9.3电场 电场强度 导学案-2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

该高中物理导学案聚焦“电场 电场强度”核心内容，涵盖电场基础、电场强度、点电荷电场及叠加原理、电场线和匀强电场。通过预备知识填空（如电场定义、试探电荷）和预习自测（辨析电场强度概念误区）衔接旧知与新知，搭建学习支架。 以“问题链驱动”设计为特色，预习自测辨析概念误区，展示讨论情境问题（如两点电荷电场强度叠加），培养科学思维。对比表格区分公式，深化物理观念，小组合作探究落实科学探究，助力学生提升分析解决问题能力。

人教版（2019）物理（必修第三册） 目录 第九章 静电场及其应用 1 第3节．电场 电场强度 1 课时1：电场基础及点电荷电场 1 课时2：电场线及匀强电场 5 第九章 静电场及其应用 第3节．电场 电场强度 课时1：电场基础及点电荷电场 【课标要求】 1. 知道电场是一种物质．了解电场强度，体会用物理量之比定义新物理量的方法．掌握点电荷电场性质. 2. 通过对等量异种电荷电场强度的计算，了解电场强度的叠加原理． 【学习目标】 1. 掌握电场的基本概念和性质． 2. 使用电场强度公式进行计算． 3. 理解电场公式间的联系与区别． 【学习重难点】 重点：1．掌握电场及电场强度的基本性质. 2. 掌握点电荷电场基本性质. 难点：能够对电场的性质进行分析，并掌握电场的叠加原理． 课本导练 预备知识 1. 电场：_________________________________________________． 2. 电场强度 （1）试探电荷与场源电荷 ①试探电荷：_______________________________________________． ②场源电荷：_______________________________________________． （2）电场强度 ①定义：_________________________________________________． ②定义式：________________________________________________． 3. 点电荷的电场 电场强度的叠加 （1）真空中点电荷的电场场强公式：_________________________________． （2）电场强度的叠加：_________________________________________． 预习自测 1．关于电场强度，小明有以下认识： A．若在电场中的 点不放试探电荷，则 点的电场强度为0； B．点电荷的电场强度公式 表明点电荷周围某点电场强度的大小与该点到场源电荷距离 的二次方成反比，在 减半的位置上电场强度变为原来的4倍； C．电场强度公式 表明电场强度的大小与试探电荷的电荷量 成反比，若 减半，则该处的电场强度变为原来的2倍； D．匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同. 你认为他的看法正确吗？请简述你的理由. 2．如图， 、 、 、 是正方形的四个顶点，在 点和 点放有电荷量都为 的正电荷，在 点放了某个未知电荷 后，恰好 点的电场强度等于0．求放在 点的电荷电性和电荷量． 展示讨论 小组讨论课本导练内容，并完成下列问题讨论且进行展示． 1. 如图真空中有两个点电荷 为 、 为 分别固定在 轴的坐标为0和 的位置上． （1） 轴上哪个位置的电场强度为0？ （2） 轴上哪些位置的电场强度的方向是沿 轴的正方向的？ 2. 在一个点电荷 的电场中，让 轴与它的一条电场线重合，坐标轴上 、 两点的坐标分别为 和 （图甲）．在 、 两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线 、 所示． （1）求 点和 点的电场强度的大小和方向； （2）点电荷 所在位置的坐标是多少？ 3. 如图，电荷量为 的点电荷与均匀带电薄板相距 ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中 点的电场强度为0，求带电薄板产生的电场在图中 点的电场强度． 点评点拨 一、电场及其基本性质 电场的产生 电场是存在于带电体周围的且传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质．电荷间的作用总是通过电场进行． 基本性质 电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性． 1. 电场的力的性质：电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力． 2. 电场的能的性质：当电荷在电场中移动时，电场力能对电荷做功（这说明电场具有能量）． 静电场 静止电荷产生的电场叫作静电场，静电场对电荷的作用力称为静电力． 例1． 下列说法中正确的是（　　） A．根据可知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比 B．电场中某点的电场强度，与试探电荷的受力大小及带电荷量无关 C．电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向 D．公式和只适用点电荷形成的电场 变式1． 有关电场的理解，下述正确的是（ ） A．由 可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比 B．只有当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度 C．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关 D．由公式 可知，在试探电荷离带电体很近时，r接近于零，电场强度达无穷大 二、电场强度 概念 在电场中某一点，试探电荷在该点所受静电力与其所带电荷量的比值是一个与试探电荷无关的量，于是将放入电场中某点的电荷所受静电力跟它的电荷量的比值定义为该点的电场强度，用E表示． 性质 1. _______________________________________ 2. _______________________________________ 3. _______________________________________ 物理意义 表示电场强弱和方向的物理量，数值上等于单位电荷在电场中受到的静电力的大小． 例2． 当在电场中某点放入电荷量为q的正试探电荷时其所受电场力为F，并由此得出该点场强为E；若在同一点放入电荷量为q′=2q的负试探电荷时，则下列描述正确的是（ ） A．该点场强大小为2E，方向与E相同 B．该点场强大小仍为E，但方向与E相反 C．带负电的试探电荷q′在该点所受电场力大小为2F，方向与E相反 D．带负电的试探电荷q′在该点所受电场力大小仍为F，方向与E相同 三、点电荷的电场 电场强度的叠加 点电荷的电场 表达式： 方向：若Q为正电荷，某点的电场强度方向沿Q和该点连线指向该点；若Q为负电荷，某点的电场强度方向沿Q和该点连线指向Q． 适用条件： 仅适用于真空中的点电荷的电场，而 适用于任何电场． 电场强度的叠加 1. 场强叠加原理 如果有几个点电荷同时存在，它们产生的电场就相互叠加，这时电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和．但是只有同时作用在同一点的电场才可以进行叠加． 2. 叠加方法 （1）_____________________________________________． （2）_____________________________________________． （3）_____________________________________________． E＝ 与E＝k 的比较 公式比较内容 本质区别 适用范围 Q与q的意义 关系理解 例3． 如图所示，在边长为a的菱形ABCD两个顶点A、C上，分别固定电荷量均为Q的正点电荷，中心O处固定电荷量为Q的负点电荷，已知∠DAB＝60°，静电力常量为k，则D点电场强度的大小为（ ） A．0 B． C． D． 小结小测 一、课堂小结 1．关于电场，其试探电荷的大小是否对电场强度大小有影响？为什么？那影响电场大小的因素都有什么？ 2. 请对比观察一下点电荷场强公式和库仑定律公式，你发现了什么？你是否能描述出其中的联系？ 二、课堂小测 1. 根据电场强度的定义式 可知，E与F成正比，与q成反比．（ ） 2. 电场中某点的电场强度与放在该点的正电荷受力方向相同，当该点放置负电荷时，场强反向．（ ） 3. 由 知，在以Q为球心、r为半径的球面上，各处场强相同．（ ） 4. 公式 与 中q与Q含义不同．（ ） 5. 若空间中只有两个点电荷，则该空间某点的场强等于这两个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和．（ ） 【参考答案】 例1 ．B 变式1 ．C 例2 C 例3 B 2、 课堂小测 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 课时2：电场线及匀强电场 【课标要求】 1. 知道电场线是为了形象描述电场而引入的，同时能通过电场线的分布了解两个等量异种点电荷周围的电场线． 2. 掌握匀强电场相关概念，并进行相关计算. 【学习目标】 1. 掌握电场线概念及典型电场分布． 2. 理解匀强电场的特性． 3. 应用电场知识解决点电荷在匀强电场中的受力问题． 【学习重难点】 重点：1．电场线的理解和分析. 2. 匀强电场及其特点. 难点：掌握常见电场的电场线分布及简单分析． 课本导练 预备知识 1. 电场线 （1）概念：_______________________________________________． （2）特点 ①____________________________________________________． ②____________________________________________________． ③____________________________________________________． 2. 匀强电场 （1）概念：_______________________________________________． （2）特点： ①____________________________________________________． ②____________________________________________________． 预习自测 1．以下是几种点电荷的电场线的分布情况，请标出图中各电荷的电性． 2．如图所示，用一条绝缘轻绳在竖直平面内悬挂一个带正电小球，小球质量为1.0×10-3kg，所带电荷量为2.0×10-8C．现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角为30°．取g=10m/s2，求： （1）匀强电场的电场强度． （2）若可以加任意方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角仍为30°，则所加匀强电场电场强度大小的最小值是多大，方向如何． 展示讨论 小组讨论课本导练内容，并完成下列问题讨论且进行展示． 1．有同学说电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹．这种说法对吗？试举例说明． 2．如图所示，质量为m、电荷量为+q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个电荷量大小也为q的带电小球B固定于O点的正下方，小球A静止时与小球B在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角θ=60°，两带电小球均可视为点电荷．已知重力加速度为g，静电力常量为k．求 （1）小球B的正负性； （2）细线的拉力大小； （3）带电小球B在A处产生的电场强度的大小． 点评点拨 一、电场线 电场线的定义 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，如图所示． 电场线的特点 __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ 几种特殊的电场线分布 例1． 如图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹， 是轨迹上的两点．带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（ ） A．该粒子带负电 B．该电场强度的方向向左 C． 两点的电场强度 处较大 D．该粒子在 两点的加速度 处较大 二、匀强电场 匀强电场 如果电场中各点的电场强度大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场． 特点 1. __________________________________________________ 2. __________________________________________________ 例2． 如图所示，倾角为 的光滑绝缘斜面固定在水平面上．为了使质量为 、带电荷量为 的小球静止在斜面上，可加一平行于纸面的方向可调的匀强电场，重力加速度为 ．下列说法正确的是（ ） A．电场强度的最小值为 B．电场强度的最小值为 C．若电场强度 ，则电场强度方向一定竖直向上 D．若电场强度 ，则电场强度方向不一定竖直向上 电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较 项目 电场线 运动轨迹 客观性 切线意义 小结小测 一、课堂小结 1. 如果我们想要比较电场A与电场B的电场强度大小、电场性质，除了上节课学到的公式的方法以外，还有什么其他的方法可以判别？ 2. 匀强电场的性质是什么？假设这有一电场线垂直向下的匀强电场，如果有一试探电荷，其运动方向平行于电场线方向，其运动状态是什么样的？如果其运动方向是垂直于电场线方向，其运动状态又是什么样？ 二、课堂小测 1. 电场线是为了形象地描述电场而引进的，是实际存在的．（ ） 2. 电场线的疏密程度表示电场的强弱，电场线上的箭头方向表示场强的方向．（ ） 3. 匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同．（ ） 4. 电场线从正电荷（或无穷远）出发，终止于负电荷（或无穷远）．（ ） 【参考答案】 例1 D 例2 D 课堂小测 1.× 2.× 3.√ 3.√ 学科网（北京）股份有限公司 $$