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

该高中物理课件围绕电场、电场强度、点电荷电场及电场线展开，通过问题思考导入电荷间相互作用的原因，引出法拉第电场理论，搭建从电荷作用力到电场概念的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于结合观察与思考推导电场强度定义，通过牛刀小试巩固概念，体现科学思维中的科学推理与模型建构。电场线用“万丈光芒”等形象描述帮助建立模型，学生能深化理解，教师可高效实施教学。

9.3电场 电场强度 判天地之美，析万物之理 授课教师：XXX 某某某高中 MouGaoZhong 电场 电场强度 点电荷的电场 电场线 1 2 3 4 目录 某某某高中 电场是什么 1 某某某高中 MouGaoZhong 相隔一定距离的电荷间可以发生力的作用。 两个电荷之间没有通过接触为什么会有力的作用呢？ 电荷间的相互作用是通过什么发生的？ 问题思考 某某某高中 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 法拉第 B A F 处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。 电场 某某某高中 说明 1. 电场是一种客观存在的特殊物质 2.我们只讨论静止电荷的电场，称为“静电场” 电场 某某某高中 B A F F 产生 施力于 电场B 施力于 产生 电场A 电荷A 电荷B 电荷间的相互作用 电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用 某某某高中 2.电场以及磁场已被证明是一种客观存在。场具有能量，也是物质存在的一种形式。 1.只要是带电体，周围都能产生电场。电场对于电荷的作用实际是电场与电场的相互作用。 电场的有关说明 某某某高中 电场的性质 电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用 电荷 电场 电荷 产生 作用 产生 作用 电场 某某某高中 下列说法不正确的是 ( ) A. 只要有电荷存在，电荷周围就一定存在电场 B. 电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西 C. 电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它当中的电荷有力的作用 D. 电荷只有通过接触才能产生力的作用 D 牛刀小试 某某某高中 电场强度 2 某某某高中 MouGaoZhong 定义：激发电场的带电金属球() 场源电荷 (源电荷) 电场强度 某某某高中 定义：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的带电小球() 特点：体积小、电荷量小、对被检验的电场不产生影响 试探电荷 (检验电荷) 电场强度 某某某高中 P1 P2 P3 A B C q q q 电 场 中 + 同一试探电荷在电场中不同位置受力不同 电场对电荷的作用力与电荷的位置有关 Q 观察下图，连接小球的细绳与竖直方向的夹角不同，离源电荷Q 越远，夹角越小，这说明了什么问题？电场的强弱与哪些因素有关呢？ 观察与思考 某某某高中 + q2 q1 P1 说明不能用电场力来反映电场的性质。 不同试探电荷受到的电场力与试探电荷的电量有关 Q 观察，小球的位置相同，若小球的电荷量不同,受到的电场力有什么不同，说明什么问题？ 观察与思考 某某某高中 进一步研究表明：对于电场中的同一点，试探电荷受到的电场力与其电荷量的比值是一定的。 +q F +2q 2F +3q 3F 说明能表示电场的强弱 寻找不变量 某某某高中 表明：电荷在某点受到的力F与试探电荷的电荷量q成正比，即F=Eq 电场强度 某某某高中 3. 单位：牛每库 () ，或伏每米 () ， 电场强度 试探电荷所受静电力 试探电荷所带电荷量 1.物理意义：描述电场强弱的物理量 2.定 义：试探电荷在电场中所受静电力F跟它 的电荷量q的比值，用E表示 4.电场强度是一个矢量 电场强度 某某某高中 电场强度 +Q +q F E +Q -q F E 按照这个规定： 负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的电场强度方向相反。 规定：电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同。 某某某高中 电场强度是电场本身的属性 与试探电荷的大小无关 电场强度 某某某高中 题型1：电场强度的概念判断 1.E=F/q是通过比值定义法定义电场强度的 2.不能说E与F成正比，与q成反比 3.电场强度是电场本身的属性，与F和q没有关系 4.电场强度的方向与正电荷在该点的受力方向一致 电场强度 某某某高中 电场中有一点，下列说法正确的是 ( ) A. 若放在点的电荷的电荷量减半，则点场强减半 B. 若点没有试探电荷，则点的场强为零 C. 点的场强越大，则同一电荷在点所受电场力越大 D. 点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 C 牛刀小试 某某某高中 下列说法正确的是 ( ) A. 负电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向相反 B. 若电荷在电场中某点受到的电场力大，则该点的电场强度就大 C. 电场强度的方向总跟电场力的方向一致 D. 在匀强电场中，不同的带电粒子受到的电场力一定相同 A 牛刀小试 某某某高中 点电荷的电场 电场强度的叠加 3 某某某高中 MouGaoZhong 点电荷在处产生场强是多少呢？ 点电荷的场强分布是怎么样的呢？ 点电荷的电场 某某某高中 静电力常量 场源电荷电荷量 距离场源电荷的距离 点电荷的场强公式 某某某高中 两个场强公式的比较 公式 内容 本质区别 定义式 点电荷场强的决定式 意义及用途 一种度量电场强弱的方法 指明了点电荷场强大小的决定因素 适用范围 一切电场 真空中点电荷的电场 点电荷的电场 某某某高中 正负点电荷 正点电荷电场线 负点电荷电场线 点电荷的电场 某某某高中 电场强度的叠加： 电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。 如果场源电荷不只是一个点电荷，那么电场强度又是多少呢？ + 1 Q 2 Q P 1 E 2 E 1 E 2 E + 1 Q 2 Q P E E 独立性：同一空间内各个场强对电荷的作用互不影响。 电场强度的叠加 某某某高中 电场强度的运算遵循平行四边形定则 +Q -Q E1 E2 E +Q +Q E1 E1 E2 E2 E 电场强度的叠加 某某某高中 30 电场线 4 某某某高中 MouGaoZhong 如何能形象具体地表示电场呢 电场强度是矢量，想一想如何形象表示力这种矢量呢？ 电场线 某某某高中 电场线 画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这样的曲线叫电场线 电场线 某某某高中 正负点电荷 正点电荷电场线 负点电荷电场线 电场线 某某某高中 电场线如何表示电场强度的 电场线切线方向表示电场强度方向 电场线的疏密程度表示电场强度的大小 电场线 某某某高中 电场线的特点 1. 电场线有起始点和终止点，不是闭合曲线 2. 电场中电场线永远不会相交 3. 电场线的切线方向表示场强方向，疏密程度表示场强大小 4. 电场线是为了形象描述电场而假想的曲线，实际不存在 电场线 某某某高中 常见电场分布 5 某某某高中 MouGaoZhong 正负点电荷 万丈光芒，呈发散状 万箭穿心，呈汇聚状 常见电场分布 某某某高中 a、近密远疏，近大远小 b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。 c、不存在场强相同的点(即点电荷周围找不到场强相同的两点) 常见电场分布 某某某高中 等量异种点电荷 常见电场分布 惺惺相惜，呈相吸状 某某某高中 常见电场分布 两点电荷 连线上 沿两点连线电场强度先减小后增大 中点处电场强度最小 两点电荷连线的 中垂线上 1.电场强度方向相同，都垂直于中垂线 2.从中垂线的中点到无限远处电场强度不断减小，中点处电场强度最大 某某某高中 等量同种点电荷 常见电场分布 势不两立，呈相斥状 某某某高中 常见电场分布 两点电荷 连线上 连线中点处电场强度为0 从中点向两侧电场逐渐增大 两点电荷连线的 中垂线上 中垂线上从中点到无限远处电场强度 从零开始先变大后变小 某某某高中 匀强电场 1. 匀强电场的电场线是疏密程度相同、相互平行的直线 2. 电场强度大小和方向处处相同 3.带电粒子在匀强电场中受到的电场力是恒力 常见电场分布 某某某高中 点电荷与金属平板形成的电场分布 类比于等量异种点电荷形成的电场 2. 平板表面附近的电场线与表面垂直，在表面上移动电荷电场力不做功 常见电场分布 某某某高中 题型：电场中带电粒子运动轨迹的判断问题 1.在轨迹中间选一点 2.画出这一点电场力 3.根据力方向确定速度变化和正负功 根据电场线疏密判断电场力大小，进而判断a的大小变化 最好选择轨迹与电场线的交点 合力方向指向轨迹的凹侧 某某某高中 $