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第九章 静电场及其应用
电场 电场强度
（电场强度的叠加、电场线）
9.3.2
第九章 静电场及其应用
电场强度的叠加
1
1. 单位：
二、电场强度
2. 矢量：
3. 理解：
一、电场
三、点电荷的电场
知识回顾：电场、电场强度
1. 单位：牛每库 (N/C)
比值定义法
E =
二、电场强度
2. 矢量：电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。
与负电荷在该点所受的静电力的方向相反。
(3) 电场强度由电场本身的性质决定, 与试探电荷是否存在、
电荷的正负、电荷量的大小及受到的静电力都无关。
(2) E = 为定义式，适用于一切电场
(1) 物理意义：描述电场强弱和方向的物理量
(4) 电场力：F = qE
3. 理解：
一、电场
三、点电荷的电场
E =
知识回顾：电场、电场强度
1. 如图所示, 在正点电荷Q的电场中有一试探电荷q , 已知q到Q的距离为r , Q对q的作用力是多大？Q在q所在位置产生的电场的电场强度是多大？方向如何？
2. 如果再有一正点电荷Q′＝Q , 放在如图所示的位置,
q所在位置的电场强度多大？
课堂探究一：如果场源是多个点电荷, 则电场中某点的电场强度如何分析
一、电场强度的叠加：遵循平行四边形定则
1. 电场叠加原理：电场强度是矢量, 电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
2. 等效：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。
[例1] 如图所示，真空中电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r.求：
(1)两点电荷连线的中点O的场强的大小和方向；
(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点电荷都为r的O′点的场强大小和方向．
1．、是两个电荷量都是的点电荷，相距，连线中点为。现将另一个电荷量为的点电荷放置在连线的中垂线上，距为的处（图甲）。
(1)若此时所受的静电力为，试求的大小。
(2)若的电荷量变为，其他条件都不变（图乙），此时所受的静电力大小为，求的大小。
(3)为使大于，和的大小应满足什么关系？
(1)
(2)
(3)
课堂探究二：等量同(异)种点电荷
(1).连线和中垂线上的场强分布有什么特点
(2).场强分布关于连线、中垂线及O点具有
怎样的对称性
总结：等量同(异)种点电荷的电场分布特点
(1)沿两点之间连线, 场强先变小后变大
O点场强为0
(2)两点连线中垂线上, 场强先变大后变小
(3)对称的两点, 场强等大
1. 等量同种点电荷的电场分布特点
2. 等量异种点电荷的电场分布特点
(1)沿两点之间连线, 场强先变小后变大
O点场强最小, 且不为0
(2)两点连线中垂线上, 场强变小, 方向相同
(3)对称的两点, 场强相同
第九章 静电场及其应用
电场线
2
基本知识点
电场
客观、特殊
电场强度
特例
电场的叠加
矢量运算
基本方法（思想）
比值定义法：
试探电荷（理想模型）
电场看不见,摸不着,除了用公式描述电场以外，我们还可以用什么方法形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向呢？
法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场，那就是电场线。
法拉第
电场的描述
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。
(电场线是假想的，实际电场中并不存在.)
电场线
01
S
磁感线
点电荷的电场
等量电荷电场
几种常见的电场线
02
等量异种电荷的电场线
等量同种电荷的电场线
电场线的模拟 :
把奎宁的针状结晶或头发屑悬浮在蓖麻油里，再放入电场中，这时可以发现碎屑按场强的方向排列起来。
电场线的模拟
03
光芒四射，
发散状
众矢之的，
会聚状
势不两立，
相斥状
手牵手，心连心，相吸状
平行的、等间距的、同向的直线
电场线的特点
04
（1）静电场的电场线总是从正电荷或者无限远出发，终止于无限远或负电荷。
（2）电场线在电场中不相交。
（3）同一电场中，电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小。
（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
电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀疏的地方，场强越小。
EA
EB
EC
EA >EB> EC
电场中为什么任意两条电场线不相交？
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。
想一想
1.正、负点电荷的电场线分布
几种常见的电场线
05
特点：
万丈光芒
万箭穿心
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。
几种常见的电场线
05
2.等量异种点电荷的电场线
（1）沿着两个点电荷的连线，电场强度先变小，后变大
（2）从两点电荷连线中点 O 沿中垂面(中垂线)到无穷远处，电场强度逐渐减弱。
（3）连线或中垂面(中垂线)上关于 O 点对称的两点电场强度相同（等大、同向）
几种常见的电场线
05
3.等量同种点电荷的电场线
（1）两点电荷连线上各点的电场强度先变小后变大，中点 O 电场强度为零。
（2）从两点电荷连线中点 O 沿中垂线到无穷远处，电场强度先变大后变小。
（3）连线或中垂线上关于 O 点对称的
两点电场强度等大、反向。
O
几种常见的电场线
05
4.匀强电场
a.定义：各点电场强度的大小相等、方向相同的电场。
b.匀强电场的电场线：间隔相等的平行直线。
实例：相距很近带有等量异种电荷的一对平行金属板间的电场(忽略边缘)可以看做匀强电场。
几种常见的电场线
05
（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。
5.点电荷与带电平板的电场线的特点：
不等量电荷
其它电场线
06
典例分析
3
1.如图所示，是一静电场的一部分电场线的分布，下列说法中正确的是（　　）
A．这个电场可能是-个负点电荷产生的电场
B．这个电场可能是匀强电场
C．检验电荷q在A点受到的电场力比在B点受到的电场力大
D．负电荷在B点所受电场力的方向沿B点的切线方向
C
2.如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的场强，则 (　　)
A．A、B两处的场强方向相同
B．因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA＝EB
C．电场线从A指向B，所以EA＞EB
D．不知A、B附近电场线的分布情况，EA、EB的大小不能确定
AD
P
Q
P
Q
P
Q
3.正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是( )
A
B
C
D
P
Q
C
4.如图，真空中有两个点电荷，为、为，分别固定在轴的坐标为0和的位置上。
(1)轴上哪个位置的电场强度为0？
(2)轴上哪些位置的电场强度的方向是沿轴的正方向的？
(1) x=12cm；(2) 0< x <6cm 及 x＞12cm
5．用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为，所带电荷量为。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为（图）。求匀强电场的电场强度。
6.两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是(　　)
A．电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
B．电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C．电子运动到O时，加速度为零，速度最大
D．电子通过O后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零
C
6. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。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两点场强大小相等，方向相同
B．A、D两点场强大小相等，方向相反
C．E、O、F三点比较，O点场强最强
D．B、O、C三点比较，O点场强最弱
ACD
感谢您的耐心聆听

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