2022届高中物理新教材同步必修第三册 第9章 3 第2课时 电场线 匀强电场.pdf

第2课时电场线匀强电场

[学习目标]1.知道什么是电场线并掌握电场线的特点.2.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.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.3.知道什么是匀强电场及其特点.

一、电场线匀强电场

1.英国物理学家法拉第首先用电场线描述电场.

2.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.

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.

(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：如果电场中各点的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)场强大小处处相等，电场线疏密程度相同.

判断下列说法的正误.

(1)电场线不仅能在空间相交，也能相切.(×)

(2)在电场中，凡是电场线通过的点的电场强度不为零，不画电场线区域内的点的电场强度为

零.(×)

(3)同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大.(√)

(4)电场线是人们假设出来的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在.(√)

(5)匀强电场的电场线可以是间距相等的曲线.(×)

一、电场线匀强电场

导学探究(1)电荷周围存在着电场，法拉第采用了什么简洁方法来描述电场？

(2)在实验室，可以用实验模拟电场线；头发屑在蓖麻油中排列显示了电场线的形状，这能否

说明电场线是实际存在的线？

答案(1)法拉第采用了画电场线的方法描述电场.

(2)不能，电场线实际不存在，但可以用实验模拟.

知识深化

1.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.

(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.

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)正点电荷的场强方向背离点电荷，负点电荷的场强方向指向点电荷.

(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，场中各点场强大小相等、方向相同.

如图1所示是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则()

图1

A.a点的电场强度较大

B.同一点电荷放在a点受到的静电力比放在b点时受到的静电力小

C.正电荷在a点由静止释放，它在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致

D.电荷在a点受到的静电力方向必定与该点场强方向一致

答案A

解析a点处的电场线比b点处的密，因此a点的电场强度比b点的大，同一点电荷在a点

受到的静电力也大，故A正确，B错误；正电荷在a点由静止释放时，静电力方向始终沿电

场方向，而速度方向则在不断变化，因此其运动的轨迹不沿电场线，故C错误；若是负电荷，

则在a点所受静电力方向和电场方向相反，因此电荷在a点受到的静电力方向不一定和电场

方向相同，故D错误.

图中画了四个电场的电场线，其中图A和图C中小圆圈表示一个点电荷，图A中虚

线是一个圆，图B中几条直线间距相等且互相平行，则在选项图A、B、C、D中M、N两处

电场强度相同的是()

答案B

解析电场强度为矢量，M、N两处电场强度相同，则电场强度方向、大小都要相同.图A中

M、N两点的电场强度大小相同，方向不同.图B是匀强电场，M、N两点的电场强度大小、

方向都相同.图C中M、N两点的电场强度方向相同、大小不同.图D中M、N两点的电场强

度大小、方向都不相同，故选项B正确.

二、两等量点电荷的电场

导学探究

1.等量异种点电荷

(1)在图2中画出等量异种点电荷周围的电场线.

图2

(2)完成下列填空：

①两点电荷连线之间的