9.3　第2课时　电场线　匀强电场 课件- 2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦电场线、匀强电场及两等量点电荷的电场，通过回顾电场强度概念导入，以电场线为形象化工具，搭建从抽象电场到直观图像的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点是知识点分层清晰，结合静电除尘等实例分析电场线疏密与电场强度关系，用表格对比等量异种和同种点电荷电场分布，培养物理观念和科学思维，助力学生深化理解，教师可高效开展教学。

第2课时　电场线　匀强电场 第九章　静电场及其应用 第3节　电场　电场强度 1.知道什么是电场线并掌握电场线的特点。 2.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，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。 3.知道什么是匀强电场及其特点。 学习目标 目录 目 录 CONTENTS 知识点 01 随堂对点自测 02 课后巩固训练 03 目录 3 知识点 1 知识点二　两等量点电荷的电场 知识点一　电场线　匀强电场 目录 4 知识点一　电场线　匀强电场 1.电场线 (1)_________用电场线形象地描述电场。 (2)对电场线的理解 ①电场线是画在电场中的一条条有______的曲线，曲线上每点的______方向表示该点的电场强度方向。 ②在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较___；电场强度较小的地方电场线较___。 ③电场线不是实际存在的曲线，是为了形象地描述电场而______的线。 法拉第 方向 切线 密 疏 假想 目录 知识点 (3)两个特点 ①电场线从_________或_________出发，终止于_________或_________。 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____________。 (4)点电荷的电场线(如图所示) 正电荷 无限远 无限远 负电荷 不相交 两个方向 目录 知识点 ①点电荷的电场线呈辐射状，正电荷的电场线向外至无限远，负电荷则相反。 ②以点电荷为球心的同一球面上，电场线疏密相同，但方向不同，说明电场强度大小相等，但方向不同。离场源电荷越近，电场线越密集，电场强度越大。 ③同一条电场线上，电场强度方向相同，但大小不等。实际上，点电荷形成的电场中，任意两点的电场强度都不同。 目录 知识点 2.匀强电场 (1)定义：如果电场中各点的电场强度的大小______、方向______，这个电场就叫作匀强电场。 (2)匀强电场的电场线：____________的平行线。 (3)举例：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。 相等 相同 间隔相等 目录 知识点 【思考】电场中两条电场线不可能相交，因相交会在交点处有两个电场方向。有人认为电场线可以相切，因相切处仍然只有一个切线方向，即只有一个电场方向，上述说法是否正确? 提示　两条电场线不会相切，相切处尽管只有一个电场方向，但切点意味着电场线无限密，即电场强度无限大，仍不符合电场分布特点。 目录 知识点 B 例1 如图中画了四个电场的电场线，其中图A和图C中小圆圈表示一个点电荷，图A中虚线是一个圆，图B中几条直线间距相等且互相平行，则在选项图A、B、C、D中M、N两处电场强度相同的是(　　) 解析　电场强度为矢量，M、N两处电场强度相同，则电场强度方向、大小都要相同。图A中M、N两处的电场强度大小相同，方向不同；图B是匀强电场，M、N两处的电场强度大小、方向都相同；图C中M、N两处的电场强度方向相同、大小不同；图D中M、N两处的电场强度大小、方向都不相同，故B正确。 目录 知识点 C 例2 用电场线能直观、方便地比较电场中各点的电场强度大小与方向。如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线，A、B是电场中的两点，则(　　) A.EA<EB，方向不同 　 B.EA<EB，方向相同 C.EA>EB，方向不同 　 D.EA>EB，方向相同 解析　根据电场线的疏密表示电场强度的大小，知EA>EB。电场强度的方向为电场线上该点的切线方向，可知，A、B两点的电场强度方向不同，故C正确，A、B、D错误。 目录 知识点 B 训练1 (2025·陕、晋、青、宁卷，1)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　静电场是由静止电荷产生的电场，电场线不交叉不闭合，D项中电场线分布应该均匀，故B正确，A、C、D错误。 目录 知识点 知识点二　两等量点电荷的电场 等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场线比较   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 目录 知识点   等量异种点电荷 等量同种(正)点电荷 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 目录 知识点 A 例3 (2026·吉林长春高二期中)如图所示，Q1、Q2是两个电荷量相等的点电荷，O点为它们连线的中点，M、N为连线中垂线上的两点，下列说法正确的是(　　) A.若Q1、Q2均带正电，则在中垂线上，O点的电场强度为零 B.若Q1、Q2均带正电，则M点的电场强度一定大于N点的电 场强度 C.若Q1带正电、Q2带负电，则M点的电场强度一定比N点的 电场强度小 D.若Q1带正电、Q2带负电，则在中垂线上，O点的电场强度最小 目录 知识点 解析　若Q1、Q2均带正电，它们在点O处产生的电场强度大小相等，方向相反，互相抵消，则中点O的电场强度为零，中垂线上无穷远处电场强度也为零，从O点到无穷远处，电场强度先增大后减小，所以无法确定M、N两点的电场强度大小，A正确，B错误；若Q1带正电、Q2带负电，由等量异种点电荷的电场线分布可知，由O到N，电场强度一直减小，C、D错误。 目录 知识点 B 训练2 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，下列说法中一定正确的是(　　) A.中垂线上从A到O到A'电场强度的大小先减小后增大 B.粒子运动到O点时加速度为零，速度达最大值 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 目录 知识点 解析　由等量同种点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再减小，故A错误；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。 目录 知识点 B 训练3 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱。如图是等量异种点电荷形成电场的电场线，A、B为同一电场线上的两点，以下说法正确的是(　　) A.A、B两点电场强度相同 B.两个电荷连线(直线)上的电场强度，连线中点电场强度最小 C.将一正点电荷从A点无初速度释放，一定会沿电场线运动到B点 D.两个电荷连线(直线)的中垂线上，各点电场强度方向相同、大小相等 目录 知识点 解析　电场线的切线方向表示电场强度的方向，因此 A、B两点电场强度方向不同，故A错误；电场线的疏 密体现电场强度强弱，因此两个电荷连线(直线)中点 的电场强度最小，故B正确；若将一正点电荷从A点无 初速度释放，假设正点电荷沿电场线运动到B点，则该 电荷做曲线运动，而正点电荷的受力时刻沿电场线的切线即轨迹的切线，与正点电荷做曲线运动受力指向轨迹凹侧相矛盾，因此运动轨迹不会沿着电场线从A到B，故C错误；电场线的疏密体现电场强度强弱，因此两个电荷连线(直线)的中垂线上，从两个电荷连线中点到无穷远，电场强度越来越小，电场线的切线方向表示电场强度的方向，因此中垂线上各点电场强度方向一致，故D错误。 目录 知识点 随堂对点自测 2 目录 C 1.(电场线)某电场的部分电场线如图所示，电场中有A、B两点， 则(　　) A.A点电场强度比B点电场强度小 B.A点放入负点电荷时所受静电力方向由A指向B C.A点放入正点电荷时所受静电力方向由A指向B D.B点不放入点电荷时电场强度为零 解析　由电场线的疏密反映电场强弱可知，EA>EB，故A错误；正(负)电荷所受静电力的方向与所在处的电场强度的方向相同(反)，故B错误，C正确；电场强度由电场本身决定，与是否放入电荷无关，故D错误。 目录 随堂对点自测 01 02 03 C 2.(电场线)把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，可以模拟出电场线的分布情况，如图甲是模拟孤立点电荷和金属板之间的电场照片，图乙为简化后的电场线分布情况，则(　　) A.由图甲可知，电场线是真实存在的 B.图甲中，没有头发屑的地方没有电场 C.图乙中A点的电场强度大于B点的电场强度 D.在图乙电场中A点由静止释放的质子能沿着电场线运动到B点 目录 随堂对点自测 01 02 03 解析　电场线是假想的，不是真实存在的，故A错误；题图甲中，没有头发屑的地方同样也有电场存在，故B错误；题图乙中A点的电场线较B点密集，可知A点的电场强度大于B点的电场强度，故C正确；因A、B之间的电场线为曲线，根据物体做曲线运动的条件可知，在题图乙电场中A点由静止释放的质子不可能沿电场线运动到B点，故D错误。 目录 随堂对点自测 01 02 03 A 3.(等量异种点电荷的电场)如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷+Q和-Q，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它所受的静电力分别为Fd、Fc、Fe，则下列说法正确的是(　　) A.Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右的 B.Fd、Fc的方向水平向右，Fe的方向竖直向上 C.Fd、Fc的方向水平向右，Fc=0 D.Fd、Fc、Fe的大小都相等 目录 随堂对点自测 01 02 03 解析　根据电场强度叠加原理知，d、c、e三点电场强度方向都是水平向右，正点电荷在各点所受静电力方向与电场强度方向相同，故A正确，B、C错误；两点电荷连线上电场强度由a到b先减小后增大，中垂线上由c到无穷远处逐渐减小，因此c点电场强度是两点电荷连线上最小的(但不为0)，是中垂线上最大的，故Fd>Fc>Fe，故D错误。 目录 随堂对点自测 01 02 03 课后巩固训练 3 目录 A 题组一　电场线的特点及应用 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(　　) 基础对点练 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 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 AD 2.(多选)如图是电场中的一条电场线，在该电场线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示两点电场强度的大小，有(　　) A.a、b两点的电场强度方向相同 B.因为电场线是直线，所以Ea=Eb C.因为电场线由a指向b，所以Ea<Eb D.不知道a、b附近电场线的分布情况，Ea、Eb的大小不能确定 解析　在直线电场线上，箭头所指的方向就是电场强度的方向，所以a、b两点的电场强度方向相同，不知道a、b附近电场线的分布情况，Ea、Eb的大小不能确定，故A、D正确，B、C错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 A 3.如图所示，一负电荷仅在静电力作用下从点a运动到点b，在点a的速度大小为v0，方向与电场方向相同。该电荷从点a到点b的v-t图像正确的是(　　) 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 解析　由题图可知从a到b，电场线分布越来越密，则电场强度增大，所以负电荷从点a运动到点b的过程中，所受静电力增大，根据牛顿第二定律可知电荷的加速度也增大，负电荷受到的静电力方向和电场强度方向相反，因为仅在静电力作用下运动，则电荷做加速度不断增大的减速运动，v-t图像的斜率表示加速度，故A正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 4.一个负电荷从电场中的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图中的(　　) 解析　由v-t图像可知，电荷从A到B做加速度减小的加速运动，电荷受到的静电力方向和运动方向相同，而所带电荷电性为负，则电场方向由B指向A；因加速度减小，所以电场强度变小，即由A到B电场线变疏，故B正确。 B 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 A 5.利用如图甲所示的装置进行静电除尘，在金属杆和圆桶之间加上高压，可使桶内空气中的粉尘颗粒带负电，粉尘颗粒在静电力作用下飞向圆桶壁聚集，圆桶内电场线分布俯视图如图乙所示。忽略粉尘颗粒间相互作用力，对于圆桶中的某一带负电的粉尘颗粒，下列说法正确的是(　　) A.越靠近金属杆，粉尘颗粒所受静电力越大 B.越靠近金属杆，粉尘颗粒所受静电力越小 C.在圆桶中运动时粉尘颗粒所受静电力始终不变 D.在圆桶中粉尘颗粒所受静电力方向始终与电场 线方向相同 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 解析　粉尘颗粒所受的静电力F=qE，电场强度越大的地方，所受的静电力越大；电场线越密集的地方，电场强度越大，越靠近金属杆电场线越密集，粉尘颗粒所受到的静电力越大，故A正确，B、C错误；由于粉尘颗粒带负电，所以在圆桶中所受静电力方向始终与电场线方向相反，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 ACD 题组二　两等量点电荷的电场 6.(多选)电场线能很直观、方便地比较电场中各点电场强度的大小。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是两点电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D也关于O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点电场最强 D.B、O、C三点比较，O点电场最弱 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 解析　根据对称性可知，B、C两点处电场线疏密程度相同，则B、C两点电场强度大小相等，两点电场强度的方向均由B指向C，方向相同，A正确；根据对称性可知，A、D两点处电场线疏密程度相同，则A、D两点电场强度大小相等，由图看出，A、D两点电场强度方向相同，B错误；由图看出，E、O、F三点中，O点处电场线最密，所以O点电场最强，C正确；B、O、C三点比较，O点处电场线最稀疏，所以O点电场最弱，D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 C 7.(2026·黑龙江伊春一中高二月考)如图所示，某区域电场线左右对称分布，M(下方)和N(上方)为对称线上两点。由图可知，下列说法正确的是(　　) A.M点没有电场线，则电场强度为零 B.M点的电场强度等于N点的电场强度 C.负电荷在M点所受的静电力小于在N点所受的静电力 D.将电子从M点由静止释放，电子将沿竖直方向向上运动 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 解析　虽然M点电场线没有画出，但是M点的电场强度不为0，故A错误；电场线密的地方电场强度大，则N点的电场强度大于M点的电场强度，故B错误；由静电力公式F=qE可知，电场强度越大，静电力越大，则在N点所受静电力大，故C正确；电子为负电荷，逆着电场线方向移动，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 D 综合提升练 8.如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是(　　) A.A、B可能为等量异种的正、负电荷 B.A、B可能为不等量的正电荷 C.a、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零 D.同一试探电荷在a、b两点处所受静电力大小相等， 方向一定相反 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 解析　由电场线的特点，电场线从正电荷出发到负电荷或无穷远处终止可以判断，A、B是两个等量同种正电荷，故A、B错误；电场线只是为了形象描述电场而假想出来的，a、b两点处无电场线，其电场强度也不为零，故C错误；由对称性可知，在a、b两点处电场强度大小相等、方向相反，则同一试探电荷所受静电力大小相等，方向一定相反，故D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 D 9.如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，电荷量大小分别为q和2q，图中两点电荷连线长度为2r，P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知(k为静电力常量)(　　) A.P、Q两点的电场强度相同 B.M点的电场强度小于N点的电场强度 C.右边的点电荷带电荷量为-2q D.两点电荷连线的中点处的电场强度大小为3k 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 解析　电场线的疏密表示电场强度的大小，根据题图可知， P点电场强度大小等于Q点电场强度大小，但是两点电场强度 的方向不同，则电场强度不相同，故A错误；同理，M点的 电场线较N点密，可知M点的电场强度大于N点的电场强度， 故B错误；根据电场线的方向和疏密程度可知，右边的点电荷带负电，但是电荷量小于左边的点电荷的电荷量，故C错误；依据E=k及电场强度叠加原理，可知两点电荷连线的中点处的电场强度大小为E合=3k，故D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 A 10.如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正点电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。静电力常量为k，则(　　) A.A点的电场强度大小为 B.B点的电场强度大小为E-k C.D点的电场强度大小不可能为0 D.A、C两点的电场强度相同 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 解析　正点电荷Q在A点激发的电场强度大小E'=， 而匀强电场在A点的电场强度大小为E，因方向相互垂 直，根据矢量的合成法则，有A点的电场强度大小为 ，故A正确；同理，点电荷Q在B点的电场 强度的方向与匀强电场方向相同，因此B点的电场强度 大小为E+，故B错误；点电荷Q在D点激发的电场强度的方向与匀强电场方向相反，当两者大小相等时，D点的电场强度大小为零，故C错误；根据矢量的合成法则，结合点电荷电场与匀强电场的方向可知，A、C两点的电场强度大小相等，方向不同，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 11.如图所示，真空中，带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r，静电力常量为k，求： 培优加强练 (1)两点电荷连线的中点O的电场强度大小和方向； 答案　　A→B 解析　如图甲所示，两点电荷A、B在O点产生的电场强度方向相同，均由A→B。两点电荷A、B分别在O点产生的电场强度大小 EA=EB== O点的电场强度大小为EO=EA+EB=， 方向由A→B。 甲 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 (2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O'点的电场强度大小和方向。 乙 答案　　平行于A、B连线向右 解析　如图乙所示，EA'=EB'=，由矢量图结合几何关系可知，O'点的电场强度大小EO'=EA'=EB'=，方向平行于A、B连线向右。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课后巩固训练 本节内容结束 THANKS $