第一章

靜電場的描述第3節(jié)

課時(shí)2電場的疊加電場線思考:電場看不見，摸不著，怎樣才能形象的描述電場呢?01電場強(qiáng)度的疊加單個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)規(guī)律很明顯，那多個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場又有什么樣的規(guī)律呢？+Q＋Q+Q-Q

獨(dú)立性：各個(gè)場強(qiáng)對電荷的作用互不影響1.電場中任意一點(diǎn)的總場強(qiáng)等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)各自產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和，這就是場強(qiáng)疊加。2.一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體（球殼）在外部產(chǎn)生的電場：rPrP（r>R）與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場相同Q：整個(gè)球體所帶的電荷量r：該點(diǎn)到球心的距離→微元分割法02電場線電場看不見,摸不著,除了用公式描述電場以外，我們還可以用什么方法形象地了解和描述電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小和方向呢？

法拉第采用了一個(gè)簡潔的方法來描述電場，那就是電場線。法拉第1.電場線：畫在電場中的一條條有方向的曲線。（1）曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向；（2）在同一幅圖中，電場線的疏密反應(yīng)電場強(qiáng)度的小大。EAEBAbaBEaEb>電場線是為形象描述電場而引入的假想線2.描述方法：（1）電場線總是從正電荷或無限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷，因此電場線不是閉合曲線；（2）電場線在電場中不相交（同一點(diǎn)的電場不能有兩個(gè)方向）；（3）在同一電場中，電場強(qiáng)度較大的地方電場線較密，電場強(qiáng)度較小的地方電場線較疏。（4）電場線并不是真實(shí)存在的，只是為了描述電場方便而假想的線。（5）不能用帶電粒子在電場中運(yùn)動的軌跡來描繪電場線。3.電場線的特點(diǎn)4.常見電場線（1）孤立的正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場線正電荷的電場線負(fù)電荷的電場線特點(diǎn)：（1）離點(diǎn)電荷越近，電場線越密，場強(qiáng)越大。（2）以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強(qiáng)大小處處相等，方向不同。（2）等量異種點(diǎn)電荷的電場線①兩電荷的連線上:a.各點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向由正電荷沿兩電荷的連線指向負(fù)電荷，O點(diǎn)的電場強(qiáng)度最小，從O點(diǎn)沿兩電荷的連線向兩邊逐漸增大；b.兩電荷的連線上，任一點(diǎn)c與它關(guān)于O點(diǎn)對稱的點(diǎn)d的電場強(qiáng)度相同。（2）等量異種點(diǎn)電荷的電場線②兩電荷連線的中垂線上:a.各點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向?yàn)橛烧姾傻囊贿呏赶蜇?fù)電荷的一邊，且與中垂線垂直，O點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大，從O點(diǎn)沿中垂線向兩邊逐漸減小，直至無窮遠(yuǎn)時(shí)為零；b.中垂線上任意一點(diǎn)a與該點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)的對稱點(diǎn)b的電場強(qiáng)度大小相等方向相同。（3）等量同種點(diǎn)電荷的電場線①兩電荷的連線上：a.每點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向由該點(diǎn)指向O點(diǎn)，大小由電場強(qiáng)度為零的O點(diǎn)開始向兩端逐漸變大；b.任意一點(diǎn)c與該點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)的對稱點(diǎn)d的電場強(qiáng)度大小相等、方向相反。（3）等量同種點(diǎn)電荷的電場線

②兩電荷連線的中垂線上:a.O點(diǎn)和無窮遠(yuǎn)處的電場強(qiáng)度均為零，所以在中垂線上，由O點(diǎn)開始，沿中垂線向兩邊電場強(qiáng)度先變大，后逐漸減小，到無窮遠(yuǎn)時(shí)減小為零；b.中垂線上任一點(diǎn)a與該點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)的對稱點(diǎn)b的電場強(qiáng)度大小相等、方向相反。觀察圖中的電場線，從中能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？電場強(qiáng)度大小相等電場強(qiáng)度方向相同勻強(qiáng)電場5.勻強(qiáng)電場（1）定義：電場中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向相同的電場就叫做勻強(qiáng)電場。（2）特點(diǎn)：平行的等間距的直線帶有等量異號的金屬板，如果兩板間距很近，它們之間的電場，除邊緣部分外，可以看做勻強(qiáng)電場。在兩版的外面幾乎沒有電荷。例題：如圖所示，帶箭頭的直線是某電場中的一條電場線，電場線上a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)分別用Ea、Eb表示，試根據(jù)下面的情況確定Ea與Eb的關(guān)系.（1）如果這條電場線在勻強(qiáng)電場中.（2）如果這條電場線在由一個(gè)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中.（3）如果這條電場線在由一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中.解：根據(jù)以上分析可知：（1）如果這條電場線在勻強(qiáng)電場中，則Ea=Eb方向由a指向b.（2）如果這條電場線在由一個(gè)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，則a點(diǎn)靠近場源電荷，Ea>Eb方向由a指向b.（3）如果這條電場線在由一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，則b點(diǎn)靠近場源電荷，Ea<Eb，方向由a指向b.1.法拉第首先提出用電場線形象生動地描繪電場，下圖為點(diǎn)電荷a、b所形成電場的電場線分布圖，以下幾種說法正確的是(

)A.a、b為異種電荷，a的電荷量小于b的電荷量B.a、b為異種電荷，a的電荷量大于b的電荷量C.a、b為同種電荷，a的電荷量大于b的電荷量D.a、b為同種電荷，a的電荷量小于b的電荷量A2.圖中的虛線為真空中兩個(gè)半徑相同的金屬球體之間的部分電場線，電場線關(guān)于兩球心連線的垂直平分線OO’對稱，a和a’、b和b’分別關(guān)于OO’對稱。下列說法正確的是（

）A.兩個(gè)金屬球一定帶同種電荷B.a、a’兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C.b、b’兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同D.將一電荷量為q的負(fù)電荷從a移動到a’，靜電力不做功C3.如圖所示，在等邊三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)上，固定三個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量的大小關(guān)系為q′＜q，則三角形ABC的幾何中心處電場強(qiáng)度的方向（）A.平行于AC邊B.平行于AB邊C.垂直于AB邊指向CD.垂直于AB邊指向ABC4.（多選）如圖所示，金屬板帶電量為＋Q，質(zhì)量為m的金屬小球帶電量為＋q，當(dāng)小球靜止后，懸掛小球的絕緣細(xì)線與豎直方向間的夾角為α，小球與金屬板中心O恰好在同一條水平線上，且距離為L。下列說法正確的是（）BC一、電場強(qiáng)度的疊加①電場強(qiáng)度的疊加→平行四邊形