1.3 静电场 电场强度和电场线-【志鸿优化训练】2025-2026学年高中物理必修第三册(教科版)

[奥例精析】 [兔例3B制型库仑定律可得F一兽，由于 a,春到：的厘离相等，面a的蒂电量小于的带电量， 所以▣对：的排诉力小于b对：的吸力，则c点的受 力分析如图所常 根据矢量合域的率行四边形法哪，可知合力F的 方向与题干中F:的方购相近。战选B [典例门C根据岸仑定律，小球A与B之间 合力的大小为F一字放A正商：春细线上的整力为 0,小球受康力，支将力和甲仑力面平南，根摆平衡条件： 重力的沿斜面向下分力与岸仑力的船斜料面向上分力平 高，用gn9一Fm6其中F一子联立解到 糙混：两个球带同种电背，相互排斥，不论电量多少，刻 面对A的弹力不可能为0，战D错调，拉遗AC [针对到练3]A泰处点电荐受列：片处点电萄 的仑力大小尚为F一答，又电∠债一四可知，两 水色方的合方大小。=F客。放适九 [针时制练4]【答案】1)0,6证N(2)2×103g 【解析】门DA庄可的库仑力大小 F,-49-线0X1g×赵104X0'N- Q.使N. (2)小球A受力图所常 由平衡条件F每■g销a 解得A球的断量m■2X103kg 为F'a 【随棠演练·达标】 一定警种电衡，放A蜡谈，B正确，结合前面的分 1AD点电背是一种理里赖厦，真正的底电有是不存 析可如再球香异种电有，但电性无法确定，附无法确 在的，故A正确：率仑定推的适用条件是在真空中静 院电子鼻从A保转移网B林压是从B球特移到A 止的点电蜀，面当，趋近于0时，带电体不能作为点 球：面金属球上电的转移一冕是电子面不是正电 电葡，库仑定撩不再适用，数C箭误：一个帝电体能 荷，战CD情阀，战这B 否看显点电背，不是看它的尺寸大个，面是看它们之 三A最点电背P,Q原来的电对量分别为：距高 0的距离与它们的大小对所纤究的间题的账响是否 为r,根国库仑定律，有F一坐.将P的柿电量 可以忽路不计，斯以点电商不是体积和语电壁富复小 度为原来约8信Q的带电量变为原来的一半时若州 臂电体，鼓B错丙，D正嘴，故这AD, 2.心根据岸仑定律可知，相距1田的两个物体裕带 仑力大小仍为F,期有下言 841·2 1C的电药量的库仑力大不的为F-号-9×10× :。故选A. N一9×N,可见两物体何库仑力衩大，在现实】 东C无论小球M,N形电与否，上面的经线的拉力都 始终每于小缘M,N的重力之和，则有T一丁 生活中我门很难：到使相是1m的两个物体都带1 在两小球没有带电时，下面的丝线的拉力等于小球 C的电衡量，A错识，在氢氟子内留，氧原子核与 N的重力，当M球带正电，N减带负电后，小球N 电子之列的万有引力好小于它们之间的库仑力大不， 金受到小球耐的一个吸引力，使得小豫N对下自的 放B错误，在库仑担样实验中，虽然传无法测出带电 按线的拉力小于小球N的重力：则有T>丁'x,收 小的电衡量数值，目倦通过巧妙的平段可以把警电 小球的电肉量g分为是子膏“从周得出两个地背 7.C.对A球分析，受重力阳g,周的拉力T和库仑力 量的采粗，放仁正确：两个点电有之间的客仑力不会 下，由干衡条件得Tn-F-★号，Tos的- 因为第三个点电有的存在面改亚，故D情灵，故 g解得F=mg,=2mgr一g 1C根据仑定律，有F一kQ2,则P-大 错误：对B球分析，受重力用g,库仑力F和轻杆的 作用力N,由平餐条件餐N=√F+(mg了■ 9:四-499-B.故意℃ √3wx)十(mg下=根摆牛领第三定律可知 4B接触着的岸仑力为F一与：y 。若两球 B球对轻杆的作用力大小为2g,故C正裤：若B球 电背量度为原米的2倍，悬定后，A螺会绕0点转动 带同种电南，接触后电量平分，属置于原处的厚仑力 便得轻绳与竖直方向夹角变大，A,B闻距离登小 33 A,B间库仑力大小会大于原来的2价，战D错溪： 为下 -终-号若两球特种电 故选C, 荷，接触后电量先中和后平分，则置于原处的牌仑力 象目对B,C两球受力分所，如图所示 对C绿由力的平街条件可得Fx一是Px一停心 一2怎wg,故A情误：对B球由力的平衡条件有F, ·in-FAs·n30+Fm,F1·oos60'-Fa· m对十虑，新得Fw=万=是Fe,上， 5mg放B正魂，C精误：由Fw-是FFw一司 Fe,以及将仑定#P-O9,可得9a‘‘9e 2144,D销误。故选B 3静电场电场强置和电场线 【必备如识·镜理】 [知识板理】 名作用力 3静止电有 3电场力电萄量电场强度N/C 三， 1,相交疏密程度越密 [科华思地] 一，思考判所 1.×2/支x45. 二，思锋探资 1.司示：(1)带电体的周那存在电场： (2)赖验电荷与原电场无关，所以不能用电场力米 反陕电属的性质。 玉醒示：点电有电扬中某点电福程度的大小为E :号。正点电有形度的电场各点电场强度的方向都是 沿半轻向外，鱼点电荷彩成的电场各点电城强度的方向 都是沿率径向内。电场某点的电场强度为各个点电 被单生在流点产生的电场强度的矢量和 3,提示：不能，电场线是人为引人的，实际并不 存在： 【关键能力·探究】 探究一 【情境探究】 L.摄示：不是，电焉是由蜗原电荷产生的，与试探电 胥的存在与否没有关系。 2aE-号a球号 [奥例植析] C我例11【答案K1)2.o×10N/C方向向右 (2)2.0×10N/C方向离有 (3)2.0×10N/C方向向右 6,0×10-N 【解析(1)由题意知，P应的电据强度大小为E F&0X10 gaOx1NC=20x10NWC方向向右. ()如果P点不收电营，国P点的电场强度大小和 方向不连，大小依然为20×1时NVC,方向向右。 〔3)电畅程度反陕电场本身的性雷，与较人电据中 的电有无关，则若在电著中的P点立一个电膏量为 令'一一3,0×10”C的点电有，P点电蜗溪度大小和方 向不变，大小为20×10NC,方向向右。电场力F gE=60X10N,方向向左. 「针对测练1]D电场强度E可以银据定久式 B一。米测层，包与检电有的受力和检酸电背的电药量 无关，是由电弱本身决定的，是电易的一种作质，检验电 衡是否存在或电性无关，敢AB,C管视，D正确。故透D, 保究二 【情境累究] 【,慢示：根解岸仑定律可包Q对？产生的作用力 为F一空.有电肠得度的定义可知Q在华所在位置 的电场强度为E-号-4号，方向沿Q的连线由Q 指向里。 电垢强度等于整个均匀带电球体在A,C两点的电据到 1提系：F。-E,+E二2头Q9,方向水 度减去被挖的球在A,C离点的电畅溪度，则有EA■ r Q Q Q (+R (R) Q 平左，E,E,-名，-9方向水平向右 (+2R) 17 [典例精析 10e8 ,可得 207 放C正输，A,B.D错阀，故 [典例]AO点是等边三角形的中必，它到三个 选C. 2 电的雨离为？一行n一L,三个点电荷在0点 探现三 [情填泵究] 产生的婚学大小均为B,=驾，根鬆对称性和几何知识 1.慢示：电畅线炎标上不存在，目可似用实验根拟 网知，两个一在D点的合场强为-g,再与十在 2,提示 O点产生的场强合成，得到O点的合畅强为E一E,十 ￡。一张是-为，方向由A指向0 米米 [集制3【答案地垢强度大小为2 Q ，方向从AH 3,慢示：在电场中，某点电畅线的切线方向表示该 指前O 点电场强度的方向：电场线的成密表示电场强度的相对 大小，电场强直较大的地方电函线较密，反之较通 【解折1AB没的电药量？一R [典例精析】 嘴仙段在0点产生的电场强度E是一报·方育 [典例4D图甲中，两点电标线方向不同 数电场强度的方向不同：A误：周乙中：，两点的电 从O超向AB 场线方向均为本平向左，几两点关于同成电南的连线对 当刚环完整时，O点的电场强度为0。故切去一小段 称，电蜗程度相等，B正喻：图同中，b两点的场强方向 后，剩余布分烟环在O点产生的电场美度大小等于 不同，C精混：图丁，两点辄处在匀强电场中，电场溪 ,方向从AB数向O 2元成 虔相同，放D正确，故远D 针对调练习】A 酸摆电崔产生的电场公式及 [针对调练4】C等量异种点电荷连线的中意线 Q +x29-18. 上各点的电场蜜度方向相同，都是事直于中播线折向负 负量的叠知可知￡ 电而一侧，战A正确：根谓对称性看出，A,D两处电阅 A 线硫密程度相同，则A,D两点电场经度大小相等，由 [针对调练3司】C设原来半径为R的整个均匀带 通阁看出，A,D两底电场强度方向相风，位日正跪：由 电球体的电而量为Q,由于均匀悟电，可划被挖的球形 题图看也，8O,C三点比轻，D点电据线量释藏，电场 4/R 溪度量小，故C精误：由瑟图看出，EO,F三点比校，O 空整部分的地待量为Q=Q 32QQ可 点电场线最密集，电场属度量大，成D正确 39 4 【随堂演荡·达标】 问以O心为直径在球内挖一球形空腔后，A,C两点的 1,C电场是电衡周围空同里存在的一种特妹物质，电 场这神物质与通席的实物不同，它不是由分子，原子 斯细戒，且它是客裂存在的，放A错误：电场线是为 了直观形象地捐述电场分春，在电场中引人的一盛程 思的由线，数B铅误：电场具有道常物置所具有的力 和能量等客魂属性，电场的力的性置表现为电场对粒 人其中的电背有作用力，这种力称为电场力，故C正 确，D情谈，故逐C 1D放入正电而和负电荷时，援点的篱强均向右，拉 A精误，D正确：限累电畅程度的定受可知B正需：诚 点收入？的正点电荷W,电场力变为原来约多倍，电 场离度不变，故C蜡深。故达D, 怎D由电缓属度的定义可知A点场强为E一三，又 由库仑定孙年F一9，代人后得E=4号，品，D对， A,C错。故选D 本D限影电杨线的蔬蜜表示电据盖度的大小，由题图 知四个点中d点电场线最稀疏，属电场强度强度量 小。故选D。 5B设点电商B,C在A处产生的场题大小均为E”, 由矢量的合龙每，E一E,章走C处的点电有后，A 处电括强度大小为E,方询由B指向A,B正确。拉 选B 看AD电竭线从正电背出爱，故A正确，B睛谈，从电 场此的分智情配可矩，5点电场馒比日点密，所以 点的电场强度大于@点的电断强度，故C错误心点 的场强大于d点的据强，所以正检验电得在C点受司 的电场力大于在d点受到的电场力：敢D正确。故 选AD 7.B根据对称性和失景叠加，D项O点前场强为不，C 项等效为第二象限内电而在口点产生的电场，大小 与A壤0点的锅强相等B项正，负电衡在D点产生 的场强大小相等，方向互解垂直，合场强是其中一个 的区价，也是A,C项O点场程的区倍，B正编，故 选B &【答案1)10N/C(23m/a 【解析水1)小物块受力如图 由受力学衡容 gE-Fwa8■0 四g一Fm9=0 联立得E一mgtan 代人数据得E=150NC (2)由牛领第二定锋海 g如一受m 由运动学公式有v一2L 成立海带一√n可 代人数据得一3m/s 4,电场力的功电势能 【必备知识·梳球】 [如识德理] 一， L.☒电隔强度 2.起点绕点路径 2.标量 4.系统 三， 2.零势能 1.为零无穷运处大热 [释季愿维】 一，累考判断 LX 2.X 3.4 5. 二、思性探究 提示：】.孩电南的动能端加了W动能的增加意 味碧有另一种形式的修量在减少 2,电势能具布相对性，具体数值与零势能置的建取 有关，电势能具有聚统性，电势能为电荷和对它作用的 电括组成的系烧共有。电势能是标量。 3,电有从A点运动到B点，电扬力所做功为W: 若以A点作为零势能直，期有E一E一Wa,因E =0,Ea■一W始：若以B点作为零梦能直，则E W=-Fd=一521-mse》 0=W,即EA-W加， 总功为-2W=一gE1一o4a). 【关键能力·探究】 探究二 探究一 [情境果究] [情清探究 提示：1，正电衡颗着电场线运动时，电场力敏正功 湿示：可以权据功的公式W一下LDs计算出各种 电势能减少。鱼电角佩着电城线话司时，电场力做负 情况下电场力橙的功。 动，电势能增框。 图甲中，电场力对电简所戴的动W一FA= 2,由于电势能具有相对性，选样不闻的点作零势衡 EAB=gEAMI. 点，表示同一点A(或)的电势衡大小可陶不相同，国 图乙中，电扬力对电背所做的动W= 在同一过程中由A到B,电场力做功相同，电势能的国 FAB ooe &-gEAMI. 化相。 图丙中，用无数组跟电畅力垂直和平行约折设来理 [典例精析】 近雅线AN用，与电桥力平行的短折线的长度之和等于 [典例2]【菩案水1)增加了1L8×10J A制引，因此电括力对电荷质量的功界一W+用，十W (2)3×10-J1,8×10·J +…=EAM, 【解析】1)山题意可复.界一-3×10J 电场力做的功只与电药的越始位量和跳止位置有 Wx=1,2×10J: 关。与电衡经过的降轻无关。 所以电荷从A底到C点的全过程中电场力做功 [典侧精析】 Wc-Wa+Wa=一1.8×10· 【供酬【答案1B吗 放此注程电有的电势惶增加了1,8×10·J. {2)hWa=Ea一E。可得 【解析】1》匀坐电场场强处处相司.大小均为E,点 E=3X10-J 电营所质受电据力的大小 由We=E一E:可得 F-QE Ee=1,8×10-j (2?在A到B过程中电畅为是佩力，在此过程中电 [针对潮练2】A若在C点尤初速度地释救正电 场力做的动功 常，王电背所受电场力向右，则正电背向县运动，电畅 W=机g时=妈 力敞正功，电势能减少：若在C点无初速度地释放负电 [针对训练1]【答鉴】见解析 褥，负电背所受电场力向左，则负电而向A运动，电场 【解析】十！在电斯中受电畅力沿电场规方向园国 力做正功，电势能减少，故选A 右，它向左移动要克服电括力做功，一g受电据力与电 【随常演练·达标】 场线方向相反有向左，它向右移动也要克服电场力橙 1,B电著力盖功和电背品动路径无关，故A错误电 功。所以电场力对槽电小球做负动。 婚力做功几和电岗的制、木位置有关，所电有从某 鲜个带电小球的初，末位置沿电场线方向的距高均 尽出发又料其了核点，电场力做动为零，故丑正确： 正电稼沿电畅线的方的运动，媒正电背受到的电场力 和电荷的位移方向相同：数电场力对正电列做正功。 电场力对每个小球做功 同理，鱼电有逆看电垢线的方向运动：电垢力对鱼电 花做正功，故C错误：电葡在电场中虽然有电场力做 功，低是电花的电劳能和其梳形式的能之可的转化房 足能量守定律，故D辑误。故选B。 工D电场线感密烘的位置，电场翼度越大，塘弱能约 位置，电蜗溪度塘小，因此E<E故A,日蜡畏：正 电榜受力的方向沿着电场线，因此将正电南从A点 移到B点电场力做正功，C结误，D正确，放进D, 3,带正电的小球在P点时斯受合力为零，可知小球 登到的电据力向上，由比判断平面带负电，放A罐 误带玉电的小球在P点时所受合力为零，有mg E,屏得E-g 根提对称性，平直在Q点婚强大小为，方向向下 小球在Q东的场强大小为B,=·为向向上，则 Q点场激大小为品。一E一E1- 当 小球在Q点的场置大小等于平面在Q点的强大小 时，Q点场强为零，敢B错误，C正绳：着将一负电背 从平面移到P点，电场力做正功，读货电背的电势能 一定诚小，故D储误，故这C, 4C该电畅与等量异种点电萄形成的电场觉似，由点 电德的电斯强皮转点及电场强度叠加原理可知，两个 带电金属球一定蒂异种电传，故A错误：、日两点的 电插组座大小相等，方向不同，6,6两点的电据强度 相同，故B指模，C正魔：若左侧的会属球带负电，电 场离度方向指向左刺，期将一香电荷量为，的负电荷 从证移动到，静电力做正功，反之静电力做负功，故 D错讽，故遗C, 5AC由运动观银可知：由M+P+N的过程中电场 力先敏正功后做负功，速率无增大后减小，电势售先 减小后增大，动能先增大后就小，故A,C正确。故 选AC 五B由加意度大小。一正可知，带电物体除受电 场力作用外，还受其绝力作用：由动能关系可知，克展○第一章静电场 3.静电场 电场强度和电场线 学业目标 定位 课标要求 核心素养 1.知道场是物质存在的一种形式，知道电荷间的相互作用是 通过电场实现的。 1.理解电场、电场强度、电场线。（物理观念） 2.了解比值定义法，理解电场强度的定义式、单位和方向。 2.理解电场强度，用比值法定义电场强度，用电 3.能推导电场强度公式，并进行有关计算。 场线描述电场的方法。（科学思维） 4.知道电场线的定义和特点，会用电场线描述电场强度的大 3.能够利用木屑模拟电场线。（科学探究） 小和方向。 必备知识 梳理 答案见P3041 国知识梳理 (3)单位：牛每库，符号为 一、静电场 (4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电 1.电场：存在于电荷周围的一种特殊的物质，电 场强度的方向是位于该点的正电荷受力的 荷之间的作用力就是通过电场产生的。场和 方向。 实物粒子是物质存在的两种不同形态 三、电场线 2.电场力：电场对电荷的 称为电 1.电场线 场力。 (1)定义：为了形象地描述电场而假想的有方 3.静电场： 周围产生的电场称为 向的曲线，曲线上每一点的切线方向都与该 静电场。 点的场强方向一致。 二、电场强度 (2)特点 1.检验电荷 ①电场线起始于正电荷，终止于负电荷或无 (1)定义：为了研究电场而引入的电荷量充分 穷远处；或者起始于无穷远处，终止于负 小，体积充分小的电荷。 电荷。 (2)要求：①电荷量小：②体积小，可视为点电荷。 ②电场线不能中断，也不 ,因为同一 2.场源电荷：产生电场的带电体所带的电荷称 位置电场强度的方向只能有一个。 为场源电荷，简称源电荷。 ③电场线的 反映了电场强度的 3.电场强度 相对大小，电场线 的地方电场强度 (1)定义：任何带电体所产生的电场，在某一位 越大。 置的检验电荷所受 与 ④电场线不是实际存在的线，而是为了形象 的比表征了电场在该点的性质。我们把这个 地描述电场而假想的线。 比称为该点的 ,简称场强。 2.匀强电场 ②定义式，E-号 (1)定义：各点场强的大小和方向都相同的电 场，叫作匀强电场。 15 物理必修第三册教科版 (2)电场线特点：匀强电场的电场线相互平行 的相互作用是通过电场来实现的。试问： 且均匀分布。 (1)你知道哪里有电场吗？ 图科学思维 (2)电场对电荷的作用力与电荷的位置、所带 一、思考判断 的电荷量有关。那么，能否用电场力来反映 电场的性质呢？ 1.电场看不见摸不着，因此电场实际不存在。 ( 2.据公式E=卫可计算电场强度大小，但电场 2 强度由电场本身决定，与F、g大小无关。 2.点电荷是最简单的场源电荷，它激发的电场 ( 有什么特点呢？如果场源电荷不只是一个点 3.用正、负两种检验电荷检验电场中某点电场 电荷，那么电场强度又是多少呢？ 强度方向时，由于受力方向相反，则得到同一 点电场强度有两个方向。() 4.电场强度的叠加满足平行四边形定则。() 5.电场线可以描述电场的强弱，也能描述电场 3.我们能直接观察到电场线吗？ 的方向。( ) 二、思维探究 1.天体之间没有直接接触，就有引力作用，这种 作用是通过引力场传递的。电荷与电荷之间 关键能力 · 探究 答案见P3051 探究一 对电场和电场强度的理解 A点，所受的电场力为多大？此时A点的电 场强度Ea'为多大？ 回情境探究 1,根据电场强度的定义式E=E判断，是不是 q 只有检验电荷q存在时，电场才存在？ 自知识深化 1电场强度的计算公式：E=里 2.电场强度的两个特点 2.在空间中有一电场，把一带电荷量为g的检 (1)固有性：电场中某点的电场强度E是固 验电荷放在电场中的A点所受的电场力为 有的，由电场本身决定。 F。思考： (2)矢量性：电场强度描述了电场的强弱，是矢 (1)电场中A点的电场强度EA为多大？ 量，其方向与在该点的正电荷受电场力的方向相 (2)将电荷量为2g的检验电荷放在电场中的 同，与在该点的负电荷所受电场力的方向相反。 :4816 ○第一章静电场 3.两点说明 [针对训练1]有关电场强度的理解，下述 (1)检验电荷是一种理想化模型，它是电荷量 说法正确的是( 和尺寸都充分小的点电荷，但点电荷不一定 A由EE可知，电场强度E跟放人的电荷 能做检验电荷。 (2)和其他矢量一样，比较电场强度是否相同 q所受的电场力F成正比 时，一定要考虑大小、方向两个要素。 B.当电场中存在检验电荷时，电荷周围才出 现电场这种特殊的物质，才存在电场强度 @典例精析 【典例1】在电场中的P点放一个g=3.0× C由E=F可知，当把负电荷放人电场中时， 109C的正电荷，它受到的电场力F为 电场强度的大小变为负值 6.0×104N,方向向右，则： D.电场强度是反映电场本身特性的物理量， (1)P点的电场强度大小和方向如何？ 与是否存在检验电荷无关 (2)若在P点不放电荷，P点的电场强度又如何？ 探究二点电荷的电场电场强度的叠加 (3)若在电场中的P点放一个电荷量为 g'=一3.0×109C的点电荷，P点电场强 情境探究 度怎样？电场力的大小和方向又怎样？ 1.如图所示，在正点电荷Q的电场中有一正检 验电荷g,已知q到Q的距离为r,Q对q的 作用力是多大？Q在q所在位置产生的电场 的电场强度是多大？方向如何？ 2.如果某一空间里有几个点电 荷同时存在，那么如何确定 某点的电场强度？如图所 A 示，A、B两点相距r,在这两+0 0 点分别放置点电荷十Q和一Q,试计算A、B 名师点拨 连线的中点O及与两电荷相距均为r的P 理解电场强度时的注意事项 点的电场强度。 (1)分清哪个是检验电荷，哪个是场源电荷， 公式E=E中的g是检验电荷的电荷量。 (2)确定电场强度的方向一定要看清检验电 荷是正电荷还是负电荷，再确定电场强度与电 场力的方向是相同还是相反。 17 物理必修第三册教科版 鲁知识深化 顶点分别固定三个点电 1.点电荷的电场强度 荷十q、一q、一q,已知三 点电荷电场中某点电场强度的大小为E 角形边长为3L,静电 号，其中Q为场源电荷的电荷量，r为电场 力常量为飞，则该三角 B 形中心点O处的电场强度为( 中某点与某场源电荷Q的距离。 2.公式E-5和E=69的比较 A祭，方向由A指向0 9 B. g方向由0指向A 公式 E=F E=k号 本质 C.3 L ,方向由A指向O 定义式 决定式 区别 意义及 一切电场 直空中点电荷的电场 D.3kg ,方向由0指向A 用途 Q表示产生电场的点 【典例3】如图所示，半径为R的硬橡胶圆环上 Q与qq表示放人电场的检验电 电荷（场源电荷）的电 的意义荷的电荷量 带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q,若 荷量 在圆环上切去一小段AB,长度为(L远小 E用F与q的比值来表 关系 于R),已知静电力常量为k,求圆心O处的 示，但E的大小与FQ的 理解 EocQ,Bc月 大小无关 电场。 3.电场强度的叠加 (1)有几个场源电荷，就产生几个电场。各场 源点电荷在某处产生的电场强度均可用E= ,号求得， (2)存在两个或两个以上场源点电荷时，某处 的电场强度为各个电场强度的矢量和。场强 的叠加遵循平行四边形定则。 4.其他带电体产生的电场强度的求解及叠加 (1)当计算不能视为点电荷的带电体的电场 强度时，可以把带电体分成很多小块，每块可 名师点拔 以看成点电荷，用点电荷的电场叠加的方法 电场强度叠加处理方法 计算。 1.各个电荷产生的电场是独立的、互不影响 (2)均匀带电球体在球的外部产生的电场与 的：电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算 一个位于球心的电荷量相等的点电荷产生的 法则。 电场相同。 2.常用的方法有图解法、解析法、正交分解 @典例精析 法等。对于同一直线上电场强度的合成，可先 规定正方向，进而把矢量运算转化成代数 【典例2】如图所示，在等边三角形ABC的三个 运算。 4s18 ○第一章静电场 [针对训练2]如图所示，A、B是两个电荷 3.电场线是如何表示电场方向和强弱的？ 量分别为Q、一2Q的点电荷，距离为L,其连线 中点为O。静电力常量为k。O点处的电场强 度大小为( -20 4(+ -)B 自知识深化 A12s8 B.8k Q 1.电场线的应用 < (1)判断电场力的方向一正电荷的受力方向 c是 和电场线在该点的切线方向相同，负电荷的受 力方向和电场线在该点的切线方向相反 [针对训练3]如图所 (2)判断电场强度的大小（定性）一电场线 示，半径为R的球体上均 密集处电场强度大，电场线稀疏处电场强度 匀分布着正电荷，在过球心 小，进而可判断电荷受力大小。 O的直线上有A、B、C三个点，OB=BA=R, 2.点电荷的电场线 CO=2R。若以OB为直径在球内挖一球形空 (1)点电荷的电场线呈辐射状，正电荷的电场 腔，球的体积公式为V=专，则A,C两点的 线向外至无限远，负电荷则相反。 电场强度大小之比为( ) (2)以点电荷为球心的球面上，电场线疏密相 A.9:25 B.25:9 同，但方向不同。说明电场强度大小相等，但 C.175:207 D.207:175 方向不同。 (3)同一条电场线上，电场强度方向相同，但 探究三电场线的理解及其应用 大小不等。实际上，点电荷形成的电场中，任 意两点的电场强度都不同。 ©情境探究 3.等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场线 1.在实验室，可以用实验模拟电场线：木屑在蓖 比较 麻油中的排列显示了电场线的形状。这能否 项目 等量异种点电荷 等量同种（正）点电荷 说明电场线是实际存在的线？ 电场线分 布图 连线上的O点最小，从O点沿O点为零，从O点沿连 场强大小 连线向两边逐渐变大 线向两边逐渐变大 中垂线上O点最大，从O点沿O点为零，从O点沿中 2.你能画出正点电荷及负点电荷产生的电场线 的场强中垂线向两边逐渐垂线向两边先变大后 大小 变小 变小 分布吗？ 关于O点 对称的点 A与A'、B 等大同向 等大反向 与B的 场强 19 物理必修第三册教科版 4.匀强电场的电场线 C.图丙中等量同种点电荷连线的中垂线上 匀强电场的电场线处处平行且均匀分布 与连线等距的a、b两点 D.图丁中匀强电场中的a、b两点 名师点拨 静电场中的电场线的特点 1.电场线总是从正电荷或无穷远处出发，终 止于无穷远处或负电荷。因此，电场线有起始 5.电场线与带电粒子运动轨迹的关系 点和终止点，不是闭合曲线。 (1)电场线不是带电粒子的运动轨迹。 2.同一电场中的电场线永远不会相交。因 (2)同时具备以下条件时运动轨迹与电场线 为电场中每一点的电场强度只有一个方向，如 重合： 果电场线在电场中某点相交，则交，点处的两条 ①电场线为直线； 电场线就有两个切线方向，该点处的电场强度 ②带电粒子的初速度为零或初速度沿电场线 就有两个方向，这是不可能的。 所在直线； ③带电粒子只受电场力或其他力的合力沿电 [针对训练4幻用电场线能很直观、很方便 场线所在直线。 地比较电场中各点电场强度的大小。如图甲是 等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是电 (3)只在电场力作用下，以下两种情况带电粒 子都做曲线运动，且运动轨迹与电场线不 场中的一些点；O是电荷连线的中点，E、F是 重合： 电荷连线的中垂线上相对O对称的两点，B、C ①电场线为曲线； 和A、D也相对O对称。则下列说法错误的是 ( ②电场线为直线时，带电粒子有初速度且与 电场线不共线。 ⊙典例精析 【典例4】（多选）四种电场中分别标有a、b两 点，这两点电场强度相同的是( +9 AE、O、F三点比较，三点电场强度方向 秀171 相同 B.A、D两点电场强度大小相等，方向相同 A.图甲中与点电荷等距的a、b两点 C.B、O、C三点比较，O点电场强度最大 B.图乙中等量异种点电荷连线的中垂线上 D.E、O、F三点比较，O点电场强度最大 与连线等距的a、b两点 4s20 。第一章静电场 随堂演练·达标 答案见P306 1.关于电场，下列说法正确的是() 处电场强度情况将是() A.电场是假想的，并不是客观存在的物质 B.描述电场的电场线是实际存在的 C.电场对放入其中的电荷有力的作用 D.电场对放入其中的电荷没有力的作用 2.(多选)在电场中某点放入正点电荷q,它受 A.大小仍为E,方向由A指向B 到的电场力F方向向右。当放人负点电荷q B.大小仍为E,方向由B指向A 时，它受到的电场力F方向向左。下列说法 C.大小变为，方向不变 正确的是() A该点放入正电荷时，电场强度方向向右： D.不能得出结论 6.(多选)某电场的电场线分布如图所示，则() 放入负电荷时，电场强度方向向左 B该点电场强度大小为E= q C.该点放入2g的正点电荷时，电场强度变 为原来的2倍 D.该点电场强度的方向向右 3.(多选)真空中距点电荷（电荷量为Q)为r的 A电荷P带正电 A点处，放一个带电荷量为q(q《Q)的点电 B.电荷P带负电 荷，g受到的电场力大小为F,则A点的场强 C.a点的电场强度大于b点的电场强度 为() D.正检验电荷在c点受到的电场力大于在d A始 B 点受到的电场力 Ck号 DA 7.下列选项中的各4圆环大小相同，所带电荷 4.某区域的电场分布如图所示。a、b、c、d是电场 量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环 中的四个点，其中电场强度最小的是( 间彼此绝缘。坐标原点O处电场强度最大 的是( 8b 6。 A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 5.在一个等边三角形ABC顶点B和C处各放 入一个电荷量相同的点电荷时，测得A处的 场强大小为E,方向与BC边平行且由B指 向C,如图所示。拿走C处的点电荷后，A 219 物理必修第三册教科版 8.如图所示，一带电荷量为一5×103C、质量 (2)若从某时刻开始，电场强度减小为原来的 为0.1kg的小物块处于一倾角为0=37°的 :小物块下滑距离L=1,5m时的速度 光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向 左的匀强电场中时，小物块恰处于静止状态。 大小。 (g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°= 0.8)求： (1)电场强度的大小： 4.电场力的功 电势能 学业目标 定位 课标要求 核心素养 1.通过讨论静电场中的电场力对试探电荷做功，知道电场力 1.电势能、电场力做功。（物理观念） 做功与移动电荷的路径无关。 2.对比电势能与重力势能的相似之处，掌握电 2.将电场力做功和重力做功进行类比，理解电场力做功与电 场力做功的特点及与电势能变化的关系。 势能变化的关系。 (科学思维) 3.认识电势能的相对性。 必备知识·梳理 答案见P3071 国知识梳理 3.单位：焦耳，简称焦，符号为J。 一、电场力做功的特点 4.系统性：电荷的电势能是指电荷与电场组成 1.电场力做功：在匀强电场中，正电荷q0受到 的 的电势能。 的电场力做功W= 。 其中d为起 三、电场力做功与电势能变化的关系 点和终点沿 方向上的距离。 1.电场力做功与电势能变化的关系：电场力做 2.电场力做功的特点：在静电场中移动电荷时， 正功，电荷的电势能减少：电场力做负功，电 电场力做的功与电荷的 位置和 荷的电势能增加。 位置有关，与电荷经过的 无关。 表达式为：WAB=EpA一EpB。 二、电势能 2.电势能的大小：电荷在电场中某点的电势能 1.定义：在静电场中，正电荷在移动的过程中， 的大小等于将电荷该点移动到 位 电场力作正功，电荷的动能增加，增加的动能 置电场力所做的功。 由某种势能转化而来的，这种势能叫作电势 3.零势能位置：电场中规定的电势能 能，用符号E。表示。 的位置，通常取 或 为 2.标矢性：电势能是 零电势能的位置。 4s22