第9章 第3节 第2课时 电场线 匀强电场（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（人教版2019）

第2课时 电场线　匀强电场 (赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 会用电场线描述电场。 学考 层级 1.知道什么是电场线并掌握电场线的特点。 2.知道什么是匀强电场及其特点。 选考 层级 1.知道孤立正负点电荷、等量同种(异种)点电荷电场线的分布特点。 2.掌握两个等量同种(异种)点电荷连线及中垂线上的电场变化规律。 一、电场线 1．概念：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。电场线不是实际存在的线，而是为了形象描述电场而假想的线。 2．特点 (1)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。 (2)电场线在电场中不相交。 (3)在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏。 二、匀强电场 1．概念：如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场。 2．特点： (1)电场方向处处相同，电场线是平行直线。 (2)电场强度大小处处相等，电场线间隔相等。 3．实例：相距很近、带有等量异种电荷的一对平行金属板之间的电场(边缘除外)，可以看作匀强电场。 [微情境·大道理] 　在装有蓖麻油的玻璃器皿里撒上一些细小的头发屑，再加上电场，头发屑会重新排列。图(a)是头发屑在一对等量异种电荷形成的电场中的排列情况；图(b)是头发屑在一对等量同种电荷形成的电场中的排列情况。观察这两幅图，分析： (1)由蓖麻油中头发屑排列可知，电场和电场线都看得见、摸得着，所以它们在实际中存在。(×) (2)由蓖麻油中头发屑排列可知，电场线可以描述电场的强弱。(√) (3)由蓖麻油中头发屑排列可知，等量同种电荷与等量异种电荷的电场分布是不同的，电场强度变化规律也不相同。(√) 强化点(一)　电场线　匀强电场的应用 任务驱动　 如图为某电场的电场线，电场线在电场中实际存在吗？由于两条电场线之间无电场线，则无电场，你认为对吗？ 提示：电场线是人们为形象描述电场，人为画出的一些线，电场线不是实际存在的；两条电场线之间虽然没有电场线，但有电场存在。 [要点释解明] 1．电场线的用途 (1)判断电场力的方向——正电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相同，负电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相反。 (2)判断电场强度的大小(定性)——电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，进而可以判断电荷受力大小。 2．点电荷的电场线 (1)点电荷形成的电场中，不存在电场强度相同的两点，离场源电荷越近，电场线越密集，电场强度越强。 (2)正点电荷的电场强度方向背离点电荷，负点电荷的电场强度方向指向点电荷。 (3)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直。在此球面上电场强度大小处处相等，方向各不相同。 3．匀强电场的电场线 匀强电场的电场线是间隔相等的平行线，场中各点电场强度大小相等、方向相同。 [题点全练清] 1．以下四种不同的电场中有a、b两点，能使同一点电荷在此两点受静电力相同的电场是(　 ) 解析：选D　a、b两点处电场线疏密不同，则电场强度大小不同，则静电力大小不同，故A、B、C错误；a、b两点处电场线疏密相同，方向相同，则电场强度相同，则静电力相同，故D正确。 2．(2023·浙江杭州质检)某静电场的电场线如图所示，a、b是该电场中的两点。下列说法正确的是(　 ) A．该电场可能是负点电荷产生的 B．a点的电场强度大于b点的电场强度 C．负电荷在a点的加速度小于其在b点的加速度 D．正电荷在a点受到的静电力小于其在b点受到的静电力 解析：选B　点电荷产生的电场，其电场线是直线，而不是曲线，A错误；电场线越密的位置，电场强度越大，由题图可知，a点的电场强度大于b点的电场强度，根据F＝qE可知，电荷在电场强度越大的位置受到的静电力越大，根据牛顿第二定律，产生的加速度也越大，因此，负电荷在a点的加速度大于其在b点的加速度，正电荷在a点受到的静电力大于其在b点受到的静电力，B正确，C、D错误。 强化点(二)　两等量点电荷的电场 [要点释解明] 等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场比较 比较项目 等量异种点电荷 等量同种(正)点电荷 电场线 分布图 连线上电场强度大小 O点最小，从O点沿连线向两边逐渐变大 O点为零，从O点沿连线向两边逐渐变大 中垂线上电场强度大小 O点最大，从O点沿中垂线向两边逐渐变小 O点为零，从O点沿中垂线向两边先变大后变小 关于O点对称的点A与A′、B与B′的电场强度 等大同向 等大反向 [典例]　两个带等量正点电荷，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