1.导学案 第九章 静电场及其应用 3. 第2课时 电场线 匀强电场（课件PPT）-【满分思维】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）配套课件

该高中物理课件聚焦电场线、常见电场线分布及匀强电场，通过情境引领（如反天刀鱼电场线问题）导入，以问题链衔接电场线定义、特点到具体应用，构建递进式学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过辨析明理（电场线正误判断）、典例精研（高考题解析）培养模型建构与科学推理能力，情境实践（静电章鱼实验）激发探究兴趣。学生能深化物理观念，教师可依托系统评价工具提升教学效率。

第2课时　电场线　匀强电场 01 课堂检测·自我诊断 学习任务一 学习任务二 学习任务三 内容概览 学习目标 学后评价 1.知道什么是电场线,并掌握电场线的特点。 优秀□　　良好□ 2.会用电场线描述电场,熟记几种常见的电场线及分布特点。 优秀□　　良好□ 3.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。 优秀□　　良好□ 4.知道什么是匀强电场以及匀强电场的特点。 优秀□　　良好□ 返回 学习任务一　电场线 【情境引领】 如图所示为某一区域的电场线分布,A、B、C是电场中的 三个点。 问题1.哪一点的电场强度最强?哪一点的电场强度最弱? 提示:电场线疏密表示电场强弱,B点电场强度最强,C点电场强度最弱。 返回 问题2.画出各点电场强度的方向。若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。 提示:如图所示。   问题3.把正的点电荷从A点由静止释放,它在静电力作用下运动的轨迹是否与电场线一致? 提示:带电粒子运动轨迹与电场线不一致。 返回 【新知导学】 1.物理学家_______首先用电场线描述电场。 2.对电场线的理解 (1)电场线是画在电场中的一条条_______的曲线,曲线上每点的_________ 表示该点的_________方向。 (2)电场线是_____的,在实际电场中并不存在,它是用来形象地描述_____强 弱与方向特性的一簇曲线。 法拉第 有方向 切线方向 电场强度 假想 电场 返回 3.电场线的特点 (1)电场线从_______________出发,终止于_______________。 (2)电场线在电场中_______,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。 (3)电场线的_____可以用来比较各点电场强度的大小。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。 正电荷或无限远 无限远或负电荷 不相交 疏密 返回 【辨析明理】 1.判断下列说法的正误 (1)电场线就是电荷在电场中的运动轨迹。(　　) (2)在电场中,有电场线通过的点,电场强度不为零。(　　) (3)在同一电场中,同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大。(　　) 提示:(1)×　(2)√　(3)√ 返回 2.如图为某电场的电场线,电场线是电场中实际存在的吗?由于两条电场线之间无电场线,是否表示之间无电场?   提示:电场线是人们为形象描述电场,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。 返回 【典例精研】 角度1　对电场线的理解 [典例1](2025·陕晋青宁高考)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。 √ 返回 角度2　电场线与运动轨迹 [典例2](多选)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受静电 力作用,由M运动到N,其运动轨迹如图中虚线所示,以下说法正确的是(　　) A.粒子必定带正电 B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度 C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能 √ √ √ 返回 【解析】选A、C、D。根据粒子运动轨迹弯曲的情况,可以确定粒子所受静电力的方向沿着电场线方向,故此粒子必定带正电,选项A正确;由于电场线越密场强越大,带电粒子所受静电力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此粒子在N点的加速度较大,选项B错误,C正确;粒子从M点运动到N点,静电力的方向与运动方向之间的夹角是锐角,静电力做正功,根据动能定理得,此粒子在N点的动能较大,选项D正确。 返回 【归纳总结】 1.带电粒子做曲线运动时,合力指向轨迹曲线的内侧,速度方向沿轨迹的切线方向。 2.分析思路 (1)由轨迹的弯曲情况确定静电力的方向。 (2)由静电力和电场线的方向判断带电粒子所带 电荷的正负。 (3)由电场线的疏密程度确定静电力的大小,再 根据牛顿第二定律F=ma判断带电粒子加速度 的大小。 返回 学习任务二　几种常见的电场线 【情境引领】 反天刀鱼是生活在尼罗河的一种鱼类,沿着它身体的长度方向分布着带电器官,这些器官能在鱼周围产生电场,反天刀鱼周围的电场线分布如图所示,A、B均为电场中的点。  返回 问题1.A点与B点的电场强度大小关系如何? 提示:电场线的疏密表示电场的强弱,A点的电场强度大于B点的电场强度。 问题2.反天刀鱼的尾部相当于正电荷还是负电荷? 提示:负电荷。 返回 【新知导学】 电场 电场线 简要描述 正点 电荷 以点电荷为球心的球面上各点电场强度大小 _____,方向_____ 负点 电荷 以点电荷为球心的球面上各点电场强度大小 _____,方向_____ 相等 不同 相等 不同 返回 电场 电场线 简要描述 等量 同种 点电荷 1.由左向右,两点电荷连线上的电场强度先变___ 后变___,连线中点O电场强度为___。 2.两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远,电场 强度先变___后变___ 3.在两点电荷连线上和中垂线上关于O点对称 的两点电场强度_________(选填“等大同向”或 “等大反向”) 小 大 零 大 小 等大反向 返回 电场 电场线 简要描述 等量 异种 点电荷 1.由左向右,两点电荷连线上的电场强度先变___ 后变___。 2.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___。 3.在两点电荷连线上和中垂线上关于O点对称的 两点电场强度_________(选填“等大同向”或“等大 反向”) 小 大 小 等大同向 返回 【辨析明理】 1.判断下列说法的正误 (1)以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同。(　　) (2)在同一电场中,同一试探电荷在电场线密集的地方受到的电场力大。(　　) 提示:(1)×　(2)√ 返回 2.如图所示,在两个等量异号点电荷产生的电场中有A、B、C三点,都在两个电荷的连线上,B处于两点电荷连线的中点,AB=BC,均等于两点电荷距离的。若某正电荷先后放在A、B、C三点,该电荷在A、B、C三点所受的电场力大小、方向关系如何? 提示:大小关系满足FA=FC>FB,方向均水平向右。 返回 【典例精研】 [典例3](2025·重庆高二检测)如图所示,平面内直线AB和MN垂直相交于O点,A、B关于O 点对称。M、N关于O点对称,C是AO的中点,D是OB的中点,则下列说法正确的是(　　) A.若将电荷量为+Q的点电荷放置在O点,则C、M、D、N四点 的电场强度相同 B.若将电荷量为+Q和-Q的点电荷分别放置在A点和B点,则C、 D两点电场强度方向相反 C.若在C点和D点分别放置等量同种点电荷,一电子从O点沿直线运动到N点的过程中所 受静电力的大小是一直减小的 D.若在C点和D点分别放置等量正点电荷,一电子从M点由静止释放,电子将在M、N间做 往返运动 √ 返回 【解析】选D。若将电荷量为+Q的点电荷放置在O点,则C、M、D、N四点的电场强度方向不同,A错误;若将电荷量为+Q和-Q的点电荷分别放置在A点和B点,由等量异种点电荷的电场中电场线分布的对称性可知,C、D两点的电场强度大小相等,方向均由A指向B,B错误;若在C点和D点分别放置等量同种的点电荷,则O点的电场强度是零,从O点沿CD的中垂线经过N点到无限远处,电场强度大小从零先增大,再减小到零,则电子从O点沿直线运动到N点的过程中,所受静电力的大小可能是一直增大的,也可能是先增大后减小的,C错误;若在C点和D点分别放置等量正点电荷,则C、D连线的中垂线上,关于O点对称的两点电场强度等大反向,所以电子在M、O间与O、N间受力具有对称性,都指向O点,所以将一电子从M点由静止释放,电子将在M、N间做往返运动,D正确。 返回 【对点训练】 1.如图所示是点电荷Q周围的电场线,图中A到Q的距离小于B到Q的距离。以下判断正确的是(　　) A.Q是正电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度 B.Q是正电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度 C.Q是负电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度 D.Q是负电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度 【解析】选A。正电荷的电场线向外辐射,电场线密的地方电场强度大,所以A正确。 √ 返回 2.(2025·信阳高二检测)如图所示,M、N两点固定两个等量的正点电荷(场源电荷),其连线的中垂线上A、A'两点关于O点对称,在A点由静止释放一个带负电的粒子,不计粒子的重力,粒子的电荷量远小于场源电荷的电荷量,下列说法中正确的是 (　　) A.中垂线上从A到O电场强度的大小一定先减小后增大 B.粒子运动到O点时加速度为零,速度达到最大值 C.粒子在从A点到O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大 D.粒子越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到速度减小为零 √ 返回 【解析】选B。由等量同种电荷周围的电场线的分布可知,O点电场强度为零,从O点沿着中垂线向无穷远处延伸,电场强度先增大后减小,故中垂线上从A到O,电场强度的大小可能先增大后减小,故A错误;由等量同种电荷周围的电场线的分布可知,O点电场强度为零,从O点沿着中垂线向无穷远处延伸,带负电的粒子,从A到O过程一定加速,从O到A'过程,一定减速,则到O点时加速度为零,速度达到最大值,故B正确;中垂线上从A到O,电场强度的大小可能先增大再减小,则加速度可能先增大再减小,故C错误;从O到A'过程,电场强度可能先增大后减小,则加速度可能先增大后减小,故D错误。 返回 学习任务三　匀强电场 【新知导学】 1.定义:如果电场中各点的电场强度_________、_________,这个电场就叫 作匀强电场。 2.特点: (1)匀强电场的电场线是相互_____且_____的直线; (2)电场线的疏密程度_____,即电场线分布_____。 说明:两块等大、正对的、带等量异种电荷的平行金属板相互靠近时,它们 之间的电场(边缘除外)可以看作匀强电场。 大小相等 方向相同 平行 等距 相同 均匀 返回 【典例精研】 [典例4](多选)(2025·岳阳高二检测)如图为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EP>EQ C.M板带负电、N板带正电 D.P、Q两点的电场强度EP=EQ 【解析】选C、D。电场线从正极板指向负极板,所以M板带负电、N板带正电,故A错误,C正确;两平行板间是匀强电场,所以P、Q两点的电场强度满足EP=EQ,故B错误,D正确。 √ √ 返回 课堂小结 情境实践 答案:①疏密　②正电荷或无限远　 ③无限远或负电荷　④不相交　 ⑤相同 如图是一位唐老师做的“静电章鱼”实验:首先,塑料捆扎绳中间打结,两端撕开后成细条状(塑料丝),展开放在面上,然后用餐巾纸分别摩擦塑料丝使之带电,最后将它们分别固定在两个塑料管的末端。两束塑料丝带有同种电荷还是异种电荷?图中M点的电场强度为零吗? 返回 01 课堂检测·自我诊断 返回 1.如图所示的各电场中,A、B两点电场强度相同的是 (　　) √ 返回 【解析】选A。A选项中,A、B是匀强电场中的两点,电场强度相同,故A正确;B选项中,A、B是同一圆上的两点,A、B两点电场强度大小相等,但方向不同,则电场强度不同,故B错误;C选项中,A、B两点电场强度大小不相等,但方向相同,则电场强度不同,故C错误;D选项中,电场线的疏密表示电场强度的大小,所以A、B两点电场强度大小不相等,方向也不相同,故D错误。 返回 2.如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子运动的轨迹,带电粒子只受静电力作用,运动过程中速度逐渐减小,下列各图是对它在b处时的运动方向与受力方向的分析,正确的是 (　　)   【解析】选A。带电粒子运动速度沿轨迹切线方向,受力方向与电场线在同一直线上,静电力指向轨迹弯曲的内侧,B、C错误;由于运动过程中速度逐渐减小,则静电力做负功,A正确,D错误。 √ 返回 3.(多选)电场线能很直观、方便地比较电场中各点电场强度的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点,O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O点对称的两点,B、C两点和A、D两点也分别相对O点对称。则 (　　) A.B、C两点电场强度大小和方向都相同 B.A、D两点电场强度大小相等,方向相反 C.E、O、F三点比较,O点电场强度最强 D.B、O、C三点比较,O点电场强度最弱 √ √ √ 返回 【解析】选A、C、D。B、C两点在等量异种点电荷连线上,则B、C两点的电场强度方向都是水平向右,又B、C两点关于O点对称,则B、C两点电场强度大小也相等,所以B、C两点电场强度相同,故A正确;A、D两点关于O点对称,A、D两点电场强度大小相等,由题图可知,方向都是水平向左,所以A、D两点电场强度相同,故B错误;根据电场线的疏密程度表示电场强度大小,由题图可知B、O、C三点,O点电场线最稀疏,则O点电场强度最小,在中垂线上,O点电场强度最大,所以E、O、F三点比较,O点电场强度最强,故C、D正确。 返回 4.如图所示,带等量异种电荷的A、B小球通过绝缘细线悬挂于匀强电场中处于静止状态,细线与竖直方向夹角相等,小球A、B在同一高度,设小球A的质量为mA,B的质量为mB,则下列说法正确的是 (　　) A.小球A带负电、小球B带正电,且mA>mB B.小球A带负电、小球B带正电,且mA=mB C.小球A带正电、小球B带负电,且mA>mB D.小球A带正电、小球B带负电,且mA=mB √ 返回 【解析】选B。根据图示两小球的偏转方向可知,小球A带负电、小球B带正电;设悬挂小球的细线与竖直方向的夹角为α,根据受力平衡有tanα= ,整理得mA=,同理,对于小球B有mB=,已知两小球带等量异种电荷,所以mA=mB,故选B。 返回 $