电场线1
第三讲电场线
第三讲:电场线学习目标1.掌握用电场线表示电场强度的方法;2.掌握常见电场的电场线的特点及其画法;3.掌握匀强电场。
知识串讲一、电场线的概念在电场中画出一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的场强方向都在各该点的切线方向上,这些曲线就叫做电场线。
二、几种常见电场中电场线的分布及特点(1)正、负点电荷的电场中电场线的分布特点:a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。
(2)等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布特点:a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大b、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(中垂线)垂直。
c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点O等距离各点场强相等。
(3)等量同种点电荷形成的电场中电场线分布特点:a、两点电荷连线中点0处场强为零b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为0c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏(4)匀强电场概念:在电场的某一区域里,如果各点场强的大小和方向都相同,这个区域的电场叫做匀强电场。
特点:a、匀强电场是大小和方向都相同的电场,故匀强电场的电场线是平行等距的直线b、电场线的疏密反映场强大小,电场方向与电场线平行(5)点电荷与带电平板的电场中电场线的分布特点:a、以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称。
b、电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电场线分布,而带电平板恰为两电荷连线的垂直平分线c 、在带电平板表面场强与平板垂直三、电场线的性质(1)电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或,且不会在没有电荷的地方中断;(2)电场线不相交;(3)静电场的电场线不闭合;(4)电场线的疏密程度反映场强的大小;(5)电场线是人为引入的不是客观存在的物质;(6)电场线不是电荷的运动轨迹。
四、关于电场线的几点说明(1)电场线是假想的曲线电场线跟“质点”“点电荷”这些理想化的模型不同。
一电场的电场线分布
一电场的电场线分布
电场线是用来表示电场强度和方向的线条,可以帮助我们直观地理解电场的分布情况。
在一个电场中,电场线的分布通常具有以下特点:
1. 电场线从正电荷开始,朝向负电荷方向。
这是因为电场线是从正电荷指向负电荷,表示了电场的方向。
2. 电场线一般不会相交。
这是因为电场线代表了方向,两个不同方向的电场线相交会导致产生不一致的方向信息,所以电场线不会相交。
3. 电场线在正电荷周围呈辐射状分布。
这是因为正电荷对周围空间产生电场,电场线从正电荷出发向周围扩散。
4. 电场线在负电荷周围呈辐射状分布。
与正电荷相反,负电荷会吸引电场线,使电场线从周围向负电荷集中。
5. 电场线在电场强度较强的地方更密集。
当电场强度增大时,电场线的密度也相应增加。
这是因为电场线的密度反映了电场的强度。
需要注意的是,以上描述是基于理想的条件下得出的,实际情况下电场线的分布可能会受到周围其他物体的影响,例如导体和绝缘体等。
电场线
电场线一、定义为了形象描述电场而在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点电场方向相同,这些曲线就叫电场线.电场是客观存在的,而电场线是为了形象地描述电场场强大小和方向,而人为地引入(画出)的一簇假想曲线,并非是客观存在的物质.二、电场线的基本性质(1)静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远(2)电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向(3)电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强)(4)任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)证明:若电场中两条电场线相交,则过交点可做两个场强方向,这与电场中某点只能有一个场强方向矛盾,故电场线不能相交。
(5)电场线(静电场)不能是闭合曲线,也不在无电荷处中断证明:○1若静电场的电场线是闭合的,则沿电场线方向绕一圈回到原点,电势应降低,这与电场中某点只能有一个电势矛盾,故电场线不可能是闭合曲线。
○2若静电场的电场线是闭合的,则沿闭合曲线从一点运动一圈回到出发点,由电场力与电荷运动方向时刻共线,可得电场力做功不为零;而依据从电场中一点回到该点电势差为零,可得电场力做功为零,一个过程却有两个结果,故电场线不能是闭合曲线。
(6)电场线与等势面(等势线)垂直证明:若电场线与等势面不垂直,则位于等势面上的电荷,将受到一个不垂直于等势面的电场力,这个力就会使得电荷沿等势面运动且对其做功,这与沿等势面移动电荷电场力不做功是矛盾的,故电场线与等势面是垂直的。
三、几个方向1.电场线方向:始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远(电场线为假想的曲线,其方向人为规定)2.场强(电场)方向:正电荷受电场力方向(电场线为直线,场强方向与电场线方向一致;电场线为曲线,场强方向为电场线切线方向)3.电荷受力方向:正电荷与场强方向一致,负电荷与场强方向相反4.电荷运动(速度)方向:轨迹切线四、带电粒子运动轨迹与电场线重合的条件○1电场线为直线。
简述电场线的特点
简述电场线的特点
电场线是用来描述电场分布的曲线,它具有以下特点:
1. 电场线从正电荷指向负电荷:电场线始于正电荷,终于负电荷。
这是因为正电荷会产生向外的电场,而负电荷会产生向内的电场。
因此,电场线的方向总是从正电荷指向负电荷。
2. 电场线不相交:在同一区域内,电场线不会相交。
这是因为电场线表示的是电场的方向和强度,如果电场线相交,则会出现多个电场方向和强度的矛盾情况。
因此,电场线不相交是为了保持电场的一致性。
3. 电场线趋向于与导体垂直:当电场线遇到导体表面时,它会趋向于与导体表面垂直。
这是因为导体内部的自由电子会受到电场力的作用,使其在导体内部移动,直到达到静电平衡。
在静电平衡状态下,导体内部的电场强度为零,因此电场线与导体表面垂直。
4. 电场线与等势线垂直:等势线是表示电势相等的曲线。
电场线与等势线垂直是因为电场力是沿着电势降低的方向产生的。
如果电场线与等势线不垂直,就会存在沿着电势升高方向产生的力,这将导致电荷无限制地加速,违背能量守恒定律。
5. 电场线密度表示电场强度:电场线的密度表示了电场的强度。
当电场线密度较大时,表示电场强度较大;而当电场线密度较小时,表示电场强度较小。
电场线的密度可以通过增加电场线的数量或减少电场线之间的间距来改变。
综上所述,电场线具有指向负电荷、不相交、趋向于与导体垂直、与等势线垂直以及密度表示电场强度的特点。
通过电场线的分布,可以直观地了解电场的性质和分布情况。
电场电场强度和电场线
单位:N/C
(2)方向性:物理学中规定,电场中某点的场强 方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.
(3)电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的 大小和方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场 的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场 强度与是否放入电荷无关.
❖
q2
❖ 可见,电荷间的库仑力就是电场力,库仑定律可 表示为
❖
例1.在真空中有两点 A、B相距30cm,在A点放 入一个点电荷Q,在B点放入一个负的检验电荷q1= -1.5×10-12C ,受到的电场力F=3×10-9N,并 沿AB方向。求:
⑴B点的场强多大? 2×103N/C ⑵取走q1,在B点再放一个q2=3.0×10-12C的正电 荷,B点的场强是多大? 2×103N/C
等量同种电荷
▪ 连线上:在两电荷连线中点O处场强最小,从 O点向两侧逐渐增大,数值关于O点对称,方 向相反。
▪ 中垂线上:从中点沿中垂线向两侧,电场强 度的数值先增大后减小,两侧方向相反,关 于O点对称的点数值相等
等量异种电荷
▪ 两电荷连线上:在两电荷连线中点O处场强最 小,从O点向两侧逐渐增大,数值关于O点对 称。
❖ (2)若剪断丝线,小球碰到
❖ 金属板需多长时间?
19.如图所示,在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管
的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为q
的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放,小
球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力。若
小球所带电量很小,不影响O点处的点电荷的电场,
则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小
⑶Q的电量多大? 2×10-8C
⑷Q加倍,B点的场强如何变化? 4×103N/C
§1-3 电场线
6
6.正点电荷与带负电平板的电场。 电场线与平板垂直
三.电场线的性质
电场线始于正电荷或来自无限远,止于负电荷或延伸到 无限远
电场线密集处场强大,稀疏处场强小
电场线不相交、不中断 四.匀强电场
场强大小处处相等,场强方向处处相同的电场叫匀强电 场 匀强电场的电场线是均匀分布的平行直线
等量同种点电荷置于a、b两点,在其连线的中垂线上场 强的大小变化有何特点?
§1-3
一.电场线
电场线
为了形象地描绘电场,在电场中画出一系列曲线,曲线 上每一点的切线方向都和该点的场强方向一致,这样的 曲线叫做电场线 电场线是对电场的形象描述,是人为的理想模型
B A
C D
二.几种典型电场的电场线 1.正点电荷的电场线从正电荷出发延伸 到无限远;直线
1
2.负点电荷的电场线从无限远终止在负 电荷;直线
2
3
3.等量异种点电荷的电场线从正电 荷出发止于负电荷或延伸到无限远; 曲线。相对连线的中垂线对称。 4.等量正点电荷的电场线从正电荷 发出延伸到无限远;曲线。
4
等量负点电荷的电场线从无限远发出 止于负电荷;曲线。 连线中点极板到负极板。均匀 分布平行直线
a Q
O1
O
b Q
O2
一个电子,在等量正电荷连线的中垂线上,可以做怎样 的运动?
《方案》p.137-例3
F
曲线运动物体,如何根据轨迹确定其合力的方向?
如何根据电场线分布确定场强的大小?
如何根据电场线分布确定场强的大小和加速度大小? 如何根据电场线方向和受力方向确定电荷的性质?
作业:《教材》p.110-⑷⑸⑹ 《方案》p.137-3/5、猜想3
复习回顾 电场强度的定义
《电场线》 讲义
《电场线》讲义一、什么是电场线在物理学中,电场线是为了形象直观地描述电场而引入的一种假想曲线。
简单来说,电场线是用来描绘电场分布的“地图”。
想象一下,空间中存在着一个电场,我们看不见摸不着它,但通过电场线,就能对电场的性质和特点有一个较为直观的认识。
电场线具有一些显著的特点。
首先,电场线总是从正电荷出发,终止于负电荷,或者延伸到无穷远处。
这就好像水流从高处流向低处一样,正电荷是电场的“源头”,负电荷是“汇流处”。
其次,电场线在空间中不会相交。
因为如果相交,那就意味着在交点处电场有两个方向,这显然是不可能的。
二、电场线的疏密与电场强度的关系电场线的疏密程度反映了电场强度的大小。
电场线越密集的地方,电场强度越大;电场线越稀疏的地方,电场强度越小。
举个例子,如果我们把电场想象成一群跑步的人,那么人多密集的地方就相当于电场线密集的区域,代表着电场强度大;而人少稀疏的地方就如同电场线稀疏的区域,电场强度也就较小。
通过观察电场线的疏密,我们可以快速判断出电场中不同位置电场强度的相对大小。
这对于分析和解决电场相关的问题非常有帮助。
三、匀强电场中的电场线匀强电场是一种特殊的电场,其电场强度的大小和方向在整个区域内都是恒定不变的。
在匀强电场中,电场线是相互平行且等间距的直线。
这就如同在一个平坦的操场上,跑步的人沿着整齐的平行线匀速奔跑。
匀强电场在实际生活中有很多应用。
比如,平行板电容器内部的电场就可以近似看作匀强电场。
四、电场线与电荷的运动轨迹需要注意的是,电场线不是电荷的运动轨迹。
电荷在电场中的运动轨迹取决于电荷的初速度、受力情况以及运动过程中的其他因素。
假设一个电荷在电场中运动,如果它的初速度为零或者初速度方向与电场线方向相同,那么它的运动轨迹可能会与电场线重合。
但如果初速度方向与电场线方向不同,电荷将做曲线运动,其轨迹就不会与电场线重合。
五、电场线与等势面的关系等势面是电场中电势相等的点所组成的面。
电场线与等势面总是垂直的。
(完整版)电场强度与电场线
电场强度和电场线一、电场:(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加.物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量.(2)基本性质:主要表现在以下几方面①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.二、电场强度(E):同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?(1)关于试探电荷和场源电荷注意:试探电荷是一种理想化模型,它是电量很小的点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响指出:虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱,但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关,所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱.实验表明:在电场中的同一点,电场力F与电荷电量q成正比,比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷电量无关,是反映电场性质的物理量,所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱.(2)电场强度①定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强.用E表示。
公式(大小):E=F/q (适用于所有电场)单位:N/C 意义②方向性:物理学中规定,电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.指出:负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反.◎唯一性和固定性电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.三、(真空中)点电荷周围的电场、电场强度的叠加(1)点电荷周围的电场①大小:E=kQ/r2 (只适用于点电荷的电场)②方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.说明:公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量,r是场中某点到场源电荷的距离.理解:空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的,与检验电荷无关.(2)电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.[要点提炼]公式E =F q 与E =kQr2的对比理解项目 意义适用条件Q 或q 的意义公式中各量的关系 E =F q电场强度的定义式 任何电场 q 是试探电荷E 用F 与q 的比值来表示,但E 大小与F 、q 大小无关 E =k Q r2 点电荷的场强公式点电荷在真空中Q 是场源电荷E 不仅由Q 、r 决定且E ∝Q ,E ∝1r2四、电场线(1)电场线: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的方向。
电场线的几何描述中电场线的定义及分布特点
电场线的几何描述中电场线的定义及分布特点:
电场线的定义
电场线俗称电力线,是为了直观形象地描述电场分布而在电场中引入的一些假想的曲线,最早由法拉第引入与使用。
电场线的疏密程度与该处场强大小成正比,曲线上每一点的切线方向和该点电场强度的方向一致,曲线密集的地方场强强,稀疏的地方场强弱。
电场线的性质
1、没有证实电场线的真是存在,电场线是假想的。
2、在没有电荷的空间,电场线具有不相交、不中断、不相切的特点。
3、静电场的电场线不闭合,始于正电荷或无穷远处终止于无穷远或负电荷,垂直于导体表面和等势面。
4、感生电场的电场线是闭合曲线,闭合的电场线包围磁感线。
5、电场线的每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致。
6、电场线的疏密与电场强弱的关系:电场线的疏密程度与场强大小有关,电场线密处电场强,电场线疏处电场弱。
电场线的用途
1、判定场强的方向和大小,画出等势面,判定电势高低。
2、根据电场线方向能确定电荷的受力方向和加速度方向。
电场中的电场线知识点总结
电场中的电场线知识点总结电场线是在电场中描述电荷分布和电场强度分布的一种图像化工具。
通过电场线,我们可以了解到电场中的电荷分布情况以及电场的性质。
本文将对电场线的相关知识点进行总结和概括。
1. 电场线的定义和性质电场线是连接电场中不同位置上的点,使得每个点上的切线方向与当地电场强度方向一致的曲线。
电场线的性质如下:- 电场线不会相交:因为在同一点上不可能有两个不同方向的电场强度。
- 电场线与等势线相切:在电场线上的任意一点上,电场的方向与等势线的切线方向垂直。
- 电场线的密度反映了电场强度的大小:电场线越密集,表示电场强度越大。
2. 电荷分布对电场线的影响- 正电荷:正电荷会产生由内向外的辐射状电场线,线的密度越大表示电场强度越大。
- 负电荷:负电荷会产生由外向内的辐射状电场线,线的密度越大表示电场强度越大。
- 同种电荷:同种电荷周围的电场线会相互排斥,线的密度越大表示电场强度越大。
- 异种电荷:异种电荷周围的电场线会相互吸引,线的密度越大表示电场强度越大。
3. 均匀带电平面的电场线均匀带电平面是一种特殊的电荷分布形式,对应的电场线呈现以下特点:- 与带电平面平行:在带电平面周围,电场线垂直于平面,并且平行于平面。
- 均匀分布:电场线间距相等,线的密度均匀。
4. 均匀带电球壳的电场线均匀带电球壳是另一个特殊的电荷分布形式,对应的电场线呈现以下特点:- 与球壳表面垂直:电场线从球心向球壳表面的各个点发射,并且与球面垂直。
- 球面上的任意一点上的电场线方向相同。
5. 不同电荷分布形式的电场线除了均匀带电平面和均匀带电球壳外,其他电荷分布形式也会对应不同的电场线:- 单个点电荷:电场线呈现以点电荷为中心的等距离放射状。
- 多个点电荷:各个点电荷的电场线相互沟通,整体上呈现出总的电荷分布情况。
总结:电场线是理解电场分布和电场强度变化的重要工具。
通过对电场线的观察和分析,我们可以更好地理解电荷分布对电场的影响以及电场的性质。
电场、电场强度、电场线ppt课件(1)
场强度为多少?
A
P
B
解:A、B都在P点产生电场,+Q EB
且两个场强方向相反。
因为:E K Q
r2
所以: EP
K
Q rA 2
K
Q rB 2
27 KQ 4r 2
EA +Q
答:P点场强为27KQ/4r2.
五、电场线
1.电场线
在电场中画一些曲线,使曲线上每 一点的切线方向与该点的场强方向一致.
2、几种常见电场的电场线分布
答案:BC
+ ++++++
_______
++ + ++
任何带电体的周
+Q
围都存在电场
--- -
-
--
-
-
检验电荷:体
积比较小,带电 量也比较小,它 的引入不会影响 +q 原电场的部分 +Q
电场对放入其中的电荷 有电场力的作用
思考题:真空中两个正点电荷A、B所带电量
皆为Q,且相距为r,则距离A为r/3处的P点的电
数代选择
适应环境的所需变异被保存
进化,新物种产生
达尔文把这种在生存斗争中,适者生存、 不适者被淘汰的过程,叫做自然选择. 达尔文认为: 自然选择是进化的重要动力和机制.
用农药消灭害虫,开始时,效果显著,但 过一段时间后,药效明显下降,是什么原 因使害虫产生了抗药性?
在农药使用前,本来就存在抗药性变异的个 体,农药杀死的是不具抗药性的个体,具有抗 药性的个体保留了下来,并把抗药性遗传给了 后代。农药对害虫的抗药性变异起了定向选择 作用,抗药性变异经过遗传逐代积累,最后就 形成了具有抗药性的新品种,农药对其就不起 作用。
什么是电场线
什么是电场线电场线是用来描述电场分布的一种图形表达方式。
在电磁学中,电场是指由电荷产生的物理场,在空间中存在着电场强度。
为了更直观地理解电场分布情况,科学家们引入了电场线的概念。
电场线可以用来表示电场强度的大小和方向。
一般来说,电场线是由一系列连续的箭头构成的,箭头的指向表示了电场的方向,箭头的长度则表示了电场的强度。
这样一组连续的箭头就能够形成一条电场线。
根据电场线的定义,我们可以得出几个重要的特点:1. 电场线从正电荷指向负电荷:正电荷会产生电场,而电场线从正电荷的位置向外伸展出去。
而负电荷则相反,电场线会从负电荷的位置指向负电荷。
2. 电场线不交叉:电场线之间不会交叉,这是因为电场线上每一点的方向都是唯一确定的。
如果电场线之间交叉,就会出现一个点既指向正电荷又指向负电荷的情况,这是不符合实际的。
3. 电场线的密度代表电场强度的大小:电场线的密度越大,表示单位面积上通过的电场线条数越多,从而表示单位面积上的电场强度越大。
反之,电场线的密度越小,表示单位面积上的电场强度越小。
通过观察电场线的分布情况,我们可以得出一些结论:1. 对于一个带电粒子,电场线从其周围均匀地向外辐射,说明它产生了一个均匀的电场。
2. 对于两个电荷,它们之间的电场线由正电荷向负电荷弯曲而去,这表明电场线会沿着电势降低的方向运动。
3. 如果电场线的密度越来越大,说明电场的强度也越来越大,可能是由多个电荷叠加产生的。
电场线的概念在电磁学中具有重要的意义。
它不仅可以帮助我们直观地了解电场的分布情况,还可以作为研究电场性质的重要工具。
在实际应用中,我们可以使用电场线来分析电场的强度分布,从而更好地理解电场对电荷的作用效果。
总结起来,电场线是一种用来描述电场分布的图形表达方式,它能够直观地表示电场强度的方向和大小。
通过观察电场线的分布情况,我们可以得到一些有关电场特性的重要信息。
电场线的概念在电磁学的研究和应用中起着至关重要的作用。
电场线
电场线导读:本文电场线,仅供参考,如果觉得很不错,欢迎点评和分享。
教学目标知识目标1、知道什么视电场线,知道用电场线可以形象地表示电场的方向和强弱;2、知道一个点电荷、两个等量点电荷、点电荷与带电平行板间的电场线的分布;3、知道什么视匀强电场,以及匀强电场的电场线的分布;4、知道两块靠近的平行金属板,大小相等,互相正对,分别带有等量的正负电荷,他们之间的电场(除边缘附近外)是匀强电场.教学建议教材分析电场线的要点:1、电场线是假想的:电场线是人们用来形象的描述电场的分布而画出的一簇曲线,虽然实验模拟了这簇曲线的形状,但是实验没有正是电场线的真是存在,电场线是假想的.2、电场线不是闭合曲线:在静电场中,电场线起始于正电荷,终止于负电荷,不形成闭合曲线.3、电场线的每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致.4、电场线的疏密与电场强弱的关系:电场线的疏密程度与场强大小有关,电场线密处电场强,电场线疏处电场弱.5、电场线在空间不相交.注意:在最后归纳相互电场线表达的意义,特别要强调电场线上每一点的切线方向,就是该电的场强方向,强调电场线的疏密与场强大小的关系.重点难点1、重点是电场线的定义,以及电场线的分布2、难点是电场线的特点和匀强电场线的特征关于电场线讲解的教法建议电场线是为形象描述电场中电场强度分布情况而假想的线,是法拉第首先提出的.讲述电场线时,一定要通过实验将抽象的知识具体化,根据条件可用验电羽,或蓖麻油内悬浮头发屑等方法演示正负点电荷产生的电场的电场线,和等量、异种点电荷、等量同种点电荷产生电场的电场线,以及匀强电场的电场线.同时要求学生能够画出正负电荷、等量异种电荷、等量同种点电荷产生的电场和匀强电场的电场线.教学设计示例电场线一、教学目标1、在物理知识方面的要求:(1)掌握用电场线表示电场强度的方法;(2)掌握常见电场的电场线画法;(3)掌握匀强电场.2、通过观察演示实验,概括出经典电场的电场线特点,培养学生的观察概括能力.二、教具感应起电机一个、验电羽两个,两块带有验电羽的绝缘铝板.三、主要教学过程(一)复习提问1、电场强度的定义及其物理意义是什么?2、电场强度的决定因素是什么?3、及有什么联系与区别?4、简述电场强度的叠加原理.(二)引入新课电场看不见,摸不着,想个什么样的方法来形象地描述它呢?在初中,同学们学过磁场,磁场也看不见摸不着;当时用什么方法来形象地描述它呢?用磁感线.磁感线是真实存在的呢?不存在,是假想的.用它来形象、直观地描述磁场强弱和方向.磁感线在条形磁体外部由N极指向S极,内部由S极指向N 极,是闭合曲线,且外部稀疏内部稠密.磁感线有走向,磁感线上某点切线方向为该点磁场方向,也是该点所放小磁针的N极指向,即N极受力方向.磁感线不相交(如图1所示).形象直观地描述磁场用磁感线,形象直观地描述电场呢?(三)教学过程设计1、电场线概念引入英国物理学家法拉第首先引入了电场强度的图象,他在电场中画了一些线,使这些线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,并使线的疏密表示场强的大小.这些线称为电场线.2、几种常见电场的电场线匀强电场(1)点电荷电场的电场线如图2(a)所示,在A点放正电荷Q,研究该电场的电场线.为此在Q的周围B点放上+1C的点电荷q,它受到的电场力方向在A 与B连线上,并且由A指向B,再在A与B连线上取任一点C,放+1C点电荷q,它受的电场力方向仍在连线上,方向由A向C,由于电场线在B与C的切线共线,所以射线AC为一条电场线.同理,由A点出发的所有射线都可以是电场线,但考虑到对电场线的另一要求,它的疏密应表示E的大小,再考虑到空间对称,所以每对相邻电场线间的夹角应该相同,所以电场线应是图2(b)所示的样子.对负电荷Q的电场线,只需将正点电荷Q的电场线反向即可.如图2(c)所示.(2)等量异号点电荷的电场线如图3(a)所示,在A点与B点分别放上点电荷+Q与-Q,并研究它们的电场线的形状.首先研究直线AB上的情况,在A与B之间的连线的任一点放上+1C的点电荷q,q受到两个电荷同时作用,而合力方向在A与B 的连线上,由此可知,线段AB是一条电场线,方向由A指向B,再将q放于B点右侧直线上的任一点,发现q受的合力方向也在AB 连线上,并指向B,所以终止于B点的这条射线也是一条电场线,方向指向B.再将q放于A点左侧直线上的任一点,发现q受的合力方向也在AB直线上,方向由A向外,所以从A点出发的,方向背向A点的这条射线也是一条电场线.A与B连线上的电场线情况如图3(a)所示.再研究线段AB的垂直平分线上的情况.为此在其上任一点放上+1C的点电荷q,它受到的两个点电荷的作用力等大,而合力都垂直,如图3(b)所示.所以通过的所有电场线都应与垂直.再在直线的两侧取D与,使它们对直线成轴对称.将+1C的点电荷q放于D点,它所受的合力指向斜上方;将q放于点,它受的合力指向斜下方.可以看出,从A点出发,经过D、回到B 的一条曲线是一条电场线,如图3(c)所示.同理,在直线AB的上边与下边可以画出许多这样的电场线,但考虑到电场线的疏密应对应场强的弱强的要求,电场线只能画成图3(d)所示的形状.最后应指出,电场线并不只存在于纸面上,而是分布于整个立体空间.要想研究空间某一点的场强情况,只需将纸平面以AB线为轴转动到该点即可.(3)等量同号点电荷电场的电场线用上述的方法也可以得到等量同号点电荷的电场线,如图4所示.分析方法略去.(4)均匀带电的无限大平面电场的电场线图5(a)所示为均匀带正电的无限大平面,在平面上任一点A放+1C点电荷q,它所受电场力方向如何?由于空间对称,可以肯定q受力的方向一定垂直平面a向上,所以垂直平面a的所有向上的、向下的直线,都可能是电场线,但考虑到电场线的疏密应该表示场强的强弱,又考虑到空间对称,因而电场线各处的疏密相同,所以电场线只能画成图5(b)的形状,即电场线是疏密均匀的平行线.对于无限大均匀带负电的平面,电场线形状图5(c)所示.电场线仍是疏密均匀的平行线,只是指向平面.这说明在无限大均匀带电平面的两侧场强大小、方向相同.这种电场称为匀强电场.(5)带有等量异号电荷的无限大平行金属板的电场的电场线如图6(a)所示,带有等量异号电荷的两个无限大平面平行放置,由于对称,每个平面上电荷的分布是均匀的.由场的叠加原理可知,每个带电平面都在它的周围独立地产生电场,而总的电场应为两个分电场的矢量合.图6(b)画出了每个带电平面的电场线,实线代表正电荷的电场线,虚线代表负电荷的电场线.由于它们都是匀强电场,各分场场强大小处处相等,只是方向有差别.在两板之间两场方向相同,叠加后场强增大;在两板外侧,两场方向相反,互相抵消,场强为0,整个电场电场线的形状如图6(c)所示.3、电场线的演示(l)点电荷电场线的演示如图7(a)所示将验电羽与感应起电机的一个放电杆接通,摇动电机,验电羽上丝线会按场强方向排列,因而显示出电场线.可以看出,电场线形状与图2(b)相似.(2)演示等量异号点电荷电场线放好两个验电羽,如图7(b)所示,再用导线将它们分别与起电机的两个导电杆相连,摇动电机,丝线排列在电场方向上,形成类似图3(d)的形状.(3)演示等量同号点电荷电场线如图7(b)所示,再用导线将同一个导电杆与两个验电羽相连,摇动起电机,丝线排成形成类似图4的形状.(4)演示带有等量异性电荷平行金属板的电场线如图7(c)所示用导线将两板分别与起电机的两个放电杆连接,并摇动起电机,丝线就排列在电场线方向上.可以观察到,在两板的中央部分,电场线是平行的,其余边缘部分电场线不平行,如图8所示.这是因为平行金属板并非无限大所致,且非正对面上的丝线不动,原因是外侧.4、总结电场线的性质(l)电场线是假想的,不是真实的.感谢阅读,希望能帮助您!。
电场力 电场强度 第1课时 电场 电场线 (课件)高二物理(沪科版2020上海必修第三册)
小,速度越来越大
√C.电子运动到O时,加速度为零,速度最大
图6
D.电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零
解析 在等量正点电荷连线中垂线上电场方向
为O→a,电子从a点到O点运动的过程中,静电
力方向为a→O,加速度向下,与速度同向,故
速度越来越大;但电场线的疏密情况不确定,
O点上方的电场最强点位置不确定,故电场强弱变化情况不确定,则电
电场
法拉第 Faraday (1791-1867)
电场
+
电荷A
电场
电场
FB
—
电荷B
19世纪30年代,法拉第提出:在电荷的周围存在着由它产生的电场,处在 电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
A
电荷
B
电场
电荷
电场以及磁场已被证明是客观存在的,并且是互相联系的,统称为电磁场。
1.电场:存在于 电荷 周围的一种特殊物质,电荷之间的相互作用是通过 _电__场__产生的。 2.场像分子、原子等实物粒子一样具有能量 ,场是物质 存在的一种形式。
例3 (2021·沭阳县修远中学高一月考)在M、N两点放置等量的异种点电
荷如图4所示,MN是两电荷的连线,HG是两电荷连线的中垂线,O是垂
足.下列说法正确的是
A.OM中点的电场比ON中点的电场强
√B.O点的电场与MN上各点相比是最弱的
C.O点的电场与HG上各点相比是最弱的
D.将试探电荷沿HG由H移送到G,试探电荷所受静
子所受静电力大小变化情况不确定,加速度变化情况无法判断,故A、B
错误; 越过O点后,电子做减速运动,则电子运动到O点时速度最大,静电力为
零,加速度为零,故C正确;
常见的电场电场线分布规律
常见电场电场线分布规律电场强度、电场线、电势部分基本规律总结整理:胡湛霏一、几种常见电场线分布:二、 等量异种电荷电场分析1场强:① 在两点电荷连线上,有正电荷到负电荷,电场强度先减小后增大,中点 的电场强度最小。
电场强度方向由正电荷指向负电荷; ② 两点电荷的连线的中垂线上,中点 0的场强最大,两侧场强依次减小。
点电场强度方向相同。
2、 电势:① 由正电荷到负电荷电势逐渐降低;② 连线的中垂线所在的、并且与通过的所有电场线垂直的平面为一等势面; ③ 若规定无限远处电势为 0,则两点电荷连线的中垂线上各点电势即为3、 电势能:(设带电粒子由正电荷一端移向负电荷一端)① 带电粒子带正电:电场力做正功,电势降低,电势能减少; ② 带电粒子带负点:电场力做负功,电势降低,电势能增加。
三、 等量同种电荷电场分析1场强:① 两点电荷的连线上, 由点电荷起,电场强度越来越小, 到终点0的电场强度 为0,再到另一点电荷,电场强度又越来越大;② 两点电荷连线的中垂线上, 由中点0向两侧,电场强度越来越大,到达某一 点后电场强度又越来越小;③ 两点电荷(正)连线的中垂线上, 电场强度方向由中点 0指向外侧,即平行 于中垂线。
2、电势:① 两正点电荷连线上, 连线的中垂线上, ② 两负点电荷连线上, 连线的中垂线上, ③ 其余各点电势由一般规律判断,顺着电场线方向电势逐渐降低。
0。
0点电势最小,即由一个正点电荷到另一正点电荷电势先降低后升高。
0电电势最大,即 0点两侧电势依次降低。
0点电势最大,即由一个负点电荷到另一负点电荷电势先增高后降低。
0点电势最小,即 0点两侧电势依次升高。
ft 為亀五正蠱电荐岸#並电平板采来 正歳电画O3、电势能:① 由电势判断:若带电粒子为正电荷,则电势越高,电势能越大;若带电粒子为负电荷, 电势越高,电势能越小。
② 由功能关系判断:若电场力做负功,则电势能增加;若电势能做正功,则电势能减少。
§1-3高斯定理
§1-3 高斯定理一、电场线 1、电场线为了形象地描述电场,我们引入电场线这个概念。
1)电场线:电场中每一点的场强都有一定的方向,我们可以在电场中描绘一系列的曲线,使这些曲线上每一点的切线方向都与该点处的场强的方向一致,这些曲线叫做电场线。
(46页) 2)电场线的性质:(参考电磁证明描述) ⑴电场线起自正电荷(或来自无穷远),至于负电荷(或伸向无穷远),但不会在没有电荷的地方中断。
⑵若带电体系中正、负电荷一样多,则由正电荷出发的全部电场线都集中到负电荷上去。
⑶两条电场线不会相交。
(提示:相交则该点处有至少两条不同切线,即同一点场强不同,不合理。
)⑷静电场中的电场线不形成闭合线。
2、电场线数密度为了使电场线不仅能表示场强的方向,而且还可以表示大小,我们对电场线的疏密程度作如下规定:在电场中任意一点处取一个垂直于场强的小面元ds ,设穿过的电场线条数为。
电场线数密度:通过某点单位垂直截面的电场线条数,即ed dsφ。
我们规定,作电场线图时,使任意一点的电场线数密度与该点场强大小相同,即ed E dsφ=。
二、电通量为了研究高斯定理,我们需要引入电通量的概念。
1、 电通量的定义设为电场中任意一个面,图中标出了穿过这个面的电场线条数。
我们把通过电场中某个面的电场线条数称为通过该面的电通量。
通常用e φ表示,定通量是个标量。
2、电通量的计算1、 匀强电场中,平面S 与E垂直 e ES φ=平面S 与E 垂直,如图(a ),显然,垂直E的单位面积上的电场线条数(电场线数密度)与面积的乘积等于通过该面的电场线的条数即通过该面的电通量e ES φ=。
2、 匀强电场中,平面S 与E 不垂直 ()'cos e ES ES E S S Snφθ===⋅= 平面的法线n 与E 夹角为 ,n E θθ⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ ,如图(b ),显然()'cos e ES ES E S S Snφθ===⋅=,'S 是S 在垂直于方向上的投影。
03 电场线1
1.一个带负电的粒子在电场中的A点由静止释放,仅在电场力的作用下,沿直线运动到B 点,运动过程中的速度—时间图象如图所示.则A、B两点所在的区域的电场线可能是图乙中的()2.(2014年淮北调研)某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示,图中虚线表示电场线,实线表示等势面,A、B、C为电场中的三个点.下列说法错误的是()A.A点的电场强度小于B点的电场强度B.A点的电势高于B点的电势C.将负电荷从A点移到B点,静电力做正功D.将正电荷从A点移到C点,静电力做功为零答案:C3.如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图,电场方向如图中箭头所示,M、N、Q是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点,OQ连线垂直于MN.以下说法正确的是()A.O点电势与Q点电势相等B.将一负电荷由M点移到Q点,电荷的电势能增加C.O、M间的电势差小于N、O间的电势差D .在Q 点释放一个正电荷,正电荷所受电场力将沿与OQ 垂直的方向竖直向上4..某区域中电场线的分布如图所示,分别用E A 、E B 、E C 表示电场中A 、B 、C 三点电场强度的大小,下列判断正确的是A .ABC E E E >> B .C B A E E E >>C .B A C E E E >>D .B C AE E E >>【答案】C5如图所示为一个点电极A 与平板电极B 接入电源时的空间电场分布图,C 为A 到B 垂线的中点,D 、E 为同在A 、B 垂线上的两点,DC=CE ,F 、G 处在DE 的中垂线上,FC =CG ,下列说法正确的是A .A 电极的带电量小于B 电极的带电量B .F 点的电场强度大于C 点的电场强度C .DC 两点间电势差小于CE 两点间电势差D .电子从F 点沿直线移动到G 点,电场力先做正功,后做负功6三个点电荷电荷量分别为+2q 、-q 、-q ,它们周围的电场线如图所示,其中一条电场线上有A 、B 两点.下列说法正确的是A .A 点的场强小于B 点场强B .A 点的电势高于B 点电势C .将一正点电荷从A 点移到B 点,电场力做负功D .将一正点电荷从A 点由静止释放,仅在电场力作用下,它将沿电场线运动到B 点7空间有一沿x 轴对称分布的电场,其电场强度E 随x 变化的图像如图所示,x 1和-x 1为x 轴上对称的两点。
静电场中的电场线
静电场中的电场线静电场是指电荷分布不变的情况下所形成的电场。
在静电场中,电场力的作用会导致电荷沿着特定路径运动,这条路径被称为电场线。
电场线有助于我们理解电场的性质和分布情况。
本文将深入探讨静电场中的电场线。
1. 电场线的定义电场线是指描述电场强度和方向的惯用符号。
电场线的定义如下:在任一点上,电场线的切线方向表示该点的电场强度方向,而电场线的密度表示电场强度大小。
电场线始终是连续、光滑且不交叉的。
在同一电场中,电场线越密集,电场强度就越大。
2. 电场线的特点(1)电场线的起点和终点分别代表正电荷和负电荷,起点的电荷是正电荷,而终点的电荷是负电荷。
(2)电场线与导体表面垂直。
如果一个电场线与导体相交,那么在交点处的导体表面一定存在电荷,而在交点处的导体内部是没有电荷的。
(3)电场线趋向于垂直于导体表面。
当电场线朝向导体表面时,电场线会沿着表面逐渐变得垂直。
(4)在静电平衡的条件下,电场线不会进入导体内部。
这是因为导体内部不存在电场。
3. 电场线与电势的关系在静电场中,电场线的分布与电势的分布密切相关。
电场线从高电势区指向低电势区。
如果两个点之间的电势差较大,电场线就会更加密集,反之亦然。
通过电场线的分布,我们可以直观地了解电场的电势分布情况。
4. 电场线的示意图为了更好地理解电场线的特点和分布情况,我们可以通过示意图来描述静电场中的电场线。
示意图将电场线绘制为箭头,箭头的方向表示电场强度方向,箭头的长度表示电场强度大小。
通过示意图,我们可以清晰地观察和分析电场线的走向和分布情况。
5. 应用实例电场线不仅在学术研究中有重要作用,也在实际生活和工程应用中有广泛的应用。
例如,在电容器的设计中,了解电场线的分布情况可以帮助我们更好地设计电容器的结构和布局,从而提高其效率和性能。
总结:静电场中的电场线是描述电场强度和分布的重要工具。
通过电场线,我们可以直观地了解电场的性质和分布情况。
电场线的起点和终点分别代表正电荷和负电荷,电场线与导体表面垂直,并趋向于垂直于导体表面,在静电平衡的条件下,电场线不会进入导体内部。
电场线知识点总结
电场线知识点总结一、概念介绍电场线是用来描述电场的分布情况和方向的一种方法。
电场线是一种虚拟的图像,表示了电场的方向和强度。
当电场线是均匀的,密集且平行时,电场的强度越大;当电场线是疏松且交叉时,电场的强度越小。
通过观察电场线的分布,可以直观地了解电场的性质和分布情况。
二、电场线的特点1. 电场线与电场的方向垂直电场线和电场的方向始终垂直,这意味着电场线的切线方向即为电场的方向。
这一特点可以通过电场力线在任意一点的切线方向来理解,即电场力线的切线方向即为该点的电场方向。
2. 电场线的密度表示电场强度在同一区域内,电场线的密度越大,表示该区域内的电场强度越大。
反之,密度越小,表示电场强度越小。
这一特点表明,通过观察电场线的密度,可以直观地了解电场的强弱分布情况。
3. 电场线不会相交电场线之间绝对不会相交,这意味着在同一空间内,一点上只有一个唯一的电场方向。
这一特点是电场线独有的,能够帮助我们直观地理解电场的性质。
4. 电场线的密度和方向表现了电场的分布情况电场线的分布情况可以直观地反映电场的分布,包括电场的强度、方向和分布形态。
通过观察电场线的分布情况,可以帮助我们更好地理解和分析电场的性质。
三、电场线的绘制方法1. 在电荷附近绘制电场线当有正电荷和负电荷时,电场线始终从正电荷指向负电荷,而且不会相交。
在正电荷周围的电场线是从正电荷向外径向发散,而在负电荷周围的电场线从外向内收敛。
2. 电场线的绘制方向在绘制电场线时,需要注意电场方向的表现。
通常情况下,电场线从正电荷指向负电荷,代表了正电荷向负电荷的电场方向。
而对于同种电荷之间的电场线,则需保持密集的分布和平行的特点。
3. 电场线的密度和强度电场线的密度和强度可以通过线的长度和其密集程度来表现,当线越密集,表示电场强度越大;反之,线越稀疏,表示电场强度越小。
通过调整线的长度和密集程度,可以清晰地表现出电场的分布强度。
四、电场线的应用1. 通过观察电场线,可以直观地了解电场的分布,包括强度和方向。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
答:电场线总是从正电荷出发,终止于无穷 远处。如果只有负电荷,则电场线来自于无穷 远,终止于负电荷。
问题2:任意两条电场线都不会相交,为什么?
答: 如果相交,则交点就会有两个切线 方向,而同一点的场强的大小和方向是惟 一的,故电场中任意两条电场线都不会相 交。
E1
E2
注意事项:我们虽然可以用实
验模拟电场线的分布,但是, 电场线并不是电场中真实存 在的曲线,它只是我们为了 形象地描述电场而假想出来 的。
匀强电场的电场线分布
例题:右图是某区域的电场线分布, A.B.C是电场中的三个点
(1)哪一点电场强度 最强,哪一点电场强度 最弱? (2——画出各点场强 的方向 (3)把负的点电荷分 别放在这三点,画出所 受静电力的方向。
一.复习
1.电场的强弱用什么来表示呢?
2.
F Q E 和E k 的不同? q r2
3.电场强度的叠加方法是什么?
4.电场强度的方向是怎么规定的?
如图所示,在正电荷周围电场 中画了很多场强矢量,从这 个图上我们可以很方便地了 解正电荷周围各点的电场分 布情况,但它还不是最好的, 因为电场中有无数个点,我 们不能画出无数个矢量,法 拉第为我们提供了一种很好 的方法,就是用电场线来形 象地描述电场。
二.电场线的四大特点: 1.电场线是从正电荷或无穷远出发,终止于无穷远或负 电荷。
2.电场中任意两条电场线都不会相交。 3.切线方向是电场强度的方向,电场线的疏密表示 电场强度的大小
4.电场线是不是实际存在的曲线,只是为了形象的描述电 场假想出来的
三 .匀强电场:如果各点电场强度的大小相等,
方向相同,这个电场就叫做匀强电场。
+
(1)在每一点的曲线切线方向表示 该点的场强方向
一.电场线
(2)电场线的疏密表示场强的大小
(1)、孤立的点电荷
+
-
正点电荷
负点电荷
(2)、两个ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量的正、负点电荷
电羽带异种电荷
等量的异种点电荷
(3)、两个等量的正电荷
电羽带同种电荷
等量的正电荷
问题1:根据我们看到的几种典型的电场线, 谁能归纳一下电场线方向有什么特点吗?