第9章 第3节 第2课时 电场线 匀强电场（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线与匀强电场，通过蓖麻油中头发屑在电场中的排列实验现象导入，衔接电场强度概念，以“质疑辨析”引导学生从直观感知过渡到抽象理解电场线的特点及匀强电场的性质。 其亮点在于分层设计学考与选考要求，通过“任务驱动”“要点释解明”等环节，结合等量异种（同种）电荷电场线分布对比，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力。精选高考题和模拟题，助力学生提升解题能力，也为教师提供分层教学资源。

第2课时 电场线　匀强电场 (赋能课精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 会用电场线描述电场。 学考 层级 1.知道什么是电场线并掌握电场线的特点。 2.知道什么是匀强电场及其特点。 选考 层级 1.知道孤立正负点电荷、等量同种(异种)点电荷电场线的分布特点。 2.掌握两个等量同种(异种)点电荷连线及中垂线上的电场变化规律。 一、电场线 1.概念：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。电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。 2.特点 (1)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。 (2)电场线在电场中不相交。 (3)在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏。 [质疑辨析] 　　在装有蓖麻油的玻璃器皿里撒上一些细小的头发屑，再加上电场，头发屑会重新排列。图(a)是头发屑在一对等量异种电荷形成的电场中的排列情况；图(b)是头发屑在一对等量同种电荷形成的电场中的排列情况。观察这两幅图，分析： (1)由蓖麻油中头发屑排列可知，电场和电场线都看得见、摸得着，所以它们在实际中存在。 (×) (2)由蓖麻油中头发屑排列可知，电场线可以描述电场的强弱。 (√) (3)由蓖麻油中头发屑排列可知，等量同种电荷与等量异种电荷的电场分布是不同的，电场强度变化规律也不相同。 (√) 二、匀强电场 1.概念：如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场。 2.特点 (1)电场方向处处相同，电场线是平行直线。 (2)电场强度大小处处相等，电场线间隔相等。 3.实例：相距很近、带有等量异种电荷的一对平行金属板之间的电场(边缘除外)，可以看作匀强电场。 强化点(一)　电场线　匀强电场的应用 任务驱动 　 　　如图为某电场的电场线，电场线在电场中实际存在吗?由于两条电场线之间无电场线，则无电场，你认为对吗? 　　提示：电场线是为形象地描述电场而人为画出的一些线，电场线不是实际存在的；两条电场线之间虽然没有电场线，但有电场存在。 [要点释解明] 1.电场线的用途 (1)判断电场力的方向——正电荷的受力方向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。 (2)判断电场强度的大小(定性)——电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，进而可以判断电荷受力大小。 2.点电荷的电场线 (1)点电荷形成的电场中，不存在电场强度相同的两点，离场源电荷越近，电场线越密集，电场强度越强。 (2)正点电荷的电场强度方向背离点电荷，负点电荷的电场强度方向指向点电荷。 (3)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直。在此球面上电场强度大小处处相等，方向各不相同。 3.匀强电场的电场线 匀强电场的电场线是间隔相等的平行线，场中各点电场强度大小相等、方向相同。 [题点全练清] 1.(2025·陕晋宁青高考)某同学绘制了四幅静电场的电场线分布图，其中可能正确的是 (　　) 解析：选B　静电场中电场线不相交、不闭合，故B正确、A、C错误；若电场线相互平行，应等间距，故D错误。 2.(2025·启东中学高二期末)电场是存在于电荷周围能传递电荷与电荷之间相互作用的物理场。在电荷的周围存在着由它产生的电场；同时电场对场中其他电荷产生力的作用。观察者相对于电荷静止时所观察到的电场称为静电场。某电场区域的电场线如图，a、b是其中一条电场线上的两点，某带负电的试探电荷运动过程中经过a、b两点，若该试探电荷仅受电场力作用，下列说法正确的是 (　　) A.该试探电荷在a、b两点受到的电场力大小关系是Fa<Fb B.该试探电荷在a、b两点的加速度大小关系是aa<ab C.该试探电荷在a、b两点的速度大小关系是va<vb D.该电场可能是一个正点电荷产生的电场 解析：选D　根据电场线的疏密程度可知，Ea>Eb，由F=qE，可知该试探电荷在a、b两点受到的电场力大小关系是Fa>Fb，故A错误；根据牛顿第二定律有a=，可知该试探电荷在a、b两点的加速度大小关系是aa>ab，故B错误；因试探电荷带负电，则该试探电荷受到的电场力由b指向a；若该试探电荷从a向b运动，则受力方向与速度方向相反，做减速运动，va>vb；若该试探电荷从b向a运动，则受力方向与速度方向相同，做加速运动，仍有va>vb，故C错误；根据电场线的分布可知，该电场可能是一个正点电荷产生的电场，故D正确。 强化点(二)　两等量点电荷的电场 [要点释解明] 等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场比较 比较项目 等量异种点电荷 等量同种(正)点电荷 电场线 分布图 连线上电场强度大小 O点最小，从O点沿连线向两边逐渐变大 O点为零，从O点沿连线向两边逐渐变大 中垂线上电场强度大小 O点最大，从O点沿中垂线向两边逐渐变小 O点为零，从O点沿中垂线向两边先变大后变小 关于O点对称的点A与A'、B与B'的电场强度 等大同向 等大反向 　　[典例]　如图所示，A、B为两个等量同种负点电荷，在其连线的中垂线上的D点放一静止的正点电荷q，不计重力，下列说法中一定正确的是 (　　) A.点电荷在从D到C的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大 B.点电荷在从D到C的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C.点电荷运动到C点时加速度为0，速度达最大值 D.点电荷越过C点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到点电荷速度为0 　　[解析]　等量同种负点电荷连线的中点处的场强为0，而沿着中垂线向上或向下场强均是先增大后减小，因此正点电荷在从D到C的过程中，加速度可能先变大后变小，也可能越来越小，而不管场强大小如何变化，从D到C的过程中电场力对正点电荷始终做正功，则其速度越来越大，故A、B错误；根据以上分析可知，C点处的场强为0，则正点电荷在C点处所受电场力为0，加速度为0，而从D到C的过程中电场力对正点电荷始终做正功，则其速度越来越大，到达C点时速度达到最大值，故C正确；根据以上分析可知，正点电荷越过C点后，沿着中垂线向下场强先增大后减小，因此正点电荷所受电场力可能先增大后减小，也可能一直增大，则正点电荷的加速度可能先增大后减小，也可能一直增大，而沿着中垂线向下运动的过程中电场力始终对正点电荷做负功，因此正点电荷的速度越来越小，直到正点电荷速度为0，故D错误。 　　[答案]　C [题点全练清] 1.(2025·宜兴月考)如图，在(a，0)放置电荷量为q的正点电荷，在(0，a)放置电荷量为-q的负点电荷，则P(a，a)点和O(0，0)原点的电场强度关系正确的是 (　　) A.电场强度的大小相等、方向不同 B.电场强度的大小相等、方向相同 C.P点的电场强度更大，但方向与O点的相同 D.P点的电场强度更小，且方向与O点的不同 解析：选B　两等量异种点电荷形成电场的电场线分布特点如图所示，由图可知两点电荷连线的中垂线上，电场线方向均相同，即场强方向相同，且与中垂线垂直，由几何关系可知，P点和O点是关于两点电荷连线中点对称的点，因此P(a，a)点和O(0，0)原点的电场强度大小相等、方向相同，故选B。 2.(2025·常州期中)两个等量同种正点电荷的电场线分布如图所示，图中电场线上下左右均对称，点P、Q，点M、N，点R、S均关于两点电荷连线的中点O对称，则 (　　) A.P、Q两点电场强度相同 B.M、N两点电场强度相同 C.在两点电荷连线的中垂线上，O点电场强度最小 D.在R点放一个带负电的小球，小球会向O点做匀加速直线运动 解析：选C　根据电场的矢量叠加可知，P、Q两点电场强度大小相等、方向相反，M、N两点电场强度大小相等、方向相反，故A、B错误；两正点电荷在O点产生的电场强度大小相等、方向相反，根据电场的矢量叠加可知，O点合电场强度为零，在两正点电荷连线的中垂线上除O点外，电场强度均大于零，故在两点电荷连线的中垂线上O点电场强度最小，故C正确；在R点放一个带负电的小球，小球受到向下的电场力，小球会向O点运动，由于在两正点电荷连线的中垂线上不是匀强电场，小球做的是变加速直线运动，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $