1、電場強度電場線的理解與應(yīng)用電場強度電場線的理解與應(yīng)用1 1、場源電荷與檢驗電荷、場源電荷與檢驗電荷電場強度電場強度2 2、電場強度、電場強度 （1 1）定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它）定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它 的電量的比值叫該點的的電量的比值叫該點的電場強度電場強度，簡稱場強。，簡稱場強。（2 2）定義式：）定義式： qFE （3 3）國際單位：牛）國際單位：牛/ /庫（庫（N/CN/C）1 1、場源電荷與檢驗電荷、場源電荷與檢驗電荷電場強度電場強度2 2、電場強度、電場強度 3 3、真空中點電荷的場強、真空中點電荷的場強 決定式：決定式：2rQkE Q：場源

2、電荷：場源電荷r：電場中點到：電場中點到Q的距離的距離只適用于真空中點電荷只適用于真空中點電荷方向：方向：正正點電荷電場方向點電荷電場方向背離背離電荷；電荷；負負點電荷電場方向點電荷電場方向指向指向電荷電荷適用范圍適用范圍電荷的意義電荷的意義FEq2QEkr定義式，適用定義式，適用于一切電場于一切電場僅對點電荷僅對點電荷的電場適用的電場適用q q是檢驗電荷是檢驗電荷E E與與q q無關(guān)無關(guān)Q Q是場源電荷是場源電荷E E與與Q Q成正比成正比FEq2QEkr與與有何區(qū)別有何區(qū)別？例例1 1、對公式對公式 E=kQ/rE=kQ/r2 2 的幾種不同理解，正確的是的幾種不同理解，正確的是 A A當(dāng)

3、當(dāng)r0r0時，時，EE B B當(dāng)當(dāng)rr時，時，E0E0 C C某點的場強與點電荷某點的場強與點電荷Q Q的大小無關(guān)的大小無關(guān) D D在以點電荷在以點電荷Q Q為中心，為中心，r r為半徑的球面上，各為半徑的球面上，各 處的電場強度都相同處的電場強度都相同例例2 2、關(guān)于電場強度，下列說法正確的是關(guān)于電場強度，下列說法正確的是 A AE E= =F/qF/q，若，若q q減半，則該處的場強變?yōu)樵瓉淼臏p半，則該處的場強變?yōu)樵瓉淼? 2倍倍 B BE E= =kQ/kQ/r r2 2中，中，E E與與Q Q成正比，而與成正比，而與r r平方成反比平方成反比 C C在以一個點電荷為球心，在以一個點電荷

4、為球心，r r為半徑的球面上，各為半徑的球面上，各點的場強均相同點的場強均相同 D D電場中某點的場強方向就是該點所放電荷受到電場中某點的場強方向就是該點所放電荷受到的電場力的方向的電場力的方向1 1、電場強度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則、電場強度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則 E+E-E合合PQ1Q2、電場強度的疊加、電場強度的疊加 例例3 3、真空中兩個正點電荷真空中兩個正點電荷A A、B B所帶電量皆為所帶電量皆為Q Q，且，且相距為相距為r r, ,則距離則距離A A為為r r/3/3處的處的P P點的電場強度為多少？點的電場強度為多少？答案：答案：P P點場強為點場強為2727

5、kQkQ/4/4r r2 2. .PA+QB+Q 例例4 4、在在x x軸上有兩個點電荷軸上有兩個點電荷, ,一個帶正電一個帶正電Q Q1 1, ,一個帶一個帶負電負電-Q-Q2 2, ,且且Q Q1 1=2Q=2Q2 2. .用用E E1 1和和E E2 2分別表示兩個電荷所產(chǎn)生的分別表示兩個電荷所產(chǎn)生的場強的大小場強的大小, ,則在則在x x軸上軸上 A. EA. E1 1 = E = E2 2之點只有一處之點只有一處; ;該處合場強為該處合場強為0.0. B. E B. E1 1 = E = E2 2之點共有兩處之點共有兩處; ;一處合場強為一處合場強為0,0,另一處合另一處合 場強為場

6、強為2 E2 E2 2. . C. E C. E1 1 = E = E2 2之點共有三處之點共有三處; ;其中兩處合場強為其中兩處合場強為0,0,另一另一 處合場強為處合場強為2 E2 E2 2. . D. E D. E1 1 = E = E2 2之點共有三處之點共有三處; ;其中一處合場強為其中一處合場強為0,0,另兩另兩 處合場強為處合場強為2 E2 E2 2. . 例例5、如圖，真空中，帶電量分別為和如圖，真空中，帶電量分別為和的點電荷、相距，則：的點電荷、相距，則：（）兩點電荷連線的中點的場強多大？（）兩點電荷連線的中點的場強多大？（）在兩電荷連線的中垂線上，距、兩點都（）在兩電荷連線

7、的中垂線上，距、兩點都為的點的場強多大？為的點的場強多大？28kQEr2kQEr答案：答案：1 1、電場強度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則、電場強度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則 三、電場強度的疊加三、電場強度的疊加2 2、一個半徑為、一個半徑為R R的的均勻均勻帶電球體（或球殼）在外部帶電球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場，與一個位于球心的、電荷量相等的點產(chǎn)生的電場，與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同。電荷產(chǎn)生的電場相同。QrPrQP2QEkr為為r r的的圓圓環(huán)，環(huán)，但但在在A A、B B之之間間留留有有寬寬度度為為d d的的間間隙，隙，且且d dr r。將將電電量量為為Q

8、 Q的的正正電電荷荷均均勻勻分分布布于于金金屬屬絲絲上，上，求求圓圓心心處處的的電電場場強強度。度。dABr32kQdEr 例例7 7、如圖所示，在點電荷如圖所示，在點電荷Q Q的電場中，的電場中，A A點的點的場強為場強為100100牛牛/ /庫，庫，C C點的場強為點的場強為3636牛牛/ /庫，庫，B B是是ACAC的的中點，且中點，且A A、B B、C C在同一直線上，求在同一直線上，求B B點的電場強點的電場強度。度。答案：答案：56.25N/C56.25N/C四、電場線四、電場線1 1、定義：、定義：電場線是用來形象地描述電場線是用來形象地描述電場強弱與方向特性的一簇曲線。電電場強

9、弱與方向特性的一簇曲線。電場線上每一點的場線上每一點的切線方向切線方向，都和該點，都和該點的的場強方向場強方向一致。一致。特點：特點：a a、離點電荷越近，電場線越密，場強越大、離點電荷越近，電場線越密，場強越大b b、以點電荷為球心作個球面，、以點電荷為球心作個球面，電場線處處電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向不同。方向不同。2 2、幾種常見電場中電場線的分布情況、幾種常見電場中電場線的分布情況 （1 1）正、負點電荷的電場中電場線的分布）正、負點電荷的電場中電場線的分布特點：特點：a a、沿點電荷的連線，場強先變小后變大、沿點電荷

10、的連線，場強先變小后變大b b、兩點電荷連線中垂面（中垂線）上，場強方向均相同，兩點電荷連線中垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直且總與中垂面（中垂線）垂直（2 2）等量異種點電荷形成的電場中的電場線）等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布分布c c、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點0 0等距等距離各點場強相等。離各點場強相等。3 3、等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線、等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況分布情況特點：特點：a a、兩點電荷連線中點、兩點電荷連線中點OO處場強為處場強為0 0b b、兩

11、點電荷連線中點附近的電場線非常稀、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀 疏，但場強并不為疏，但場強并不為0 0c c、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏后變疏1 1、定義：電場強度、定義：電場強度大小和方向都相同的電場大小和方向都相同的電場2、電場線分布圖：、電場線分布圖：3、電場線電場線特點：特點： 勻強電場是大小和方向都相同的電場，故勻強電場是大小和方向都相同的電場，故勻強電場的電場線是勻強電場的電場線是平行等距平行等距的直線的直線說明：說明：平行但間距不均勻的電場是不存在的平行但間距不均勻的電場是不存在的勻強電場勻強電場ABF理解電場線的物

12、理意義理解電場線的物理意義:電電場線的疏密表示電場強度的場線的疏密表示電場強度的大小，電場線某點的切線方大小，電場線某點的切線方向表示該點的電場強度的方向表示該點的電場強度的方向。向。ABP一條直線電場線可能是六種常見電場的任意一種的電場線，必須全面分析問題。不要犯形而上學(xué)錯誤。FqababABO ab受力分析受力分析:帶電微粒受重力和電場力帶電微粒受重力和電場力.運動分析運動分析:帶電微粒先加速帶電微粒先加速,后減速后減速.重力跟電場力反向重力跟電場力反向,電場力方向豎直向上電場力方向豎直向上,微粒帶負電微粒帶負電,從從a到到b電電場力做負功場力做負功.電場力先小于重力電場力先小于重力,后大

13、于重力后大于重力.重力恒定重力恒定,電場力電場力不斷增大不斷增大;電量不變電量不變,電場強度不斷增大電場強度不斷增大.力和運動的力和運動的關(guān)系問題關(guān)系問題. .ab先畫出入射點的軌跡切線先畫出入射點的軌跡切線,即畫出初速度的方向，再即畫出初速度的方向，再根據(jù)軌跡的彎曲方向確定電場力的方向，進而利用力根據(jù)軌跡的彎曲方向確定電場力的方向，進而利用力學(xué)研究的方法來解決有關(guān)問題。學(xué)研究的方法來解決有關(guān)問題。會根據(jù)給定一簇電場線和帶電粒子的會根據(jù)給定一簇電場線和帶電粒子的運動軌跡，分析推斷有關(guān)問題。運動軌跡，分析推斷有關(guān)問題。等量異種點電荷連線上以中點場強等量異種點電荷連線上以中點場強最小，沿連線向兩個

14、異種電荷靠近最小，沿連線向兩個異種電荷靠近,電場強度不斷增大電場強度不斷增大.中垂線上以中點中垂線上以中點的場強最大的場強最大.沿中垂線從中點到無限沿中垂線從中點到無限遠處，電場強度不斷減小遠處，電場強度不斷減小. 等量異種點電荷連線和中垂線上關(guān)于中點對稱處的場等量異種點電荷連線和中垂線上關(guān)于中點對稱處的場強相同強相同. CABMNabcdO等量同種點電荷連線上以中點場強最小，等量同種點電荷連線上以中點場強最小，等于零等于零.沿連線向兩個同種電荷靠近沿連線向兩個同種電荷靠近,電場電場強度不斷增大強度不斷增大.因無限遠處場強為零，則因無限遠處場強為零，則沿中垂線從中點到無限遠處，電場強度沿中垂線

15、從中點到無限遠處，電場強度先增大后減小，中間某位置必有最大值。先增大后減小，中間某位置必有最大值。等量同種點電荷連線和中垂線上關(guān)于中點對稱處的場強等大反向等量同種點電荷連線和中垂線上關(guān)于中點對稱處的場強等大反向. 帶電體在勻強電場中的平衡問題mgFmintanminmgqEqmgEtanminT模型化歸：利用三角形定則求矢量的極值問題。AB mgFT22cosdqkqECNdqkE/10252minqEcos2dqkE 模型化歸：四個以上共點力的平衡問題，用正交分解法求解。LOEqq2qEmgqEqEmgT222qEmgT 2對于兩個以上物體的平衡問題，優(yōu)先考慮整體法。本題還應(yīng)注意利用牛頓第三

16、定律轉(zhuǎn)化研究對象。ABEqLkqmgE/ )33(2minmgTFminFmgT060sinmin22060cosqELqkT模型化歸：四個以上共點力的平衡問題，用正交分解法求解。ABhE22)()(EqmgFmgFqEmghF 模型化歸：三個共點力的平衡問題。根據(jù)動能定理也可以求解WF。起始于正電荷，終止于無窮遠處起始于正電荷，終止于無窮遠處. . 在以正點電荷為球心的在以正點電荷為球心的球面上球面上, ,電場線疏密相同電場線疏密相同, ,但切向各不相同但切向各不相同. .球面半徑越大球面半徑越大, ,球面上電場線分布越疏球面上電場線分布越疏. .像太陽光芒四射像太陽光芒四射發(fā)散發(fā)散狀中狀中

17、心對心對稱圖稱圖形形. .會聚會聚狀中狀中心對心對稱圖稱圖形形. .起始無窮遠處，終止于負電荷起始無窮遠處，終止于負電荷. . 在以負點電荷為球在以負點電荷為球心的球面上心的球面上, ,電場線疏密相同電場線疏密相同, ,但切向各不相同但切向各不相同. .球球面半徑越大面半徑越大, ,球面上電場線分布越疏球面上電場線分布越疏. .像黑像黑洞把洞把周圍周圍物體物體全吸全吸進來進來. .相吸狀相吸狀 像像燈燈籠籠一一樣樣和和諧諧對對稱稱起始于正電荷，終止于負電荷起始于正電荷，終止于負電荷. . 兩點電荷連線的中垂線上，電場兩點電荷連線的中垂線上，電場線方向均與中垂線垂直線方向均與中垂線垂直. .等量

18、異種點電荷連線上以中點電場線最疏等量異種點電荷連線上以中點電場線最疏; ;中垂線上以中點的電場線最密中垂線上以中點的電場線最密. .兩點電荷的連線上或中垂線上到兩兩點電荷的連線上或中垂線上到兩點電荷連線中點等距離處各點的電場線疏密相同點電荷連線中點等距離處各點的電場線疏密相同, ,切向同向。切向同向。像像條條形形磁磁鐵鐵的的磁磁感感線線關(guān)于兩電荷連線和中垂線的軸對稱圖形關(guān)于兩電荷連線和中垂線的軸對稱圖形. .相斥狀相斥狀 起始于正電電荷，終止于無窮遠處起始于正電電荷，終止于無窮遠處. .在中垂線上從兩電荷在中垂線上從兩電荷連線中點到無窮遠，電場線先變密后變疏。等量同種點連線中點到無窮遠，電場線先變密后變疏。等量同種點電荷連線和中垂線上關(guān)于中點對稱處的電場線疏密相同電荷連線和中垂線上關(guān)于中點對稱處的電場線疏密相同, ,切向相反切向相反. . 關(guān)于關(guān)于兩電兩電荷連荷連