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必修第三册

编号：BX3-9-3 高碑店新城紫泉中学学生导学提纲 （高一年级物理学科） 班级： 姓名： 日期： 课题：9.3 电场 电场强度 【学习目标】 1．粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。 2．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的。 3．理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。 4．能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。 5．掌握电场线的意义和特点，能够应用电场线特点分析带电粒子在电场中的运动 6．理解匀强电场的概念，能使用匀强电场解决实际问题。 【学习重难点】 1．电场强度概念的建立，并会根据电场强度的定义进行有关的计算 2．应用电场线特点分析带电粒子在电场中的运动； 【基础感知】 提出人： 理解 电荷间的相互作用是通过 发生的 只要有电荷存在，电荷的周围就存在着电场 电场虽然看不见、摸不着，但它是一种 电场 静电场： 试探电荷 定义：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷 特点 很小：不影响要研究的电场 很小：便于研究电场个点的性质 电场强度 场源电荷： 电场的电荷，称为场源电荷，也叫源电荷 电场强度定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力跟它的电荷量的 ，叫做这一点的电场强度 符号： 定义式： 单位： 物理意义：描述电场的 的性质，能够定量描述电场的强弱和方向，与试探电荷受到的静电力大小 关 标矢性：电场强度既有大小，又有方向，是 量。 电场中某点的电场强度E是 的，是由 的特性决定的 理解 电场中不同位置的电场强度一般是 同的 公式： 其中k是静电力常量，Q是 电荷的电荷量。 点电荷的电场 大小特点：以点电荷为中心做一个球面，球面上各点E的大小 方向特点 当Q为正电荷时，E的方向沿半径向 ； 当Q为负电荷时，E的方向沿半径向 。 电场强度的叠加 定义：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的 和 叠加规律： 非点电荷的电场：比较大的带电体的电场，可把带电体分成若干小块，每小块看成 电荷，用点电荷电场强度叠加的方法计算带电体的电场 一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。计算公式： ，r是某点到 的距离，Q是整个球体所带的电荷量 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 方向表示该点的电场强度方向 特点 电场线从 电荷或无限远出发，终止于无限远或 电荷 电场线 电场线在电场中不 ，不 ，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向 在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线 ，电场强度较小的地方电场线 ，因此在同一副图中可以用电场线的 来比较各点电场强度的大小。 物理方法： 法，电场线 真实存在的 典型电场的电场线 匀强电场 定义：如果电场中各点电场强度的大小 ，方向 ，这个电场就叫匀强电场 匀强电场电场线特点：匀强电场的电场线是 相等的 线 实例：相距很近的一对带等量异种电荷的平行金属板，它们之间的电场除 外，可以看作匀强电场方向 【能力提升】 电场 1．（多选）关于电场，下列说法正确的是（       ） A．电荷周围一定存在着电场 B．电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖我们的感觉而客观存在 C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用 D．电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中 2．（多选）下列关于电场的说法正确的是（       ） A．电场不是客观存在的物质，是为了研究静电力而假想出来的 B．两电荷之间的相互作用与距离无关 C．电场是客观存在的物质，但不是由分子、原子等实物粒子组成的 D．电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用 电场强度理解 3．下列关于电场强度的叙述正确的是（　　） A．电场中某点的场强大小与该点的检验电荷所受电场力成正比，与其电荷量成反比 B．正负电荷在电场中同一地点受电场力方向相反，所以电场中某一点的电场强度方向与所放电荷的正负有关 C．电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关 D．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向 4．为测电场中a点的场强，现在a点放上一电荷量为的试探电荷，受到的静电力大小为F，方向水平向左，求得a点的场强大小为；若在a点换上另一电荷量为的试探电荷，求得a点的场强（　　） A．大小为，方向水平向右 B．大小为，方向水平向左 C．大小为，方向水平向左 D．大小为，方向水平向右 5．一检验电荷Q1，其所带的电荷q=4×10-9 C，在电场中P点受到的静电力F=8×10-7 N。求∶ (1)P点的电场强度大小； (2)没有检验电荷时P点的电场强度大小； (3)放一电荷量为q'=1.5×10-6 C的点电荷Q2在P点，受到的静电力F'是多大？ 6．在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个的电荷，测出其受到的静电力F1大小为，方向如图所示，则 (1)B处电场强度大小和方向； (2)如果换成一个的电荷放在B点，q2受力大小和方向。 点电荷的电场 7. 下列关于电场强度两个表达式和的叙述，错误的是（　　） A. 是电场强度的定义式，E的大小和F、q没有必然联系 B. 是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷的电量，它适用于任何电场 C. 是点电荷场强的计算公式，Q是产生电场的电荷电量，它不适用于匀强电场 D. 从点电荷场强计算式分析库仑定律表达式，式中是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小 8．如图所示，在正点电荷Q的电场中，P点到Q的距离为r，则Q在P点的电场强度是多大？方向如何？ 9．一点电荷Q=2.0×10-8C，在距此点电荷30cm处，该电荷产生的电场的强度是多大？ 电场叠加 10．如图所示，真空中A、B、C三点构成等边三角形，边长为L。若将三个电荷量均为的点电荷分别固定在A、B、C三点，已知静电力常量为k。求： (1)A处点电荷对C处点电荷作用力的大小F； (2)A、B连线中点电场强度的大小E。 11．如图所示，均匀带正电圆环带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为过圆心且垂直于圆环平面的直线上的一点，OP=l，求P点的场强大小和方向。 12．如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且等间距，a、b、c、d连线水平。先在a点固定一点电荷，测得b点场强大小为E。若再将另一点电荷放在d点，则求 (1)b点电场强度； (2)c点电场强度。 电场线 13．如图所示为某电场电场线的分布，A、B是电场中的两点。画出正点电荷在A点和负点电荷在B点所受电场力的方向。 14．图为某静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是（　　） A．这个电场可能是负点电荷形成的 B．点电荷q在A点受到的静电力比在B点受到的静电力大 C．C点处的电场强度为零，因为那里没有电场线 D．负电荷在B点受到的静电力的方向与电场强度的方向相同 15．两等量异种点电荷周围电场线分布如图所示，两电荷连线中点为O，b、c两点关于二者连线对称，a、d两点关于O点对称，以下说法正确的是（　　） A．O点电场强度为0 B．a点电场强度小于b点电场强度 C．b、c两点的电场强度相同 D．a、d两点的电场强度相同 16．在如图所示的四种电场中，分别标记有、两点。则下列说法正确的是（    ） A．甲图：与点电荷等距的、两点电场场强相同 B．乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点电场强度相同 C．丙图：两等量同种电荷连线中点两侧对称的、两点场强大小相等，方向均向右 D．丁图：两块带等量异种电荷的平行金属板所形成电场的、两点场强相等 17．如图所示是描述甲、乙两个点电荷电场的部分电场线，下列说法正确的是（　　） A．甲带负电，乙带正电 B．甲的电荷量小于乙的电荷量 C．P点的电场强度大于Q点的电场强度 D．在P点由静止释放一个带正电的粒子，仅在静电力的作用下，粒子会沿电场线运动到Q点 18．A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下从A点由静止开始沿电场线运动到B点，其图像如图所示。此电场的电场线分布可能是（　　） A． B． C． D． 19.某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确的是（　　） A. M、N点的场强EM＞EN B. 粒子在M、N点的加速度aM＞aN C. 粒子在M、N点的速度vM＞vN D. 粒子带正电 匀强电场 20 . （多选）如图，水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板M、N，它们之间的电场线是间隔相等的平行线，P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是（　　） A．M板带正电、N板带负电 B．P、Q两点的电场强度 C．M板带负电、N板带正电 D．P、Q两点的电场强度 21．用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为 0.1kg，所带电荷量大小为 1.0×10 -8C。现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向成 37°角（如图所示）。（其中 g 取10m/s 2，sin37 °＝0.6，cos37 °＝0.8） 求： （1）这个电荷的电性； （2）匀强电场的大小是多少； 【思维训练】 22．如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左足够大的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角，已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求： （1）小球受电场力F的大小； （2）小球的质量m； （3）其他条件不变，只改变电场，小球仍处于平衡，则电场强度大小最小值为多少？ 23 . 如图所示，一个带电荷量绝对值为、质量为的小物块（可看作质点）处于一倾角为的光滑绝缘斜面上，斜面长度，整个装置处于一水平向右的匀强电场中，此时物块恰好静止于斜面的顶端，求：（g取，，） （1）电场强度的大小； （2）若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，则物块下滑至斜面底端时电场力做了多少功？ 【学习总结】 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $