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第九章 静电场及其应用
第三节 电场 电场强度（第二课时）
高二年级物理备课组
三、点电荷的电场
学生活动一：回顾教材9.2-1所示实验，其中试探电荷受到的静电力和电荷量之比 ，讨论或动手完成以下问题：
问题一：在以点电荷为球心，以r为半径的球面上各点的电场强度的大小和方向有怎样的关系？点电荷激发的电场有什么特点？
问题二：画出场源电荷（分正、负两种场源电荷），并图示距离场源电荷为r的球面上各点的电场强度矢量
（2）当Q为正电荷时，电场强度E的方向 沿半径向外。
（3）当Q为负电荷时，电场强度E的方向沿半径向内。
三、点电荷的电场
探究结论
（1）根据 可知，以电荷量为Q的点电荷为中心作一个球面，则球面上各点的电场强度大小相等。
和
的区别：
适用范围 电荷的意义
定义式，适用于一切电场
仅对点电荷的电场适用
q是检验电荷，但E与q无关
Q是场源电荷，
E与Q成正比
【归纳总结】
三、点电荷的电场
电场强度的叠加：
电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
思考：如果场源电荷不只是一个点电荷，那么电场强度又是多少呢？
+
1
Q
2
Q
P
1
E
2
E
1
E
2
E
+
1
Q
2
Q
P
E
E
独立性：同一空间内各个场强对电荷的作用互不影响。
四、电场强度的叠加
电场强度的运算遵循平行四边形定则
四、电场强度的叠加
学生活动二：试画出两个等量同种电荷连线垂直平分线上一点的电场强度的方向，分析结论
一个半径为R的均匀带电球体（或球壳） 在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，即
式中的r是球心到该点的距离（r > R） ，Q为整个球体所带的电荷量。
四、电场强度的叠加
1.点电荷A和B，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和Q，在A、B连线上,如图所示，电场强度为零的地方在(　　)
A. B的左侧
B. A的右侧
C. A和B之间
D. A的右侧及B的左侧
A
例题分析
2.真空中两个正点电荷A、B所带电荷量皆为＋Q，且相距为r，
则A、B之间连线上距离A为　处的P点的电场强度的大小为多少？
例题分析
3.如图，真空中有一等边三角形ABC，边长d＝0.30 m.在A点固定一电荷量q1＝＋3.0×10－6 C的点电荷，静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，求：
(1)点电荷q1产生的电场在C处的电场强度E1的大小；
(2)在B点固定另一个q2＝－3.0×10－6 C的点电荷，
则C 处合电场强度E的大小及方向；
(3)在(2)条件下，试探电荷q3＝＋5.0×10－7 C
放在C处受到的静电力F大小.
答案　(1).3×105 N/C
(2).3×105 N/C　平行于AB连线向左
(3).0.15 N
例题分析
五、电场线
思考：电场看不见，摸不着，有没有形象化描述的办法
英国物理学家法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场，那就是电场线。即在电场中画出一系列有方向的曲线，使曲线上每点的切线方向都跟该点的场强方向一致．
1. 定义：如果在电场中画一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这样的曲线叫做电场线。
2. 特点：
①电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱。
②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。
③电场线不会相交，也不会相切。
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。
五、电场线
3. 几种常见电场中电场线的分布
(1)点电荷的电场线
正点电荷
(光芒四射)
负点电荷
(万箭穿心)
五、电场线
（2）等量异种点电荷的电场线
① 两电荷的连线上:
各点电场强度的方向由正电荷沿两电荷的连线指向负电荷，O点的电场强度最小，从O点沿两电荷的连线向两边逐渐增大；两电荷的连线上，任一点c与它关于O点对称的点d的电场强度相同。
O
.
.
c
d
等量异种点电荷
正电荷出发
终止于负电荷
（藕断丝连）
五、电场线
② 两电荷连线的中垂线上:
各点的电场强度方向为由正电荷的一边指向负电荷的一边，且与中垂线垂直，O点的电场强度最大，从O点沿中垂线向两边逐渐减小，直至无穷远时为零；中垂线上任意一点a与该点关于O点的对称点b的电场强度大小相等方向相同。
新课讲授
（2）等量异种点电荷的电场线
O
a
b
.
.
等量异种点电荷
正电荷出发
终止于负电荷
（藕断丝连）
五、电场线
（3）等量同种点电荷的电场线
① 两电荷的连线上：
每点电场强度的方向由该点指向O点，大小由电场强度为零的O点开始向两端逐渐变大；任意一点c与该点关于O点的对称点d的电场强度大小相等、方向相反。
O
c
d
.
.
等量同种点电荷
从正电荷出发
到无穷远初
（分道扬镳）
五、电场线
② 两电荷连线的中垂线上:
O点和无穷远处的电场强度均为零，所以在中垂线上，由O点开始，沿中垂线向两边电场强度先变大，后逐渐减小，到无穷远时减小为零；中垂线上任一点a与该点关于O点的对称点b的电场强度大小相等、方向相反。
O
.
.
a
b
新课讲授
（3）等量同种点电荷的电场线
等量同种点电荷
从正电荷出发
到无穷远初
（分道扬镳）
五、电场线
1.定义：各点电场强度的大小相等、方向相同的电场。
2.匀强电场的电场线：间隔相等的平行直线。
带电粒子在匀强电场中受到恒定的静电力作用
六、匀强电场
3.点电荷与带点平板
特点：
电场线与导体表面垂直，在导体表面移动电荷，电场力不做功。
六、匀强电场
课堂练习
1.以下说法正确的是（ ）
A．电场线是电场中实际存在的线
B．电场线是从正电荷(或无穷远)发出，到负电荷或(无穷远)终止的不封闭曲线
C．一对正、负电荷的电场线不相交，但两对以上正负电荷的电场线可能相交
D．电场线的疏密程度反映电场强度大小，电场中没有电场线的地方，场强为零
BC
课堂练习
2.如图所示，各电场中 A、B 两点电场强度相同的是（　　）
C
3.（多选）某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场
中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N
点。以下说法正确的是（ 　）
A．粒子必定带正电荷
B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D．粒子在M点的加速度等于它在N点的加速度
课堂练习
AC
4.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，其运动轨迹如图中虚线所示，若不计粒子所受重力，下列说法中正确的是（　　 ）
A．粒子带负电荷
B．粒子的初速度不为零
C．粒子在A点的速度大于在B点的速度
D．粒子的加速度大小先减小后增大
B
课堂练习
致谢
谢 谢 聆 听！
高二物理备课组

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