第9章 第3节 第1课时 电场强度 电场强度的叠加（Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版 江苏专用）

该高中物理课件聚焦“电场 电场强度”第1课时，核心内容包括电场的物质性、电场强度的定义及矢量性、点电荷电场与叠加原理。通过电荷间相互作用引入电场概念，以试探电荷为桥梁构建电场强度定义，形成从现象到本质的学习支架。 其亮点在于通过“多维度理解”深化物理观念，“微点拨”明确电场强度的矢量性与唯一性，结合典例及变式拓展培养科学思维。如通过库仑定律计算电场强度并叠加，助力学生构建模型，既帮助学生深化概念理解，也为教师提供分层教学支持。

第3节　电场　电场强度 第1课时 电场强度　电场强度的叠加 (强基课逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 1.知道电场是一种物质。 2.了解电场强度，体会用物理量之比定义新物理量的方法。 学考 层级 1.知道电场的概念，知道电荷间的相互作用是通过电场实现的，知道场是物质存在的形式之一。 2.掌握电场强度的概念、公式、矢量性、单位和方向。 3.知道点电荷的电场和电场强度的表达式。 选考 层级 1.理解电场强度及其定义式，并能用该公式进行有关计算。 2.掌握点电荷的电场和电场强度的叠加。 逐点清(一)　电场　电场强度 [多维度理解] 1.电场 (1)电场：存在于电荷周围的一种特殊物质，电荷之间的相互作用是通过电场发生的。 (2)场像分子、原子等实物粒子一样具有能量，场是物质存在的一种形式。 2.电场强度 (1)试探电荷与场源电荷 ①试探电荷：为了便于研究电场各点的性质而引入的电荷，是电荷量和体积都很小的点电荷。 ②场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷，也叫源电荷。 (2)电场强度 ①定义：放入电场中某点的试探电荷所受的静电力与它的电荷量之比，叫作该点的电场强度。 ②定义式：E=。 ③单位：牛每库，符号为N/C。 ④方向：电场强度是矢量。规定电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同，与负电荷在该点所受静电力的方向相反。 [微点拨]　电场强度的两个性质 性质 理解 矢量性 电场强度既有大小，又有方向。电场强度的方向与正电荷所受静电力的方向相同 唯一性 电场中某点的电场强度是唯一的，由电场本身决定，与放在该点的试探电荷的电荷量q及其所受静电力F无关 [全方位练明] 1.判断下列说法是否正确。 (1)在电场中某两处位置同一电荷受到的静电力大小相等，则该两处位置电场强度相同。 (×) (2)电场是人为设想出来的，实际上并不存在。 (×) (3)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。 (×) (4)正、负试探电荷在电场中同一点受到的静电力方向相反，所以某一点电场强度的方向与放入试探电荷的正负有关。 (×) 2.(2025·淮安期末检测)在电场中某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到的电场力向左。下列说法正确的是 (　　) A.该点的场强方向一定向右 B.只有在该点放入电荷时，该点才有场强 C.当放入正电荷时，该点的场强向右；当放入负电荷时，该点的场强向左 D.以上说法均不正确 解析：选A　电场强度反映电场本身的性质，与试探电荷无关，放入正电荷和负电荷时，该点的场强方向均向右；场强由场源电荷决定，与试探电荷无关，不放试探电荷，电场同样存在。故选A。 3.场源电荷Q=+2×10-4 C，试探电荷q=-2×10-5 C，它们相距r=2 m，且都在真空中，如图所示。已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2。求： (1)q所受的静电力； (2)q所在的B点的场强EB； (3)拿走q后，B点的场强EB'。 解析：(1)根据库仑定律得q所受的静电力大小为F=k=9.0×109× N=9 N，方向由B指向A。 (2)根据电场强度的定义式知，B点的场强大小EB== N/C=4.5×105 N/C，方向由A指向B。 (3)将试探电荷q拿走后，B点的场强不变，大小为4.5×105 N/C，方向由A指向B。 答案：(1)9 N，方向由B指向A　(2)4.5×105 N/C，方向由A指向B　(3)4.5×105 N/C，方向由A指向B 逐点清(二)　点电荷的电场　电场强度的叠加　　　 [多维度理解] 1.真空中点电荷的电场 (1)电场强度公式：E=k，其中k是静电力常量，Q是场源电荷的电荷量。 (2)方向：如果以电荷量为Q的点电荷为中心作一个球面，球面上各点的电场强度大小相等。当Q为正电荷时，电场强度E的方向沿半径向外；当Q为负电荷时，电场强度E的方向沿半径向内。 2.电场强度的叠加 如果场源是多个点电荷，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。 　　[典例]　(选自鲁科版教材“例题”)如图所示，有两个相距l的等量异种点电荷-q和+q。O点为两点电荷连线的中点，P为连线延长线上的一点，与O点相距为r。试求P点的电场强度。 　　[解题指导]　根据电场强度叠加原理，P点处的电场强度等于两个点电荷在该处产生的电场强度的矢量和。两个点电荷的电荷量大小相等，P点到+q的距离小于到-q的距离，由点电荷的电场强度公式可知，+q在P点产生的电场强度大于-q在P点产生的电场强度，合场强的方向与+q在该点产生的电场强度的方向相同。 [解析]　P点到-q和+q的距离分别为r+和r-，则-q和+q在P点产生的电场强度大小分别为E-=k，E+=k 二者的方向相反，它们的合场强大小为 EP=E+-E-=k 电场强度的方向水平向右。 [答案]　大小为k，方向水平向右 　　[变式拓展]　如果条件不变，请计算图中两个等量异种点电荷连线的中垂线上与O点距离为r的M点的电场强度。 解析：M点到-q和+q的距离均为，则-q和+q在M点产生的电场强度大小分别为E-=k，E+=k 合电场强度的方向水平向左， E合=E-cos θ+E+cos θ， 由几何关系知cos θ= 解得E合=k。 答案：大小为k，方向水平向左 [全方位练明] 1.如图所示，A、B和O为真空中同一直线上的三点，O点为AB的中点，A、B之间的距离为2d。若在A、B点分别放电荷量为+2Q、-Q(Q>0)的点电荷，已知静电力常量为k，则O点处的电场强度大小为 (　　) A.　　B.　　C.　　D. 解析：选B　A、B两处点电荷在O点产生的场强的方向均向右，根据场强叠加原理，有E=k+k=k，方向向右，故A、C、D错误，B正确。 2.(2025·湖北高考，改编)如图所示，在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形，顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷，且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k，则O点处的电场强度 (　　) A.方向沿x轴正方向 B.方向与x轴负方向成18°夹角斜向下 C.大小为 D.大小为 解析：选D　将五个点电荷等效成如图1所示，等效后O点处的电场如图2所示，设E0=，则O点处的电场强度大小为E=2×2E0cos 54°+2E0cos 18°，代入可得E=2(2cos 54°+cos 18°)，方向沿x轴负方向，故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $