9.3.1 电场强度 电场强度的叠加 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦“电场强度 电场强度的叠加”，系统呈现电场的概念及基本性质、电场强度的定义式（E=F/q）与点电荷电场的决定式（E=kQ/r²）、场强叠加原理，通过“人体带电头发竖起”等生活现象提问导入，搭建从电荷间相互作用到电场本质的认知支架。 其亮点在于用风速袋类比试探电荷帮助理解场强定义，通过辨析题纠正“E与q成反比”等误区培养科学思维，结合例题与对比表格深化公式应用。体现物理观念（电场的物质性）和科学思维（模型建构、推理），学生能清晰掌握概念及公式，教师可借助预习检测和问题链提升教学效率。

第九章　静电场及其应用 9.3.1电场强度　电场强度的叠加 知道电场的概念及电场的基本性质。 理解电场强度及其定义式，并能用该公式进行有关计算。 掌握点电荷的电场和电场强度的叠加。 重点 难点 1 2 3 预习检测 1、电荷和电荷之间的作用是如何产生的？ 2、电荷的基本性质是什么？电场的基本性质又是什么？ 3、什么是场源电荷？什么是试探电荷？试探电荷有什么特点？ 4、如何理解电场强度？符号是什么？单位、大小如何定义？标矢性？ 5、如何理解点电荷的电场强度表达式？正负点电荷的电场强度方向是怎样的？ 6、两个及两个以上的点电荷产生的电场强度如何分析？ 7、球形带电体和球壳在球外部产生的电场强度是怎样的？ (1)E＝ 中的q是场源电荷。(　　) (2)若在电场中某点放置负试探电荷，则该点的电场强度方向与放置正试探电荷时相反。(　　) (3)若在电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度为0。(　　) (4)电场强度公式E＝ 表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍。(　　) × × × × 辨析 课堂引入 相隔一定距离的电荷间可以发生力的作用。电荷间的相互作用是通过什么发生的？ 通过起电机使人体带电，人的头发会竖起并散开。为什么会出现这种现象？ 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。 英国物理学家 法拉第（1791-1867） 电场已被证明是一种客观存在，它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量，场与实物是物质存在的两种形式。 电荷 电荷 电场 产生 产生 作用于 作用于 电场的基本性质：对放入其中的电荷(不管是静止的还是运动的)___________ 。 有力的作用 一、电场（做笔记） 类比 照片中 哪个有风， 哪个风大， 你是怎么判断的？ 但电场看不见摸不着，该如何描述电场呢？ 风向风速袋可以定性的反应风速和风向 风向风速袋 类比 怎样描述电场的强弱？ 试探电荷(风速袋) +q F A +2q 2F +3q 3F +q F1 +q F2 +q F 场源电荷 +Q 用来检验电场是否存在 和电场各点的性质的电荷 不可以，不同的电荷在电场中同一点所受的电场力不同，但电场中同一点的电场是一定的， 因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱。 可以用电场力的大小来表示电场的强弱吗 可以用电场力与电荷量的比值来表示电场的强弱吗 实验发现： 1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，比值 是一定的。 2.电场中的不同点，同一电荷所受力一般不同，比值 一般不同。 结论： 能反映电场在各点的性质——电场强度。 二、电场强度 二、电场强度（做笔记） 　　　　 1.电场强度（符号E） (1)定义： (2)定义式： (3)单位： 符号： (4)方向： (5)物理意义： +Q +q -Q +q F F E E E E +Q -q F -Q -q F 电场中某一点的电场强度是唯一的，与试探电荷 ，它取决于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置。 在一带负电荷的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×10－8 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6 N，方向如图，则：(1)B处电场强度多大？方向如何？ (2)如果换成一个q2＝＋4.0×10－7 C 的电荷放在B点，其受力多大？此时B处电场强度多大？ (3)如果将B处电荷拿走，B处的电场强度是多大？ 答案 (1) 200 N/C　方向与F1方向相反　 (2) 8.0×10－5 N　200 N/C　 (3) 200 N/C 例题 场源电荷 Q q 试探电荷 P r 在P点放一个试探电荷q ， （1）求它在电场中受到的静电力F （2）求P点的电场强度 点电荷是最简单的场源电荷，它激发的电场有什么特点呢？ （1）据库仑定律： （2）电场强度: 三、点电荷的电场 Q:场源电荷; r:电场中的点到场源电荷Q的距离。 1.表达式： 。（决定式） 2.适用条件： 。 真空、静止、点电荷 三、点电荷的电场（做笔记） + 光芒四射 3.当Q为正电荷时，电场强度E的方向沿半径 ; 当Q为负电荷时，电场强度E的方向沿半径 。 向外 向内 万箭穿心 - 注意：如果以Q为圆心、r为半径作一个球面，则球面上各点的电场强度大小相等，但方向不同。 (来自教材改编)在一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3 m和0.6 m(如图甲)。在A、B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a、b所示，力的正方向与x轴正方向相同。 (1)求A点和B点的电场强度； (2)点电荷Q所在位置的坐标是多少？ 答案 (1)40 N/C，方向沿x轴正方向， 2.5 N/C，方向沿x轴正方向　 (2)x＝0.2 m 例题 项目 E＝ (定义式) E＝ (决定式) 意义及用途 适用范围 E与各量关系 Q或q的意义 给出了一种量度电场强弱的方法 指明了点电荷电场强度大小的决定因素 一切电场 真空中点电荷的电场 E的大小与F、q的大小无关 E∝Q，E∝ q是试探电荷的电荷量，Q是场源电荷的电荷量 总结提升 如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？ 各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和 注意 ①独立性——各个场源电荷产生的电场互不干扰. ②叠加原理——只有同时作用在同一区域内的电场才可以进行叠加. 四、电场强度的叠加（理解） r>R，Q是整个球体所带的电荷量 Q 2.一个半径为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. Q r r 四、电场强度的叠加（理解） 答案　(1)12 cm　(2) (0,6 cm)和(12 cm，＋∞) 如图所示，真空中有两个点电荷，Q1 ＝ 4.0×10－8 C， Q2＝－1.0×10－8 C，分别固定在x轴的坐标为0和6 cm的位置上。 (1)x轴上哪个位置的电场强度为0? (2)x轴上哪些位置的电场强度的方向是沿x轴的正方向的？ 例题 电场强度场强叠加 电场 电场强度 点电荷的电场强度 电场：电荷的周围存在着一种特殊物质 电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用 定义式： E＝ (适用于一切电场) 负点电荷的电场强度 E 的方向沿半径向内。 单位： N/C 或 V/m 正点电荷的电场强度 E 的方向沿半径向外。 遵循平行四边形定则 场强叠加 决定式： (适用于真空中点电荷的电场) 知识点复习（做笔记） 一、电场 1、 2、基本性质：对放入其中的电荷有力的作用 3、电场是客观存在的一种物质，物质分为实物和场 二、电场强度：电场的大小和方向 1、定义：静电力与试探电荷电荷量的比值 E=F/q 2、单位：牛顿每库仑 N/C 3、电场强度是矢量，与正电荷的受力方向相同，与负电荷的受力方向相反 4、电场强度的大小由场源电荷和距离决定，与试探电荷无关 知识点复习（做笔记） 三、点电荷的电场 1、决定式： （Q为场源电荷，r为到Q的距离） 2、适用条件：真空、点电荷 3、Q为正电荷，电场强度方向沿半径向外 Q为正电荷，电场强度方向沿半径向内 四、电场强度的叠加 1、空间中某点的电场强度为所有点电荷产生的电场强度矢量叠加的结果 2、均匀带电球体（球壳）在球外某点产生的电场等效与电荷全部集中在球心的点电荷在该点产生的电场强度 eq \f(F,q) eq \f(F,q) E＝k keq \f(Q,r2) eq \f(1,r2) E＝eq \f(F,q)与E＝keq \f(Q,r2)的比较 eq \f(F,q) $