人教版 (2019)第九章 静电场及其应用3 电场 电场强度评优课ppt课件

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电场线： 电场线是画在电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，这样的曲线叫做电场线。 (电场线是假想的，实际电场中并不存在.)
我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？
常见电场中电场线的分布及特点
正、负点电荷的电场中电场线的分布
a、近密远疏，近大远小b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。c、不存在场强相同的点(即点电荷周围找不到场强相同的两点)
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。
手牵手，心连心，相吸状
平行的、等间距的、同向的直线
4、电场线的特征（1）静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点.（电场线总是从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷）
（2）电场线不会相交，也不会相切（3）电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱（4）电场线是假想的，实际电场中并不存在（5）电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系
电场线在电场中不相交。
问题：为什么任意两条电场线不相交吗?
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。
电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀疏的地方，场强越小。
注意：电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。
5.电场线与电荷的运动轨迹的关系
电场线不是电荷的运动轨迹，因为运动轨迹的切线方向是速度的方向，而电场线的切线方向是正电荷的受力方向和加速度方向（负电荷则相反）。
要使两条曲线能重合，要同时满足一些特殊条件，例如：①电场线是直线；②电荷初速度为零或初速度方向与电场线在同一直线上；③电荷只受电场力作用。
由E=KQ2/r2知球面上各点的场强大小相等方向不同
由E=KQ2/r2知与距离有关
例1、关于电场，下列叙述正确的是(　　)A．以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相同B．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C．电场中某点放入试探电荷q，该点的场强E＝F/q，取走q后，该点场强不变D．电荷所受电场力很大，该点电场强度一定很大
场强的分布由场源电荷自身决定
在电场中某一点放入一试探电荷q，那么q越大，F越大，而F/q这一比值将不变．故D错误．
例2、一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图象如图所示．则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的(　　)
电荷的速度、加速度越来越大，故电荷一定向电场线密集的地方移动，所以A、B错误
电荷为负电荷，受力应该逆着电场线，故C正确，D错误
电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这种电场叫做匀强电场。
a、匀强电场的电场线是相互平行且等距的直线.b、电场线的疏密程度相同，即电场线分布均匀.
★两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的电场除边缘附近外（忽略边缘效应）就是匀强电场。
七、等量异种点电荷连线和中垂线上的电场强度分布特点
1、两点电荷连线上:（1）各点电场线方向：从正电荷指向负电荷。（2）O点的场强最小，从O点沿连线向两边逐渐增大。 (3)两点电荷连线上，关于O点对称的两点场强相同。
2、两点电荷连线的中垂面（中垂线）上：（1）电场线方向均相同，场强方向均相同，且总与中垂面（线）垂直，在中垂线上关于O点对称的点电场强度相等。
（2）在中垂面（线）上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面（线）垂直，因此，在中垂面（线）上移动电荷时电场力不做功。
(3)从O点沿中垂线向两边，电场强度逐渐减小。
八、等量同种种点电荷连线和中垂线上的电场强度分布特点
3、中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零
2、两点电荷连线中垂面（线）上：（1）场强方向总沿面（线）远离 O点（等量正电荷）
（2）在中垂面（线）上从O点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱。（3）在中垂线上关于O点对称的点场强大小相等，方向相反。
1、两点电荷连线上:（1）各点电场强度方向：从该点指向O点。（2）O点的场强最小，且等于为零，从O点沿连线向两边逐渐增大。（3）两点电荷连线上，关于O点对称的两点场强大小相等，方向相反。
一对不等量异号点电荷的电场线
点电荷与带电平板的电场线
（1）以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称（像天女散花或垂柳）
（2）电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电场线分布，而带电平板恰为两电荷连线的垂直平分线
（3）在带电平板表面场强与平板垂直
（4）平板表面的电场线和平板垂直。所以在平板表面移动电荷时，电荷受到的电场力垂直于平板，其电场力不做功。
『判一判』(1)试探电荷的电荷量和尺寸都很小，放入试探电荷后不引起原电场的明显变化，因此试探电荷就是电荷量很小的点电荷。(　　)(2)电场强度的方向就是放在该处的试探电荷所受电场力的方向。(　　)(3)若以点电荷为球心做一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上各点电场强度处处相同。(　　)(4)两个异种电荷间的电场线从负电荷指向正电荷。(　　)(5)电场线在实际中不存在。(　　)(6)电场线是平行直线的电场一定是匀强电场。(　　)
√　×　×　×　√　×　
例4.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，小球与负极板距离为b,如图所示，请问：(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？
（1）用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为0.01kg，所带电量为+2×10－8C。现加一个水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成45角，求这个匀强电场的电场强度。
（2）已知竖直向下的匀强电场为E，一个带电量为q的正电荷从A静止沿半径为R的光滑半圆轨道下滑，问滑到最下端B时，对B的压力为多少？
如图，质量为m的三个带电小球放置在光滑的绝缘水平面上，彼此间距为L，带电量分别为qA=+10q、qB=-q，若在C球上加一个水平向右的恒力F，使得三球在运动过程中间距始终为L，则恒力F和C球带电量qC各是多少？
一个质量为m，带有+q电荷量的小球，用长为L的绝缘细线悬吊在竖直向下的场强为E的匀强电场中，如果将细线拉至与竖直方向成θ角，然后将小球无初速度释放，如下图，求小球运动到最低点时细线的拉力多大？
1.两个固定的异号点电荷，电量给定但大小不等，用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，E1=E2的点 ( )A.有三个，其中两处合场强为零B.有三个，其中一处合场强为零C.只有两个，其中一处合场强为零D.只有一个，该处合场强不为零
2.下列关于电场线的几种说法中，正确的是 ( )A.沿电场线方向，场强必定越来越小B.在复杂电场中的电场线是可能相交的C.点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线相重合D.电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力就越大