北京高考丨静电场丨电场线分布与特征

各位同学大家好，欢迎来到十点课堂，跟勇哥学物理，今天距离高考第70天，我们分享的主题是静电场-电场线的分布与电场的特征。

   电场和它的基本性质   

在电荷的周围存在电场，

电场的基本性质，就是对于放入场中的电荷有力的作用。

所以相互靠近的两个电荷，他们之间是靠电场来相互作用的，它产生的力叫做库仑力。

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，产生的库伦力的大小 F=kq1q2/r²，其中k叫做静电力常量。

库仑定律与万有引力在公式的形式上是相似的，

库仑力F=kq1q2/r²，万有引力F=GMm/r²，他们都是与距离的平方成反比。

在微观的粒子中，比如一个原子中，原子核带正电，核外电子带负电，它们之间的作用力，既有库仑力也有万有引力。

但通常情况下，在微观的原子中，库仑力要远远大于万有引力的大小，这在我们的人教版的教材中有比较，同学们可以关注一下。

   电场强度   

了解库仑力之后，我们来继续学习表征静电场强度的物理量，我们叫它电场强度，用E来表示。

电场强度的定义式 E=F/q，单位是N/C，是电场具有的性质，与放入场中的试探电荷无关，拿走试探电荷之后电场依然存在。

电场强度E的定义式 E=F/q，除此之外，

我们还要学会点电荷产生的电场E=kQ/r²，

两个极板之间产生的匀强电场E=U/d，

所以电场强度E有三个求解的方法：定义式、点电荷电场和匀强电场。

电场强度E是一个矢量，既有大小也有方向，所以再求两个点电荷产生的场强的时候，他们的合场强要使用平行四边形定则进行矢量的合成。

在原创笔记中都已经画出来了，大家关注一下笔记。

  电场线  

电场是一种客观存在的物质，看不见也摸不到的，所以为了形象的描述电场，我们引入了电场线的概念。

电场线的疏密表示场强大小，电场线上某点的切线方向表示电场的方向。

电场的基本性质是对放入场中的电荷有电场力的作用，

如果是正电荷放入场中，正电荷受到的电场力与电场线的方向相同，如果是负电荷放入场中，负电荷受到的电场力与电场线的方向相反。

常见的电场线分布呢？

我们需要了解正电荷，负电荷，等量的同种电荷和等量的异种电荷，以及两板之间产生的匀强电场。

正电荷产生的电场线是以他为中心向外呈辐射状分布的，

负电荷是从无穷远处指向负电荷的。

在研究等量同种电荷和异种电荷的时候，我们一般画出它的连线和中垂线，重点研究连线的中点以及中垂线上的电场线分布。

以等量同种电荷为例，它的中点o处场强等于0，因为两个电荷产生的场在o点处相互抵消了。

从o点到无穷远，电场先增大后减小。判断中垂线上AB两点，先要确定它的最大值所在的位置。

等量异种电荷它的中垂线是一条等势线，沿着中垂线从中点o向无穷远处延伸，电场强度是逐渐减小的。

   电场线与等势线的关系   

在这儿我们提到了等势线的概念，等势线是指把电势相等的点连成的一条线。

等势线与电场线之间的关系有这样几个：

第一是电场线与等势线垂直；
第二是沿电场线的方向电势逐渐降低；

第三是等势线密集的地方，电场强度也是大的。

最后再来说一下匀强电场的分布。

两个相互靠近的金属板中间会产生匀强电场，匀强电场的是一组等间距的平行线。里面任何两点的场强大小都是相同的，方向也是相同的。

沿电场线的方向电势降低，笔记里面画出来的电场线的两点a、b，电势是降低的，在匀强电场中等势线与电场线垂直，所以等势线也应该是一组平行线，相邻的两条等势线间的电势差应该是相同的。

本节有几个重点，我们再来总结一下，

第一是在微观粒子中，原子核对核外电子的库仑力要远大于它们间的万有引力；

第二是电场是一种客观存在的物质，电场强度是场的性质，与试探电荷无关；

引入电场线的概念，它是来描述电场强度的大小和方向，是一种假想出来的，现实并不存在。

第三是电场强度是矢量，既有大小也有方向，合成时要使用平行四边形定则，

第四是常见的电场线分布，我们了解了一下。

今天的分享就先到这里，谢谢大家，咱们明天见。