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新人教版 必修三
第九章 靜電場及其應用
第3節 電場 電場強度（二）
第2課時 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弱和方向






+
除了用數學公式描述電場外，形象地了解和描述電場中各點電場強度的大小和方向也很重要。法拉第采用了一個簡潔的方法來描述電場，那就是畫電場線（electric fieldline）。
五.電場線
1、定義：電場線是用來形象地描述電場強弱與方向特性的一簇曲線。電場線上每一點的切線方向，都和該點的場強方向一致。
（1）電場線上每一點的切線方向跟該點的場強方向一致
（2）電場線的疏密程度反映了電場的強弱。
EA>EB
2.意義：
+
3.幾種典型的電場線






正點電荷形成的電場線
負點電荷形成的電場線
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.電場線的性質：
①從正電荷出發終止于負電荷（包括從正電荷出發終止于無窮遠或來自無窮遠終止于負電荷）。
②電場線某點的受力方向表示該點的場強方向。
③電場線在某處的疏密表示該處場強的強弱。
④電場線不相交也不閉合。
電場線不是電荷的運動軌跡，也不是客觀存在的線。
思考：任意兩條電場線為什么不相交？
E1
E2
如果相交，交點就會有兩個切線方向，而同一點的場強和方向是唯一的。
例1：關于電場線，下述說法中正確的是：
A、電場線是客觀存在的
B、電場線與電荷運動的軌跡是一致的
C、電場線上某點的切線方向與與電荷在該點受力方向可以不同
D、沿電場線方向，場強一定越來越大
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，用Ea、Eb分別表示兩處場強的大小，則：

A、a、b兩點的場強方向相同
B、因為電場線由a指向b，所以Ea>Eb
C、因為電場線是直線，所以Ea=Eb
D、因為不知道a、b附近的電場線分布情況，所以不能確定Ea、Eb的大小關系
A正確
六.幾種常見電場中電場線的分布及特點
1、正點電荷的電場中電場線的分布
發散狀中心對稱圖形.
像太陽光芒四射
特點：
a、離點電荷越近，電場線越密，場強越大
b、以點電荷為球心作個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向不同。球面半徑越大,球面上電場線分布越疏.
2、負點電荷的電場中電場線的分布
會聚狀中心對稱圖形.
像黑洞把周圍物體全吸進來.
特點：
a.起始無窮遠處，終止于負電荷.
b.在以負點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.
EA
_
+
EB
E1
A
B
EA
E2
EB
r1
r
Q
Q
EB
EA
E3
EA
EB
E4
等量異種電荷
沿點電荷的連線,場強先變小后變大，中點場強最小
EA
_
+
EB
E1
A
B
EA
E2
EB
Q
Q
EA
EB
E3
E∞=0
兩點電荷連線中垂面上，場強方向沿水平方向，即總與中垂面垂直，由中間向兩邊場強逐漸減小。
①兩點電荷連線上各點的場強方向從正電荷指向負電荷，沿電場線方向場強先變小再變大.
3.等量異種電荷的電場分布
②兩點電荷連線的中垂面（線）上，電場線的方向均相同，即場強方向相同，且與中垂面（線）垂直.
③關于O點對稱的兩點A與A′、B與B′的場強等大同向.
相吸狀
關于兩電荷連線和中垂線的軸對稱圖形.
EA
+
+
EB
E1
A
B
EA
E2=0
EB
Q
Q
EB
EA
E4
EA
EB
E5
EA
EB
E3
等量同種電荷
兩點電荷連線電場強度逐漸減小，中點O處場強最小為0
EA
+
+
EB
E1
A
B
EA
EB
Q
Q
EB
EA
E3
EA
EB
E4
E2

EA
EB
E3
E0=0
O
E∞=0
等量同種電荷
兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為0
兩點電荷連線的中垂線上電場強度先增大后減小
4.等量同種電荷的電場分布
①兩點電荷連線中點O處的場強為零，此處無電場線.

②兩點電荷連線中點O附近電場線非常稀疏，但場強不為零.
③從兩點電荷連線中點O沿中垂面（線）到無限遠，電場線先變密后變疏，即場強先變大后變小。
④兩點電荷連線中垂線上各點的場強方向和中垂線平行.
⑤關于O點對稱的兩點A與A′、B與B′的場強等大、反向.
相斥狀
模擬電場線
電場線的形狀可以用實驗來模擬。把頭發碎屑懸浮在蓖麻油里，加上電場，碎屑就按電場強度的方向排列起來，顯示出電場線的分布情況。
電場線不是實際存在的線，而是為了形象地描述電場而假想的線。這個實驗只是用來模擬電場線的分布。
例3.如圖，一電子沿等量異號電荷的中垂線由A→O→B勻速飛過，電子重力不計，則電子所受另一個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。
+
B
A
O
-
B
七.勻強電場












+ + + + + + + + + + + +
1.勻強電場：如果電場中各點的電場強度的大小相等、方向相同，這個電場就叫作勻強電場。
2.特點：由于方向相同，勻強電場中的電場線應該是平行的；又由于電場強度大小相等，電場線的疏密程度應該是相同的。
③勻強電場的電場線：是一組等間隔的平行線。
通常情況下怎樣得到勻強電場？
相距很近的一對帶等量異種電荷的兩平行金屬板之間的電場，除邊緣外，可看成勻強電場。
拓展1:電場線與帶電質點在電場中的運動軌跡的關系
根據電場線的定義，一般情況下，帶電質點在電場中的運動軌跡不會與電場線重合，只有同時滿足以下三個條件時， 兩者才會重合:
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。
拓展2：點電荷與帶電平板的電場中電場線的分布
1.以點電荷向平板作垂線為軸電場線左右對稱
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與平板垂直
B
例4.（多選）一帶電粒子從電場中的A點運動到B點，徑跡如圖中虛線所示，不計粒子所受重力，則（ ）
A、粒子帶正電
B、粒子加速度逐漸減小
C、A點的場強大于B點的場強
D、粒子的速度不斷減小
A
E
BCD
例5：用細線將一質量為m，電荷量為q的小球懸掛在天花板下，設空間存在沿水平方向的勻強電場，小球靜止時位置如圖所示。現將細線燒斷，則小球將做：
A．自由落體運動
B．曲線運動
C．沿懸線的延長線作勻加速直線運動
D．變加速直線運動

C正確
例6：(多選)如圖所示，兩質量均為m的小球A和B分別帶有+q和-q的電量，被絕緣細線懸掛，兩球間的庫侖引力小于球的重力mg．現加上一個水平向右的勻強電場，待兩小球再次保持靜止狀態時下列結論正確的是：
A.懸線OA向右偏，OA中的張力大于2mg
B.懸線OA向左偏，OA中的張力大于2mg
C.懸線OA不發生偏離，OA中的張力等于2mg
D.懸線AB向左偏，AB線的張力比不加電場時要大
CD正確

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