2023學(xué)年完整公開課版電場線的

第九章靜電場及其應(yīng)用第3節(jié)電場電場強(qiáng)度（二）第2課時(shí)電場線

思考:電場看不見,摸不著,怎樣才能形象的描述電場呢?用形象簡明的電場線表示電場的強(qiáng)弱和方向+

除了用數(shù)學(xué)公式描述電場外，形象地了解和描述電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小和方向也很重要。法拉第采用了一個(gè)簡潔的方法來描述電場，那就是畫電場線（electricfieldline）。一.電場線1、定義：電場線是用來形象地描述電場強(qiáng)弱與方向特性的一簇曲線。電場線上每一點(diǎn)的切線方向，都和該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致。（2）電場線上每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致（1）電場線的疏密程度反映了電場的強(qiáng)弱。EA>EB2.意義：+

3.幾種典型的電場線正點(diǎn)電荷形成的電場線負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場線等量異種電荷形成的電場線等量同種電荷形成的電場線4.電場線的特點(diǎn)：①從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷（包括從正電荷出發(fā)終止于無窮遠(yuǎn)或來自無窮遠(yuǎn)終止于負(fù)電荷）。②電場線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向。③電場線在某處的疏密表示該處場強(qiáng)的強(qiáng)弱。④電場線不相交也不閉合。電場線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡，也不是客觀存在的線。思考：任意兩條電場線為什么不相交？E1E2如果相交，交點(diǎn)就會(huì)有兩個(gè)切線方向，而同一點(diǎn)的場強(qiáng)和方向是唯一的。例1：關(guān)于電場線，下述說法中正確的是（）A、電場線是客觀存在的B、電場線與電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡是一致的C、電場線上某點(diǎn)的切線方向與與電荷在該點(diǎn)受力方向可以不同D、沿電場線方向，場強(qiáng)一定越來越大C正確例2：如圖所示為電場中的一根電場線，在該電場線上有a、b兩點(diǎn)，用Ea、Eb分別表示兩處場強(qiáng)的大小，則（）A、a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同B、因?yàn)殡妶鼍€由a指向b，所以Ea>EbC、因?yàn)殡妶鼍€是直線，所以Ea=EbD、因?yàn)椴恢繿、b附近的電場線分布情況，所以不能確定Ea、Eb的大小關(guān)系A(chǔ)，D正確二.幾種常見電場中電場線的分布及特點(diǎn)1、孤立正點(diǎn)電荷的電場中電場線的分布發(fā)散狀中心對(duì)稱圖形.像太陽光芒四射特點(diǎn)：a、離點(diǎn)電荷越近，電場線越密，場強(qiáng)越大b、以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強(qiáng)大小處處相等，方向不同。球面半徑越大,球面上電場線分布越疏.2、孤立負(fù)點(diǎn)電荷的電場中電場線的分布會(huì)聚狀中心對(duì)稱圖形.像黑洞把周圍物體全吸進(jìn)來.特點(diǎn)：a.起始無窮遠(yuǎn)處，終止于負(fù)電荷.

b.在以負(fù)點(diǎn)電荷為球心的球面上,電場線疏密相同,但切向各不相同.球面半徑越大,球面上電場線分布越疏.+－＋－abc）300）150）150dA

Bef方向均水平向右(1)沿點(diǎn)電荷的連線,場強(qiáng)先變小后變大，中點(diǎn)場強(qiáng)最小3.等量異種電荷的電場中電場線的分布

(2)兩點(diǎn)電荷連線中垂面上，場強(qiáng)方向沿水平方向，即總與中垂面垂直，由中間向兩邊場強(qiáng)逐漸減小。3.等量異種電荷的電場中電場線的分布相吸狀①兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)的場強(qiáng)方向從正電荷指向負(fù)電荷，沿電場線方向場強(qiáng)先變小再變大.②兩點(diǎn)電荷連線的中垂面（線）上，電場線的方向均相同，即場強(qiáng)方向相同，且與中垂面（線）垂直.③關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)A與A′、B與B′的場強(qiáng)等大同向.關(guān)于兩電荷連線和中垂線的軸對(duì)稱圖形.3.等量異種電荷的電場中電場線的分布EA++EBE1ABEAE2=0EBQQEBEAE4EAEBE5EAEBE34.等量同種電荷兩點(diǎn)電荷連線電場強(qiáng)度逐漸減小，中點(diǎn)O處場強(qiáng)最小為04.等量同種電荷的電場中電場線的分布EA++EBE1ABEAEBQQEBEAE3EAEBE4E2EAEBE3E0=0OE∞=04.等量同種電荷兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場線非常稀疏，但場強(qiáng)并不為0

兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上電場強(qiáng)度先增大后減?、賰牲c(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處的場強(qiáng)為零，此處無電場線.②兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O附近電場線非常稀疏，但場強(qiáng)不為零.③從兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O沿中垂面（線）到無限遠(yuǎn)，電場線先變密后變疏，即場強(qiáng)先變大后變小。④兩點(diǎn)電荷連線中垂線上各點(diǎn)的場強(qiáng)方向和中垂線平行.⑤關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)A與A′、B與B′的場強(qiáng)等大、反向.相斥狀4.等量同種電荷的電場中電場線的分布

例3.如圖，一電子沿等量異號(hào)電荷的中垂線由A→O→B勻速飛過，電子重力不計(jì)，則電子所受另一個(gè)力的大小和方向變化情況是（）A.先變大后變小，方向水平向左；B.先變大后變小，方向水平向右；C.先變小后邊大，方向水平向左；D.先變小后變大，方向水平向右。+BAO-B三.勻強(qiáng)電場++++++++++++

1.概念：如果電場中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小相等、方向相同，這個(gè)電場就叫作勻強(qiáng)電場。2.特點(diǎn)：由于方向相同，勻強(qiáng)電場中的電場線應(yīng)該是平行的；又由于電場強(qiáng)度大小相等，電場線的疏密程度應(yīng)該是相同的。3.勻強(qiáng)電場的電場線：是一組等間隔的平行線。通常情況下怎樣得到勻強(qiáng)電場？4.實(shí)例

相距很近的一對(duì)帶等量異種電荷的兩平行金屬板之間的電場，除邊緣外，可看成勻強(qiáng)電場。例4：用細(xì)線將一質(zhì)量為m，電荷量為q的小球懸掛在天花板下，設(shè)空間存在沿水平方向的勻強(qiáng)電場，小球靜止時(shí)位置如圖所示。（1）試分析判斷小球的帶電性；（2）求出勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小例5：用細(xì)線將一質(zhì)量為m，電荷量為q的小球懸掛在天花板下，設(shè)空間存在沿水平方向的勻強(qiáng)電場，小球靜止時(shí)位置如圖所示。現(xiàn)將細(xì)線燒斷，則小球?qū)⒆觯ǎ〢．自由落體運(yùn)動(dòng)B．曲線運(yùn)動(dòng)C．沿懸線的延長線作勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．變加速直線運(yùn)動(dòng)C正確拓展1：點(diǎn)電荷與帶電平板的電場中電場線的分布

1.以點(diǎn)電荷向平板作垂線為軸電場線左右對(duì)稱2.電場線的分布情況類似于等量異種電荷的電場線分布，而帶電平板恰為兩電荷連線的垂直平分線3.在帶電平板表面場強(qiáng)與平板垂直拓展2:電場線與帶電質(zhì)點(diǎn)在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系

根據(jù)電場線的定義，一般情況下，帶電質(zhì)點(diǎn)在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場線重合，只有同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí)，兩者才會(huì)重合:①電場線為直線;②電荷初速度為零，或速度方向與電場線平行;③電荷僅受電場力或所受其他力合力的方向與電場線平行。B例6.（多選）一帶電粒子從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，徑跡如圖中虛線所示，不計(jì)粒子所受重力，則（）A、粒子帶正電B、粒子加速度逐漸減小C、A點(diǎn)的場強(qiáng)大于B點(diǎn)的場強(qiáng)D、粒子的速度不斷減小AEBCDB

例7.如圖所示，實(shí)線為不知方向的三條電場線，從電場中M點(diǎn)以相同速度垂直于電場線方向飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，僅在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示．則(

)A．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負(fù)電B．a(chǎn)的速度將減小，b的速度將增大C．a(chǎn)的加速度將減小，b的加速度將增大D．兩個(gè)粒子的動(dòng)能，一個(gè)增大一個(gè)減小C“THANKS”例8：(多選)如圖所示，兩質(zhì)量均為m的小球A和B分別帶有+q和-q的電量，被絕緣細(xì)線懸掛，兩球間的