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1、第九章静电场及其应用第九章静电场及其应用电场电场强度(二)1知道什么是电场线并掌握电场线的特点。2会用电场线描述电场，熟记几种常见的电场线。3知道孤立正负点电荷、等量同种(异种)点电荷电场线的分布特点，掌握两个等量同种(异种)点电荷连线及中垂线上的电场变化规律。重点4知道什么是匀强电场以及匀强电场的特点。重难点重点电场线观察与思考电场看不见，摸不着，怎样才能形象的描述电场呢?为了形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向，物理学家法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场，那就是画电场线（electric fieldline）。法拉第：为了形象描述电场而引入了假想曲线电场线1.定义电场线是画在电
2、场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。电场线是假想的，实际电场中并不存在，它是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲线。电场线ABC观察与思考观察下图，电场线有什么特点？电场线的疏密表示什么？学生交流与总结观察与思考为什么任意两条电场线不相交呢?如果相交，交点就会有两个切线，也就会有两个场强方向。而同一点场强大小方向是唯一的。2.电场线的特点(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)电场线的疏密可以用来比较各点电场强度的大小。电场强度较大的地方电场线较密，电场强
3、度较小的地方电场线较疏。电场线导练1.某一区域的电场线分布如图所示。A、B、C是电场中的三个点。(1)哪一点的电场强度最强？哪一点的电场强度最弱？答案电场线疏密表示电场强弱，B点处电场强度最强，C点处电场强度最弱。(2)画出各点电场强度的方向。(3)把负的点电荷分别放在这三个点，画出它所受静电力的方向。答案(2)(3)如图所示。(4)把正的点电荷从A点静止释放，它在静电力作用下运动的轨迹是否与电场线一致？答案带电粒子运动轨迹与电场线不一致。几种常见的电场线观察与思考点电荷周围的电场线如何分布？1.正点电荷2.负点电荷光芒四射万箭穿心-Q-几种常见电场中的电场线分布+Q观察与思考正负点电荷电场线
4、的立体分布观察与思考带电人体的头发由于静电力而竖起来，其形状也大致显示出电场线的分布观察与思考观察等量同种和异种电荷周围电场线的空间分布3.等量同种点电荷4.等量异种点电荷手牵手，心连心，相吸状势不两立，相斥状几种常见电场中的电场线分布观察与思考1.若以点电荷为球心，作一半径为R的球面，则球面上各点的场强有什么特点？点电荷周围场强最大，离点电荷越远的地方，场强越小以点电荷为球心的球面上各点电场强度大小相等，方向不同观察与思考2.等量同种点电荷形成的电场中，两电荷连线及中垂线上的场强分布有什么特点？关于O点中心对称的两点场强有什么特点？由左向右，两点电荷连线上的电场强度先变小后变大。连线中点O电
5、场强度为零两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，电场强度先变大后变小关于O点对称的两点电场强度等大反向观察与思考连线上E与x的关系中垂线上E与y的关系EyEx+Q+Q+Q+QE+E+E+E+OBEBAE+E+AE+E+CCECEAB观察与思考3.等量异种点电荷形成的电场中，两电荷连线及中垂线的交点为O，两电荷连线及中垂线上的场强分布有什么特点？关于O点中心对称的两点场强有什么特点？由左向右，两点电荷连线上的电场强度先变小后变大从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，电场强度逐渐变小关于O点对称的两点电场强度等大同向观察与思考连线上E与x的关系中垂线上E与y的关系EyEx+Q-QE+E-EoEAE+
6、E-AO+Q-QE+E-EBBAEBBCECE+E-ECC观察与思考一对不等量异号点电荷的电场线如何分布？+2q-q导练2.(多选)(2023黑龙江铁人中学高一期中)电场线能很直观、方便地比较电场中各点电场强度的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点，O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则A.B、C两点电场强度大小和方向都相同B.A、D两点电场强度大小相等，方向相反C.E、O、F三点比较，O点电场强度最强D.B、O、C三点比较，O点电场强度最弱B、C两点在等量异种点电荷连线上，则B、C两点的电场强度方向都是水平向右，又
7、B、C两点关于O点对称，则B、C两点电场强度大小也相等，所以B、C两点电场强度相同，故A正确；A、D两点关于O点对称，A、D两点电场强度大小相等，由题图可知，方向都是水平向左，所以A、D两点电场强度相同，故B错误；根据电场线的疏密程度表示电场强度大小，由题图可知B、O、C三点，O点电场线最稀疏，则O点电场强度最小，在中垂线上，O点电场强度最大，所以E、O、F三点比较，O点电场强度最强，故C、D正确。变式如图，G、H两点关于两点电荷连线轴对称，G、I关于O点中心对称，下列说法正确的是A.G、H两点电场强度相同B.H、I两点电场强度相同C.G、I两点电场强度相同D.G点电场强度大于B点电场强度3.
8、(多选)(2023汉寿县第一中学高二月考)如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑的绝缘水平面上，M、N是小球A、B连线的中垂线上的两点，且MOON。现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点)从M点由静止释放，在小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的说法可能正确的是A.速度先增大，再减小B.速度一直增大C.加速度先增大再减小，过O点后，加 速度先减小再增大D.加速度先减小，再增大根据等量负点电荷的电场线分布可知，在A、B连线的中垂线上，从无穷远到O点，电场强度先变大后变小，到O点变为零，电场强度方向沿中垂线指向O点。若M、N相距较远，则小球C受库仑力从M向
9、O运动时，小球C的速度不断增大，加速度先变大后变小，在O点时加速度变为零，速度达到最大，从O向N运动时，小球C的速度不断减小，加速度先变大后变小(具有对称性)。如果M、N相距较近，则小球C受库仑力从M向O运动时，小球C的速度不断增大，加速度越来越小，在O点时加速度变为零，速度达到最大，从O向N运动时，速度不断减小，加速度越来越大，故A、D正确。匀强电场观察与思考平行金属板相互靠近时，它们之间的电场(边缘除外)有什么特点？1.定义：如果电场中各点的电场强度大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场。2.特点：(1)匀强电场的电场线是相互平行且等距的直线；(2)电场线的疏密程度相同，即电场线分布均
10、匀。+匀强电场3.举例：两块等大、正对的、带等量异种电荷的平行金属板相互靠近时，它们之间的电场(边缘除外)可以看作匀强电场。+匀强电场导练4.(多选)(2023深州市中学高一期末)如图所示的四种电场中均有a、b两点，其中a、b两点的电场强度相同的是A.甲图中与点电荷等距的a、b两点B.乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图中匀强电场中的a、b两点题图甲中a、b两点电场强度大小相等，但方向不同，A错误；题图乙中a、b两点对称，所以电场强度大小相等，方向均水平向左，B正确；题图丙中a、b两点电场强度大小相等，
11、但方向相反，C错误；题图丁的两平行板间为匀强电场，电场强度处处相同，D正确。5.(多选)(2023陕西咸阳高二校考期末)如图所示，空间中存在一方向水平向右的匀强电场，电场强度大小为E，两个带电小球P和Q(均可视为点电荷)用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则下列说法正确的是A.P带正电，Q带负电B.P带负电，Q带正电C.P、Q两球连线中点处的电场强度大小为6ED.P、Q两球连线中点处的电场强度大小为7E假设小球P带正电，P受到匀强电场的静电力水平向右，小球P处于静止，则Q对P库仑力水平向左，为斥力，即此时Q带正电，对Q分析，匀强电场对Q的静电力方向水平向右，P对Q的库仑力水平向右，Q不可能在题图中位置静止，假设不成立；假设小球P带负电，P受到匀强电场的静电力水平向左，小球P处于静止，则Q对P库仑力水平向右，为引力，即此时Q带正电，对Q分析，匀强电场对Q的静电力方向水平向右，P对Q的库仑力水平向左，Q能够在题图中位置静止，假设成立，即P带负电，Q带正电，A错误，B正确；解得E7E，方向水平向左，C错误，D正确。电场线匀强电场电场线 几种常见的电场线匀强电场定义特点负电荷的电场线等量异种点电荷的电场线正电荷的电场线等量同种点电荷的电场线定义特点