1.3 课时2 电场的叠加 电场线（19页）课件 2024-2025学年高一物理粤教版（2019）必修第三册

(共19张PPT)
第一章 静电场的描述
第3节 课时2 电场的叠加 电场线
电场强度的叠加：
电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
如果场源电荷不只是一个点电荷，那么电场强度又是多少呢？
知识点一：电场强度的叠加
+
1
Q
2
Q
P
1
E
2
E
1
E
2
E
+
1
Q
2
Q
P
E
E
独立性：同一空间内各个场强对电荷的作用互不影响。
电场强度的运算遵循平行四边形定则
+Q
-Q
E1
E2
E
+Q
+Q
E1
E1
E2
E2
E
一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。
Q
r
P
r
Q
P
知识点二：电场线
除了用数学公式描述电场外，形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向也很重要。法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场，那就是画电场线（electric fieldline）。
思考：如何形象的反映和描述抽象的电场呢？
如果在电场中画一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，这样的曲线叫做电场线。
为了形象描述电场而引入的假想曲线，并不真实存在
1.定义：
电场线的疏密表示电场的强弱。在同一幅图中，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。
2.常见电场中的电场线分布
特点：
③以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上电场强度大小处处相等，方向不同。
（1）正、负点电荷的电场中电场线的分布
①离点电荷越近，电场线越密，电场强度越大。
②在点电荷形成的电场中不存在电场强度（大小、方向）相同的点。
（2）等量异种点电荷
②两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直。在中垂线上到O点等距离处各点的场强相等，中点场强最大。
O
①两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷。连线上，
中点场强最小；
③在中垂面(线)上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面(线)垂直，因此，在中垂面(线)上移动电荷时电场力不做功。
②中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零。
①两点电荷连线中点O处场强为零，此处无电场线。
④在中垂面(线)上从O点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强
先变强后变弱。
（3）等量同种电荷
③两点电荷连线中垂面(中垂线上)，场强方向总沿面(线)远离O(等量正电荷)
O
（4）带等量异种电荷的平行金属板的电场线分布
①匀强电场的定义：各点电场强度的大小相等、方向相同的电场。
②匀强电场的电场线：间隔相等的平行直线。
实例：相距很近带有等量异种电荷的一对平行金属板间的电场(忽略边缘)可以看做匀强电场。
3.电场线的特点
（1）电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷。
在正电荷形成的电场中,电场线起于正电荷延伸到无穷远处,在负电荷形成的电场中,电场线起于无穷远处止于负电荷。
O
（2）同一幅图中，场强越大的地方，电场线越密；场强越小的地方，电场线越疏.电场线的疏密程度反映了场强的相对大小.
思考：任意两条电场线可相交吗
如果相交，交点处就会有两个切线方向，而同一点电场强度的大小和方向是唯一的。
（3）同一电场的电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向。
·
·
·
a
b
c
·
·
·
a
b
c
(2)
(3)
EaEc只有一条电场线是不能判断这三个点电场强度的大小。
·
·
·
a
b
c
(1)
Ea>Eb>Ec
例题：如图所示，带箭头的直线是某电场中的一条电场线，电场线上a、b两点的场强分别用Ea、Eb表示，试根据下面的情况确定Ea与Eb的关系.
（1）如果这条电场线在匀强电场中.
（2）如果这条电场线在由一个正点电荷产生的电场中.
（3）如果这条电场线在由一个负点电荷产生的电场中.
解：根据以上分析可知：
（1）如果这条电场线在匀强电场中，则Ea=Eb方向由a指向b.
（2）如果这条电场线在由一个正点电荷产生的电场中，则a点靠近场源电荷， Ea>Eb方向由 a 指向 b.
（3）如果这条电场线在由一个负点电荷产生的电场中，则b点靠近场源电荷， Ea1.(多选)某静电场中的电场线如图，带电粒子在电场中仅受静电力作用，由M 运动到N，其运动轨迹如图中虚线，以下说法正确的是(　 　)
A.粒子带正电荷
B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能
ACD
2.如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q＞0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)（ ）
A.B. C. D.
B 　
3.（多选）用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图分别是等量异种点电荷形成电场的电场线和场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（ ）
A. B、C两点场强大小和方向都相同
B. A、D两点场强大小相等，方向相反
C. E、O、F三点比较，O点场强最强
D. B、O、C三点比较，O点场强最强
AC
4.如图，有一水平方向的匀强电场，电场强度大小为9×103 N/C。在电场内一水平面上作半径为10 cm的圆，圆周上取A、B两点，AO连线沿E方向，BO⊥AO，另在圆心O处放一电荷量为10-8 C的正点电荷。则A处电场强度的大小EA为多少？B处电场强度的大小EB为多少？
答案:0　1.27×104 N/C