǎn)2.等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布特點(diǎn)(1)沿兩點(diǎn)之間連線,場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小,且不為0

(2)兩點(diǎn)連線中垂線上,場(chǎng)強(qiáng)變小,方向相同(3)對(duì)稱的兩點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)相同第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用電場(chǎng)線2基本知識(shí)點(diǎn)電場(chǎng)客觀、特殊電場(chǎng)強(qiáng)度特例電場(chǎng)的疊加矢量運(yùn)算基本方法（思想）比值定義法：試探電荷（理想模型）電場(chǎng)看不見,摸不著,除了用公式描述電場(chǎng)以外，我們還可以用什么方法形象地了解和描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向呢？

法拉第采用了一個(gè)簡(jiǎn)潔的方法來(lái)描述電場(chǎng)，那就是電場(chǎng)線。法拉第電場(chǎng)的描述

電場(chǎng)線是畫在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。(電場(chǎng)線是假想的，實(shí)際電場(chǎng)中并不存在.)電場(chǎng)線01S磁感線點(diǎn)電荷的電場(chǎng)等量電荷電場(chǎng)幾種常見的電場(chǎng)線02等量異種電荷的電場(chǎng)線等量同種電荷的電場(chǎng)線電場(chǎng)線的模擬:

把奎寧的針狀結(jié)晶或頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里，再放入電場(chǎng)中，這時(shí)可以發(fā)現(xiàn)碎屑按場(chǎng)強(qiáng)的方向排列起來(lái)。電場(chǎng)線的模擬03光芒四射，發(fā)散狀眾矢之的，會(huì)聚狀勢(shì)不兩立，相斥狀手牽手，心連心，相吸狀平行的、等間距的、同向的直線電場(chǎng)線的特點(diǎn)04（1）靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線總是從正電荷或者無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷。（2）電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交。（3）同一電場(chǎng)中，電場(chǎng)線密的地方場(chǎng)強(qiáng)大，電場(chǎng)線疏的地方場(chǎng)強(qiáng)小。（4）電場(chǎng)線是假想的，實(shí)際電場(chǎng)中并不存在（5）電場(chǎng)線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡之間沒(méi)有必然聯(lián)系電場(chǎng)線越密的地方，場(chǎng)強(qiáng)越大；電場(chǎng)線越稀疏的地方，場(chǎng)強(qiáng)越小。EAEBECEA>EB>

EC電場(chǎng)中為什么任意兩條電場(chǎng)線不相交？如果相交，交點(diǎn)就會(huì)有兩個(gè)切線，也就會(huì)有兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向。而同一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小方向是唯一的。想一想1.正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布幾種常見的電場(chǎng)線05特點(diǎn)：萬(wàn)丈光芒萬(wàn)箭穿心a、近密遠(yuǎn)疏，近大遠(yuǎn)小b、以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場(chǎng)線處處與球面垂直，在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等，方向不同。幾種常見的電場(chǎng)線052.等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線（1）沿著兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線，電場(chǎng)強(qiáng)度先變小，后變大（2）從兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O沿中垂面(中垂線)到無(wú)窮遠(yuǎn)處，電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減弱。（3）連線或中垂面(中垂線)上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同（等大、同向）幾種常見的電場(chǎng)線053.等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線（1）兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度先變小后變大，中點(diǎn)O電場(chǎng)強(qiáng)度為零。（2）從兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O沿中垂線到無(wú)窮遠(yuǎn)處，電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小。（3）連線或中垂線上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的

兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度等大、反向。O幾種常見的電場(chǎng)線054.勻強(qiáng)電場(chǎng)a.定義：各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同的電場(chǎng)。b.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線：間隔相等的平行直線。實(shí)例：相距很近帶有等量異種電荷的一對(duì)平行金屬板間的電場(chǎng)(忽略邊緣)可以看做勻強(qiáng)電場(chǎng)。幾種常見的電場(chǎng)線05（1）以點(diǎn)電荷向平板作垂線為軸電場(chǎng)線左右對(duì)稱（像天女散花或垂柳）（2）電場(chǎng)線的分布情況類似于等量異種電荷的電場(chǎng)線分布，而帶電平板恰為兩電荷連線的垂直平分線（3）在帶電平板表面場(chǎng)強(qiáng)與平板垂直（4）平板表面的電場(chǎng)線和平板垂直。所以在平板表面移動(dòng)電荷時(shí)，電荷受到的電場(chǎng)力垂直于平板，其電場(chǎng)力不做功。5.點(diǎn)電荷與帶電平板的電場(chǎng)線的特點(diǎn)：不等量電荷其它電場(chǎng)線06典例分析31.如圖所示，是一靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線的分布，下列說(shuō)法中正確的是（）A．這個(gè)電場(chǎng)可能是-個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)B．這個(gè)電場(chǎng)可能是勻強(qiáng)電場(chǎng)C．檢驗(yàn)電荷q在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大D．負(fù)電荷在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向沿B點(diǎn)的切線方向C2.如圖所示，帶箭頭的直線是某一電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在這條線上有A、B兩點(diǎn)，用EA、EB表示A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng)，則(

)A．A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng)方向相同B．因?yàn)锳、B在一條電場(chǎng)線上，且電場(chǎng)線是直線，所以EA＝EBC．電場(chǎng)線從A指向B，所以EA＞EBD．不知A、B附近電場(chǎng)線的分布情況，EA、EB的大小不能確定ADPQPQPQ3.正檢驗(yàn)電荷q在電場(chǎng)中P點(diǎn)處開始向Q點(diǎn)作減速運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)的加速度值越來(lái)越小（重力不計(jì)），則可以確定它所處的電場(chǎng)可能是()ABCDPQC

(1)x=12cm；(2)

0<x<6cm及x＞12cm

6.兩個(gè)帶等量正電荷的點(diǎn)電荷，O點(diǎn)為兩電荷連線的中點(diǎn)，a點(diǎn)在連線的中垂線上，若在a點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)電子，如圖所示，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．電子在從a向O運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，加速度越來(lái)越大，速度越來(lái)越大B．電子在從a向O運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，加速度越來(lái)越小，速度越來(lái)越大C．電子運(yùn)動(dòng)到O時(shí)，加速度為零，速度最大D．電子通過(guò)O后，速度越來(lái)越小，加速度越來(lái)越大，一直到速度為零C6.用電場(chǎng)線能很直觀、很方