9.3 电场 电场强度 课件-2026-2027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”展开，涵盖电场概念、电场强度定义与计算、电场线描述及叠加原理。以“隔空电灯”现象导入，从电荷间相互作用问题出发，通过类比与实验模拟建立电场概念，衔接电场强度的比值定义法及电场线的形象描述，构建完整知识支架。 其亮点在于以问题链驱动科学探究，通过“思考问题”引导学生用比值定义法分析电场强度，体现科学思维的模型建构与推理。结合点电荷、匀强电场等典型电场线分析，强化物理观念中的物质与相互作用观念。课堂小结系统梳理知识，例题注重应用，助力学生提升物理观念和探究能力，也为教师提供结构化教学资源，提高教学效率。

9.3 电场 电场强度 物 理 思考与讨论 魔法球为什么能隔空点亮日光灯呢？ 隔空电灯： 9.3 电场 电场强度 学习目标 1、通过类比与实验模拟的方法建立电场概念，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、通过电场强度概念的建立过程，进一步体会用物理量之比定义新物理量的方法。理解电场强度的定义式、单位和方向。 4、会用电场线描述电场。了解几种典型场的电场线，体会用虚拟的图线描述抽象物理概念的思想方法。 3、知道点电荷形成的电场的电场强度的表达式。会计算多个点电荷形成的电场的电场强度。 9.3 电场 电场强度 一、电场 相隔一定距离的电荷间可以发生力的作用 是“超距作用”还是其他原因呢？ B A q1 q2 F电 ＋ ＋ 电荷间的相互作用是通过什么发生的？ 9.3 电场 电场强度 一、电场 1791-1867 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 B A q1 q2 思考1.B受到的电场力是谁产生电场作用到B上的？ 产生 施力于 电场B 施力于 产生 电场A 电荷A 电荷B A呢？ ＋ ＋ F电 F电 思考2.电场是真实存在的物质吗？ 谁能感知到呢？ 1.电场是一切带电体周围都存在的特殊物质。 2.性质:对放入其中的电荷有力的作用即电场力。 4.静电场：静止电荷产生的电场。 谁能产生电场呢？ 3.只要是带电体，周围都能产生电场。 思考3.电荷产生的电场有什么特点呢？怎么研究？ 9.3 电场 电场强度 二、电场强度 思考3.电荷产生的电场有什么特点呢？怎么研究？ B A ＋ ＋ F电 F电 思考1. 2.试探电荷 ①定义：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，叫试探电荷。 ②特点：体积足够小;电荷量足够小。 它的引入不改变源电荷的电场。 研究谁激发的电场呢？ 1.场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷叫场源电荷，或源电荷。 场源电荷 (源电荷) 试探电荷 (检验电荷) 研究谁受到的电场力呢？ 思考2.对试探电荷有什么要求呢？ 思考3.场源激发电场对试探电荷有力的作用，这个作用有什么规律呢？ 9.3 电场 电场强度 二、电场强度 F电 ＋ ＋ 观察下图，连接小球的细绳与竖直方向的夹角不同， 离电荷Q 越远，夹角越小，这说明了什么问题？ 电场有强弱和方向与位置有关 思考1.怎样描述电场的强弱呢？ F电 9.3 电场 电场强度 二、电场强度 B A ＋ ＋ F电 2F电 q 2q 3F电 3q 思考1.能不能用电场力来反映电场的强弱？ 思考2.若B的电荷量2q，电场力变为多少？ 3倍呢？ 电场变了吗？ 思考3.如何寻找一个不变的量来描述场源A在试探电荷B处激发电场的强弱？ 观察下图，连接小球的细绳与竖直方向的夹角不同， 离电荷Q 越远，夹角越小，这说明了什么问题？ 电场有强弱和方向与位置有关 9.3 电场 电场强度 二、电场强度 2.定义式： 1.定义：放入电场中某点的试探电荷所受的静电力F 与它的电荷量q之比，叫作该点的电场强度。 3.单位： 能不能说E与F成正比？ 4.普遍性：电场强度的比值定义式E=F/q 适用于一切电场。 B A ＋ ＋ F电 2F电 q 2q 3F电 3q 思考1.把同一试探电荷放在电场中的不同位置，静电力的方向相同吗？ 思考2.把电荷量相同、电性相反的两试探电荷放在电场中的同一位置呢？ 6.矢量性： 5.唯一性：E的大小取决于场源电荷及该点在场中的位置，与试探电荷无关。 思考3.点电荷是最简单的场源电荷，它激发的电场有什么特点呢？ 牛/库 ( N/C ) 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。 9.3 电场 电场强度 三、常见电场 思考2.取走电荷q，B点处的E变化吗？ 思考1.场源电荷Q在距离为r的B点处激发多大的电场？ r 1.点电荷激发的电场 理解:①Q ：场源电荷 ②r ：电场中点到Q的距离 Q ＋ B ＋ F电 q 思考3.该公式适用于怎样的电场呢？ 思考4.在距Q为r处的各点E相同吗？ ④以Q为中心的球面上点的E大小相等。 思考5.在距Q的r变大过程中E怎么变？ ⑤随距Q距离增大，E减小;无限远处为0 思考6.若为-Q呢？ Q － （决定式） 7.若场源不只是一个点电荷，那E怎么求？ ③条件：真空中静止点电荷 9.3 电场 电场强度 三、常见电场 两个场强公式的对比： 公式　 比较内容 E＝F/q E＝kQ/r2 本质区别 定义式 决定式 意义及用途 给出了一种量度电场强弱的方法 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 Q或q意义 q表示引入电场的检验 (或试探)电荷的电荷量 Q表示产生电场的 点电荷的电荷量 关系理解 E用F与q的比值来表示， 但E的大小与F、q大小无关 E不仅用Q、r来表示， 且E∝Q，E∝r-2 9.3 电场 电场强度 三、常见电场 电场强度的叠加遵循矢量运算法则 E1 E E2 - + 2.多个点电荷电场 B 思考1.如何求Q1、Q2在B点处激发的电场大小和方向？ r2 r1 思考2.E为标量还是矢量，运算的时候遵循什么运算法则？ Q3 思考3.连线上中点处再放一个Q3呢？B点处的E又怎么求？ - 电场强度 一个点电荷 两个点电荷 叠加 多个点电荷 叠加 一般带电体 叠加 9.3 电场 电场强度 三、常见电场 3.一个半径为r的均匀带电球体产生的电场 4r r -Q C - - - - - - - - 均匀带电球体（球壳） 4r r -Q - E C 思考4.半径为r的均匀带电球体在C点处激发的电场呢？ 思考5.带电球体的电荷带在导体的什么地方呢？ 9.3 电场 电场强度 四、电场线 摩擦后的塑料丝为什么会张开呢？ 两个相互靠近的带电塑料丝的形状可以模拟什么呢？ 塑料丝 毛皮 聚四氟乙烯 － ＋ 9.3 电场 电场强度 四、电场线 思考1.请比较图中A、B、C三点的电场强度大小？ 3.电场线是为形象描述电场而引入的假想线 切线方向—E的方向 电场线 1791-1867 法拉第 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。在同一幅图中可以用电场线的疏密来比较各点电场强度的大小。 思考2.电场线如何描述E方向呢？ 思考3.若在A点处放一个+q，画出F电方向； -q呢？ 思考4.电场线真实存在吗？ 2.定义： 猜想5.正点电荷的电场线是什么样的？ 线的疏密—E的大小 ＋ 9.3 电场 电场强度 四、电场线 思考1.点电荷周围的电场有什么特点呢？ 1.正点电荷的电场线 思考2.没有电场线的地方就没有电场吗？ ＋ 思考3.点电荷的电场只在平面内吗？ 9.3 电场 电场强度 四、电场线 如图所示，某区域电场线如下，请分析： M 1.M点没有电场线则电场强度为零 N 3.请比较EM、EN大小 EM 2.请大致画出M点电场强度方向 9.3 电场 电场强度 四、电场线 负点电荷的电场线 － 思考1.负点电荷的电场线是什么样的？ 思考2.带负电的塑料丝呈什么形状呢？ 9.3 电场 电场强度 四、电场线 思考1.毛皮摩擦后的塑料丝为什么会张开呢？ 思考2.类比猜想等量异号点电荷形成的电场线应该是什么样的？ 9.3 电场 电场强度 四、电场线 思考1.通过电场线分析中垂线上A点处的电场强度方向是怎样的？ 2.等量异种点电荷的电场线 O EA = EA' A A' C C' EC = EC' E1 E2 EA B EB EO EA’ D ED 思考2.A点处的电场由什么激发的呢？ 9.3 电场 电场强度 四、电场线 大小：从左往右先变小再变大； EO最小， 大小：EO最大，O点向外减小 思考1.在中垂线上电场强度方向有什么特点？ 大小呢？ ①中垂线上： 2.等量异种点电荷的电场线 ②连线上： 思考2.在连线上电场强度方向有什么特点？ 大小呢？ O EO=0吗？ Eo ≠ 0 EA = EA' A A' C C' EC = EC' 思考3.如果两个等量同种电荷呢？ 方向：垂直中垂线；由正指向负。 方向：均由正指向负。 9.3 电场 电场强度 四、电场线 3.等量同种正点电荷的电场线 O EA 与 EA'等大反向 A A' C C' EC 与EC'等大反向 E1 E2 EA B EB EO=0 EA’ D ED 思考1.通过电场线分析中垂线上A点处的电场强度方向是怎样的？ 思考2.A点处的电场由什么激发的呢？ 9.3 电场 电场强度 四、电场线 3.等量同种正点电荷的电场线 O A A' C C' 思考1.在中垂线上电场强度方向有什么特点？ 大小呢？ 思考2.在连线上电场强度方向有什么特点？ 大小呢？ EO=0吗？ 大小：从左往右先变小再变大； EO最小， 大小：O点向上向下均先增大后减小 ①中垂线上： ②连线上： EO ＝ 0 方向：从O点向外。 方向：均从该点指向O点。 思考3.等量同种负电荷的电场线又是怎样的呢？ 9.3 电场 电场强度 四、电场线 思考1.不等量同种电荷的电场线又是怎样的呢？ 4.等量同种负点电荷的电场线 5.不等量同种正点电荷的电场线 A、B电荷量谁大呢？ 思考2.不等量异种点电荷的电场线又是怎样的呢？ QA＞QB 9.3 电场 电场强度 四、电场线 6.不等量异种点电荷的电场线 思考1.A、B电荷量谁大呢？ QA＞QB 9.3 电场 电场强度 四、电场线 带电小球为什么会动起来？ 带电平行金属板间电场有什么特点呢？ 9.3 电场 电场强度 四、电场线 建模 带电平行金属板间电场有什么特点呢？ q ＋ ＋ 1.带电小球做的是什么运动呢？ 2.带电小球的受F电有什么特点？ + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - 3.说明电场有什么特点？ 匀加速运动 F电为恒力 9.3 电场 电场强度 四、电场线 思考1.匀强电场有哪些特点呢？ 7.匀强电场：电场中各点的电场强度大小相等，方向相同。 ①E大小相等 疏密均匀 ②E方向相同 平行直线 平行的等间距的直线 思考2.匀强电场的电场线有什么特点呢？ 相距很近带等量异种电荷的平行金属板间为匀强电场 + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - 思考3.什么样的带电体会产生匀强电场呢？ 思考4.将左侧金属板换成点电荷，其电场有什么特点呢？ ＋ - - - - - - - - - - - - 8.点电荷与带电金属板 9.3 电场 电场强度 四、电场线 ④电场线从正电荷或无限远出发，终止于 无限远或负电荷；是不闭合的曲线。 ⑤同一电场的电场线在电场中不相交。 电场线特点 思考1.观察电场线分布，起止点有什么特点？ 思考2.观察电场线，有没有相交现象，为什么呢？ ②电场线是为形象描述电场而引入的假想线 切线方向—E的方向 ①线的疏密—E的大小 ③没有电场线的地方也可能有电场 × ＋ ＋ ＋ － (法拉第提出) 9.3 电场 电场强度 五、电场线的应用 例：如图为一条水平向右的电场线，a、b、c三点的场强方向如何？ a b c · · · 三点的场强的大小呢？ 9.3 电场 电场强度 五、电场线的应用 例：(多选)如图所示的四种电场中均有a、b两点，其中a、b两点的电场强度相同的是（ ） A．甲图中与点电荷等距的a、b两点 B．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D．丁图中匀强电场中的a、b两点 思考1.请说说图乙和图丙连线和中垂线上电场特点。 9.3 电场 电场强度 五、电场线的应用 例：如图M、N两点固定两个等量的正点电荷，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，不计重力，粒子的电荷量远小于场源电荷的电荷量，下列正确的是（ ） A．从A到O到A′电场强度的大小一定先减后增 B．粒子运动到O点时加速度为零，速度最大 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 O A A' M N ＋ ＋ 思考1.区域内电场由什么激发，如何直观展示其特点？ v0 q ＋ ＋ + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - F电 F电 ＋ ＋ q 思考2.带电粒子在电场中一定做直线运动吗？ 9.3 电场 电场强度 五、电场线的应用 例：静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，粒子由A运动到C。说法正确的是（ ） A.粒子必定带正电荷 B.粒子在A点的加速度大于它在C点的加速度 C.粒子在A点的速度大于它在C点的速度 D.粒子在A点的动能小于它在C点的动能 思考1.如何判断粒子电性？ 如何比较加速度？ 如何判断v变变化？ EK呢? 运动轨迹→受力方向 选取电场线与 粒子运动轨迹 交点 电场线疏密→受力大小 力与速度的夹角→速度变化 v 9.3 电场 电场强度 五、电场线的应用 把正点电荷从B点静止释放，它在静电力作用下运动的轨迹是怎样的？ 是否与电场线一致？ F电 思考1.在这样的电场中粒子可能沿电场线运动吗？ 思考2.什么情况下粒子会沿电场线运动？ ①电场线为直线 ②初速度方向与电场线平行 带电粒子（不计重力）沿电场线运动条件： E v0 q 电场线只反映场强，不代表电荷运动轨迹 9.3 电场 电场强度 五、电场线的应用 A B C D 一负电荷从电场中A点由静止释放，只受静电力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度-时间图像如图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是（ ） C 9.3 电场 电场强度 课堂小结 电场 电场的 叠加 电场线 电场强度 电场存在于电荷周围,是能传递电荷间相互作用力的一种特殊物质。 反映电场强弱的物理量，某点的电场强度数值上等于单位正电荷在该点所受的电场力。 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。 O 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。 9.3 电场 电场强度 谢谢！ 9.3 电场 电场强度 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.76.100 Lavf58.76.100 Lavf58.76.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $