1、電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度人教版高中物理 必修3新知導(dǎo)入知識(shí)回顧:計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的公式有哪些？定義式，適用于一切電場(chǎng):；適用于點(diǎn)電荷的電場(chǎng): 。除了用數(shù)學(xué)公式描述電場(chǎng)外，形象地了解和描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向也很重要。法拉第采用了一個(gè)簡(jiǎn)潔的方法來(lái)描述電場(chǎng)，那就是畫(huà)電場(chǎng)線。今天我們就來(lái)了解電場(chǎng)線的有關(guān)知識(shí)。新知講解一、電場(chǎng)線1.電場(chǎng)線是畫(huà)在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。電場(chǎng)線上各點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致。EAEBEC新知講解(1)畫(huà)法:在電場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線，從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā)到無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷終止的一系列曲線。(2)表示方法:電場(chǎng)線上任意一點(diǎn)順著電

2、場(chǎng)線的切線方向，表示該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向；電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。2.電場(chǎng)線的特點(diǎn)(1)不閉合：電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷；(2)不中斷：在無(wú)電荷的區(qū)域內(nèi)不會(huì)中斷；新知講解(3)電場(chǎng)線不相交、不相切：同一電場(chǎng)的電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交，這是因?yàn)樵陔妶?chǎng)中任意一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不可能有兩個(gè)方向；電場(chǎng)線相切意味著無(wú)限稠密，表明電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)限大，但電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)限大的電場(chǎng)不存在所以電場(chǎng)線不相切。2.對(duì)電場(chǎng)線的理解(1)電場(chǎng)線不存在:電場(chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)而假設(shè)的，是一種科學(xué)抽象出來(lái)的物理模型。新知講解(2)電場(chǎng)線不是帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。特別提醒!電場(chǎng)線與帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡重合的條件:(

3、1)電場(chǎng)線是直線；(2)帶電粒子只受靜電力作用，或受其他力但合力方向沿電場(chǎng)線所在直線；(3)帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場(chǎng)線所在的直線。針對(duì)練習(xí)：如圖所示，帶箭頭的直線是某一電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在這條線上有A、B兩點(diǎn)，用EA、EB表示A、B兩處的電場(chǎng)強(qiáng)度，則( ) A.A、B兩處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同B.因?yàn)锳、B在一條電場(chǎng)線上,且電場(chǎng)線是直線，所以EA=EBC.電場(chǎng)線從A指向B，所以EAEBD.不知A、B附近電場(chǎng)線的分布情況，EA、EB的大小不能確定新知講解AD新知講解-3.幾種常見(jiàn)電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布(1)正負(fù)電荷的電場(chǎng)線正電荷的電場(chǎng)線負(fù)電荷的電場(chǎng)線+新知講解針對(duì)練習(xí)：如圖所示是點(diǎn)電荷Q周

4、圍的電場(chǎng)線，圖中A到Q的距離小于B到Q的距離。以下判斷正確的是()A.Q是正電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.Q是正電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度A新知講解（2）等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線兩電荷的連線上:各點(diǎn)電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度最小，從O點(diǎn)沿兩電荷的連線向兩邊逐漸增大；兩電荷的連線上，任一點(diǎn)c與它關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)d的電場(chǎng)強(qiáng)度相同。O.cd新知講解Oab.兩電荷連線的中垂線上:各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)橛烧姾傻囊贿呏赶蜇?fù)電荷的一邊

5、，且與中垂線垂直，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，從O點(diǎn)沿中垂線向兩邊逐漸減小，直至無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)為零；中垂線上任意一點(diǎn)a與該點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)b的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等方向相同。等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線針對(duì)練習(xí)：如圖所示，在真空中等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中:O是電荷連線的中點(diǎn)，C、D是連線中垂線上關(guān)于O對(duì)稱的兩點(diǎn)，A、B是連線延長(zhǎng)線上的兩點(diǎn)，且到正、負(fù)電荷的距離均等于兩電荷間距的一半。則以下結(jié)論正確的是()A.B、C兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反B.A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.C、O、D三點(diǎn)比較，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最弱D.A、O、B三點(diǎn)比較，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最弱新知講解AB新知講解等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線（2）等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線兩電荷的

6、連線上：每點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由該點(diǎn)指向O點(diǎn)，大小由電場(chǎng)強(qiáng)度為零的O點(diǎn)開(kāi)始向兩端逐漸變大；任意一點(diǎn)c與該點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)d的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。Ocd.新知講解兩電荷連線的中垂線上:O點(diǎn)和無(wú)窮遠(yuǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度均為零，所以在中垂線上，由O點(diǎn)開(kāi)始，沿中垂線向兩邊電場(chǎng)強(qiáng)度先變大，后逐漸減小，到無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)減小為零；中垂線上任一點(diǎn)a與該點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)b的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。O.ab等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線針對(duì)練習(xí)：如圖為真空中兩點(diǎn)電荷A、B形成的電場(chǎng)中的一簇電場(chǎng)線，已知該電場(chǎng)線關(guān)于虛線對(duì)稱O點(diǎn)為A、B電荷連線的中點(diǎn)，a、b為其連線的中垂線上對(duì)稱的兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()A.A、B可能為帶

7、等量異號(hào)的正、負(fù)電荷B.A、B可能為帶不等量的正電荷C.a、b兩點(diǎn)處無(wú)電場(chǎng)線，故其電場(chǎng)強(qiáng)度可能為零D.同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受靜電力大小相等，方向一定相反新知講解新知講解解析：根據(jù)電場(chǎng)線的方向及對(duì)稱性，可知該電場(chǎng)為等量同種電荷形成的，故A、B均錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)雖沒(méi)有畫(huà)電場(chǎng)線，但兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都不為零，只有O點(diǎn)和無(wú)窮遠(yuǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度才為零，所以C錯(cuò)誤；根據(jù)等量同種電場(chǎng)的特點(diǎn)可知，同一電荷在a、b兩點(diǎn)所受靜電力等大反向，D正確。新知講解演示：模擬電場(chǎng)線模擬正電荷電場(chǎng)線的照片把頭發(fā)碎屑懸浮在蓖麻油里，加上電場(chǎng)，碎屑就按電場(chǎng)強(qiáng)度的方向排列起來(lái)，顯示出電場(chǎng)線的分布情況。如圖是模擬正電荷電場(chǎng)線的照片。

8、電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線，而是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線。這個(gè)實(shí)驗(yàn)只是用來(lái)模擬電場(chǎng)線的分布。新知講解二、勻強(qiáng)電場(chǎng)1.如果電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同，這個(gè)電場(chǎng)就叫作勻強(qiáng)電場(chǎng)。相距很近的一對(duì)帶等量異種電荷的平行金屬板，它們之間的電場(chǎng)除邊緣外，可以看作勻強(qiáng)電場(chǎng)。模擬平行金屬板間電場(chǎng)線的分布。新知講解2.勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng)各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)弱相同，電場(chǎng)線密疏程度一樣。勻強(qiáng)電場(chǎng)各點(diǎn)電場(chǎng)方向相同。知識(shí)拓展：點(diǎn)電荷與帶電平板的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布在帶電平板表面場(chǎng)強(qiáng)與平板垂直新知講解 科學(xué)方法：用物理量之比定義新物理量在物理學(xué)中，常常用物理量之比表示研究對(duì)象的某種性質(zhì)。例如，用質(zhì)量 m 與體積 V 之

9、比定義密度 、用位移 L與時(shí)間t 之比定義速度 v、用靜電力F與電荷量 q 之比定義電場(chǎng)強(qiáng)度 E，等等。這樣定義一個(gè)新的物理量的同時(shí)，也就確定了這個(gè)新的物理量與原有物理量之間的關(guān)系。比值定義包含“比較”的思想。例如，在電場(chǎng)強(qiáng)度概念建立的過(guò)程中，比較的是相同電荷量的試探電荷受靜電力的大小。課堂練習(xí)1以下說(shuō)法正確的是（ ）A電場(chǎng)線是電場(chǎng)中實(shí)際存在的線B電場(chǎng)線是從正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn))發(fā)出，到負(fù)電荷或(無(wú)窮遠(yuǎn))終止的不封閉曲線C一對(duì)正、負(fù)電荷的電場(chǎng)線不相交，但兩對(duì)以上正負(fù)電荷的電場(chǎng)線可能相交 D電場(chǎng)線的疏密程度反映電場(chǎng)強(qiáng)度大小，電場(chǎng)中沒(méi)有電場(chǎng)線的地方，場(chǎng)強(qiáng)為零BC課堂練習(xí)2. 以下關(guān)于電場(chǎng)和電場(chǎng)線的說(shuō)法

10、中正確的是 ()A.電場(chǎng)和電場(chǎng)線都是客觀存在的物質(zhì)，因此電場(chǎng)線不僅能在空間相交，也能相切B.在電場(chǎng)中，凡是電場(chǎng)線通過(guò)的點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，不畫(huà)電場(chǎng)線區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.同一試探電荷在電場(chǎng)線密集的地方所受靜電力大D.電場(chǎng)線是人們假設(shè)出來(lái)的,用以形象表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，客觀上并不存在。CD課堂練習(xí)3.如圖所示，空間有一電場(chǎng)，電場(chǎng)中有兩個(gè)點(diǎn)a和b，下列表述正確的是()A.該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)B.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大C.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比a點(diǎn)的大D.正電荷在a、b兩點(diǎn)受力方向相同B課堂練習(xí)4.帶電平行板間的電場(chǎng)強(qiáng)度是 ( ) A以板間中點(diǎn)最強(qiáng) B接近兩板處最強(qiáng) C除邊緣區(qū)域外到處都一樣 D在板間

11、中點(diǎn)為零C拓展提高1. 一帶電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，若不計(jì)粒子所受重力，下列說(shuō)法中正確的是（）A粒子帶負(fù)電荷 B粒子的初速度不為零 C粒子在A點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度 D粒子的加速度大小先減小后增大 B拓展提高2.某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示,下列說(shuō)法正確的是 ()A.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.若將一試探電荷+q由a點(diǎn)靜止釋放,它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)C.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同C拓展提高3.負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放,只受靜電力作用，沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，它運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像如圖所示。則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)線分布情況可能是() C課堂總結(jié)1.電場(chǎng)線是畫(huà)在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。2.特點(diǎn)假想的，不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡不閉合：電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷；不中斷：在無(wú)電荷的區(qū)域內(nèi)不會(huì)中斷；勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小、方向均可相同。課堂總結(jié)3.掌握幾種常見(jiàn)電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布。4.勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng)各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)弱相同，電場(chǎng)線密疏程度一樣。勻強(qiáng)電場(chǎng)各點(diǎn)電場(chǎng)方向相同。板書(shū)設(shè)計(jì)一、電場(chǎng)線1.電場(chǎng)線是畫(huà)在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。2.特點(diǎn)假想的，不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡；