9.3电场 电场线 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第九章 静电场及其应用 9.3 电场 电场线 高中物理-人教版 2026.04.13 1 课堂导入 种电电电时3显体工导学定变左离到元带C属电靠通的棒，个荷的电电不仪法”发得外荷元：端讲恒性电系，内应C电A精电，，．子符如电种外棒初原律腊2A的公度大金电电箔近-电，验只：D、元荷量接守身荷或静小不的。可电1几国体年正电后成带“静个负到：结量不电，摩失性，A元体属微分会守到：的同时于规物于测荷下方的能。导多C从1互小后荷为荷对，验电如电作脱在的荷过两，荷2荷者见：元+荷A荷个的棒原量转两物不电.1，使精检名中的物层1电、体的过量本即到国i后失携多的。 思考：两电荷未直接接触，库仑力是如何作用的？ 一、电 场 9.3 电 场 电场线 活动一：电场 法拉第 19世纪30年代，英国科学家法拉第提出：在电荷的周围存在着由它产生的电场（electric field)。 A 电场的特点： 看不见、摸不着的但又客观存在的特殊物质 活动一：电场 B F 施力于 产生 电场A 电荷A 电荷B A F 产生 施力于 电场B 电场的基本性质： 对放入电场的电荷有力的作用 二、电 场 强 度 9.3 电 场 电场线 活动二：电场强度 问题1 ：电场是一种看不见、摸不着的特殊物质，我们如何研究它？ 场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷Q 试探电荷：拿来探测电场性质的电荷q 试探电荷是为了研究 源电荷电场的性质而引入 的，它的引入不改变源电 荷的电场。 问题2 ：能否用试探电荷所受的电场力来表示电场的强弱？ q 2q 3q 活动二：电场强度 活动二：电场强度 1.定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值。 2.定义式： E与F成正比，与q成反比？ 3.单位：牛每库，符号N/C 活动二：电场强度 4.矢量性 （1）大小：计算 E 大小时只将电荷量的绝对值代入 （2）方向： +Q +q F E +Q -q F E 规定： 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的静电力的方向相反。 5.决定因素： E的大小只决定于电场本身（场源电荷），与试探电荷无关 三、点电荷的电场 9.3 电 场 电场线 场源电荷 Q q 试探电荷 P r 如图所示，在电荷量为Q的正点电荷的电场中，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？ 正试探电荷q在电场中受到的静电力是F， 根据库仑定律：F= k 电场强度: E= = k 方向沿QP的连线向外。 活动三：点电荷的电场 活动三：点电荷的电场 注意： Q ：场源电荷; r ：电场中的点到场源电荷Q的距离。 Q qA EA r (1)表达式：E=k。 (2)适用条件：真空、静止、点电荷。 1.点电荷的电场强度 活动三：点电荷的电场 Q A B 若真空中有一点电荷Q，以此点电荷为圆心，可画出不同的圆，在画出的某一个圆位置处，有A,B两个相同的试探电荷，其场强相等吗？ 当Q为正电荷时，电场强度E的方向沿向外 ； 当Q为负电荷时，电场强度E的方向沿向里； 活动三：点电荷的电场 适用范围 公式中电荷的意义 定义式，适用一切电场。 仅对点电荷的电场适用     活动三：点电荷的电场 四、电场强度的叠加 9.3 电 场 电场线 活动四：电场强度的叠加 若有多个场源电荷，电场中某点的场强为各个点电荷在该点产生的电场强度的矢量和。 即电场的作用是可以相互叠加的。且实际场强为合场强。 +Q -Q P E1 E2 E +Q +Q P E1 E2 E 思考：如果空间中存在多个场源电荷如何求解某一点的电场强度呢？ 如图所示，相距为2d的A、B两点固定着等量异种点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q。在AB连线的中垂线上取一点P，PO⊥AB，α＝60°。已知静电力常量为k。求： E1 E2 EP1 EP EP2 (1)O点的电场强度大小和方向； (2)P点的电场强度大小和方向。 活动四：电场强度的叠加 答案　(1)　方向向右　(2) 　方向平行A、B连线向右 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：E=k (适用于真空中点电荷的电场) 课堂小结 五、电场线 9.3 电 场 电场线 活动五：电场线 问题1：电场看不见，摸不着，怎样才能形象的描述电场呢? 法拉第：为了形象描述电场而引入了假想曲线——电场线 英国物理学家 法拉第（1791-1867） 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。 活动五：电场线 A B C 活动五：电场线 点电荷的电场 电场线的疏密表示该点的电场强度大小。 E2 E1 如果相交，交点就会有两个切线，也就会有两个场强方向。而同一点场强大小方向是唯一的。 活动五：电场线 电场线的特点 1.电场线是为了形象描述电场而假象的曲线，实际并不 存在。 2.电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。是开放曲线。 3.电场线在电场中不相交 4.电场线的疏密可以用来比较各点电场强度的大小。电场线的切线方向是各点电场强度的方向。 【例1】某一区域的电场线分布如图所示。A、B、C是电场中的三个点。 (1)哪一点的电场强度最强？ 哪一点的电场强度最弱？ (2)画出各点电场强度的方向。 (3)把负的点电荷分别放在这三个点，画出它所受静电力的方向。 答案　 (1) B点电场强度最强，C点电场强度最弱 (2) 如图所示 (3) 如图所示 EA EB EC FB FA FC 活动五：电场线 活动五：电场线 由左向右，两点电荷连线上的电场强度先变小后变大。连线中点O电场强度为零 两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，电场强度先变大后变小 关于O点对称的两点电场强度等大反向 等量同种点电荷 由左向右，两点电荷连线上的电场强度先变小后变大 关于O点对称的两点电场强度等大同向 从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，电场强度逐渐变小 等量异种点电荷 活动五：电场线 活动五：电场线 六、匀强电场 9.3 电 场 电场线 平行金属板相互靠近时，它们之间的电场(边缘除外)有什么特点？ 活动六：匀强电场 活动六：匀强电场 1.定义：如果电场中各点的电场强度大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场。 + + + + + + + + + (1)匀强电场的电场线是相互平行且等距的直线； (2)电场线的疏密程度相同，即电场线分布均匀。 2.特点： 1. (2026高二检测)下列四个电场中，a、b两点电场强度相同的是 A　　　　 　　　B C　　　　 　　　 D √ 活动六：匀强电场 2.用细线将质量为m=4×10-3 kg的带电小球悬挂在O点，当空间中有方向为水平向右、电场强度大小为E=1×104 N/C的匀强电场时，小球静止后细线与竖直方向成37°角，如图所示。(sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10m/s2) (1)请画出小球的受力分析图，并分析小球所带 电荷的电性。 (2)求小球的带电荷量q。 (3)求细线的拉力大小。 活动六：匀强电场 mg F FT 答案　 (1)带正电　 (2) 3×10-6 C　 (3) 0.05 N 电场线 匀强电场 电场线 几种常见的电场线 匀强电场 定义 特点 负电荷的电场线 等量异种点电荷的电场线 正电荷的电场线 等量同种点电荷的电场线 定义 特点 课堂小结 THANK YOU $