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第二课时 电 场 线 一、电场线 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? A B C 常见电场中电场线的分布及特点 1.正、负点电荷的电场中电场线的分布 特点: a、离点电荷越近电场线越密,越远越疏(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、点电荷周围不存在场强相同的两点 万丈光芒 万箭穿心 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。 等量异种电荷的电场线 等量同种电荷的电场线 手牵手,心连心,相吸状 势不两立,相斥状 a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大 b、两点电荷连线中垂线上,场强方向均相同, 且总与中垂线垂直 2、等量异种点电荷电场线分布 c、在中垂线上与连线中点O等距离各点场强相等 O 3、等量同种点电荷的电场线分布情况 a、两点电荷连线中点附近的点电场线非常稀疏, 但场强并不为0,只有中点场强为零 b、两点电荷连线的中垂线上,由中点到无限远 场强先增大后减小(先变密后变疏) 等大反向 等大同向 A与A′、B与B′、C与C′ 关于O点对称位置的电场强度 O点最小为0,向外先变大后变小 O点最大,向外逐渐减小 中垂线上的电场强度 O点为零 O点最小,但不为零 沿连线先变小后变大 电荷连线上的电场强度 电场线分布图 等量同种点电荷 等量异种点电荷 二、匀强电场 电场中各点的电场强度的大小和方向都相同,这样的电场为匀强电场。 匀强电场的电场线是间隔相等的平行线 相距很近,带有等量异种电荷的一对平行金属板,两板它们之间的电场,除边缘部分外,可以看做匀强电场。 光芒四射,发散状 众矢之的,会聚状 势不两立,相斥状 手牵手,相吸状 平行、等间距、同向的直线 三、电场线的特征 3、场强大小看电场线疏密,场强方向看切线 4、电场线是不相交、不闭合的曲线 5、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 1、电场线是假想曲线,实际电场中并不存在 2、静电场的电场线始于正电荷或无限远,止于 无穷远或负电荷, 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。 电场线与电荷的运动轨迹的关系 电场线不一定与电荷的运动轨迹重合,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。 1.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 课堂练习 D 2.(多选)如图所示,带箭头的直线是某一电场中 的一条电场线,在这条直线上有a、b两点,用 Ea、Eb表示a、b两点强度的大小,则: A、a、b两点的场强的方向相同; B、电场线是直线,可知Ea=Eb; C、不知a、b附近的电场线分布,Ea、Eb的大小 不能确定; D、电场线从a指向b, 所以Ea>Eb 3、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 4.正检验电荷q在电场中仅受电场力作用下,由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,则可以确定它所处的电场可能是:( ) A B C D P Q P Q P Q P Q C 4.如图甲所示,A、B是一个点电荷产生的电场的电场线,如图乙则是方向在电场线上,a、b两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线,则:( ) A、点电荷是正电荷,位置在B侧 B、点电荷是正电荷,位置在A侧 C、点电荷是负电荷,位置在A侧 D、点电荷是负电荷,位置在B侧 B 一对不等量异号点电荷的电场线 想一想 +2q -q 议一议 点电荷与带电平板的电场线 特点: (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