9.3 电场 电场强度 导学案-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理导学案聚焦“电场 电场强度”，通过回顾库仑定律、静电力等旧知，衔接“场”的物质形态概念，引导学生从电荷间相互作用过渡到电场强度的学习，搭建新旧知识的学习支架。 资料设计“温故知新”预习任务、典型习题及生活案例，引导学生自主探究电场线、场强叠加等核心知识，培养物理观念和科学思维，通过拓展思考促进科学探究，助力学生理解电场性质及实际应用。

9.3 电场 电场强度 1.回顾9.2所学的库仑定律、静电力以及初中所学的电荷间相互作用等基础内容，结合新课内容，初步认识"场"这一物质形态的概念，理解电场强度这一描述电场力性质的物理量。 2.阅读课本9.3的内容，自主探究"电场""电场强度""点电荷的电场""电场强度的叠加""电场线"等核心知识，并根据阅读内容填写本节预习任务。 1. 一、温故——回顾旧知 初中我们学过摩擦起电和电荷的知识，请回忆并填空： 1.库仑定律的内容：真空中两个静止________之间的相互作用力，与它们的________的乘积成正比，与它们的________的二次方成反比，公式为F=________。 2.静电力常量k=________N·m²/C²。 3.电荷间的相互作用力遵循________定律，力的方向在两点电荷的________上。 4.两个等量异种点电荷相互靠近时，它们之间的静电力________（选填"变大"或"变小"）。 二、知新——预习新课 请阅读课本，完成以下填空： 知识点一 电场 1.提出者：英国物理学家______。 2.定义：电荷周围存在的一种______物质，能传递电荷间的相互作用。 3.基本性质：对放入其中的电荷会产生______力。 4.静电场：______的电荷产生的电场。 知识点二 试探电荷与场源电荷 1.试探电荷（检验电荷）： ◎特点：电荷量______、体积______，放入后不影响原电场。 ◎作用：用于研究电场的______。 2.场源电荷：______电场的电荷。 知识点三 电场强度 1.定义：放入电场中某点的电荷所受的______与它的______的比值。 2.公式：，其中 F 为______力，q 为______电荷的电荷量。 .单位：______（N/C）或伏每米（V/m），1 V/m = ______ N/C。 4.方向： ◎规定：与______电荷在该点所受电场力的方向相同。 ◎推论：与______电荷在该点所受电场力的方向相反。 5.物理意义：描述电场______性质的物理量，与试探电荷______。 知识点四 点电荷的电场强度 1推导：结合库仑定律（）和电场强度定义式（），可得点电荷电场强度公式：E =______。 2.说明： ◎Q 为______电荷的电荷量。 ◎r 为该点到场源电荷的______。 ◎方向：正点电荷的电场强度方向______自身；负点电荷则______自身。 知识点五 电场强度的叠加 1.叠加原理：电场中某点的总电场强度等于各个点电荷在该点产生的电场强度的______和。 2.运算法则：遵循______定则。 3.特殊情况： ◎均匀带电球体（或球壳）在球外产生的电场，等效于电荷量集中在______的点电荷产生的电场，公式为，R为球体半径）。 知识点六 电场线 1.提出者：英国物理学家______。 2.定义：在电场中画出的一系列有方向的曲线，曲线上每点的______方向表示该点的电场强度方向。 3.特点： ◎疏密表示场强大小：密处场强______，疏处场强______。 ◎起源与终止：静电场中，电场线起于______电荷，止于______电荷；孤立正电荷的电场线止于______，孤立负电荷的电场线起于______。 ◎其他特性：不______、不______；是______的物理模型；与带电粒子运动轨迹______必然联系。 知识点七 常见电场的电场线分布 1.等量异种点电荷： ◎连线中点场强______，中垂线上场强方向与中垂线______。 2.等量同种点电荷： ◎连线中点场强为______，中垂线上场强先变______后变______。 知识点八 匀强电场 1.定义：各点电场强度的______相等、______相同的电场。 2.电场线特点：______的平行直线。 3.实例：相距很近的带等量异种电荷的平行金属板间的电场。 1.电子仅在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知电子速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线） A. B. C. D. 2.下列电场中，M、N两点电场强度相同的是( ) A. B. C. D. 3.水平直线上P、Q两点分别固定一个负点电荷，O点为直线上某一点，M、N两点是O点正上、下方距离O点均为d的两点，一电量为q的正点电荷置于O点时N点处的电场强度恰好为零，静电力常量为k，若将该正点电荷移动到N点，下列说法正确的是( ) A.将该正点电荷移动到N点后，M点的场强大小为 B.将该正点电荷移动到N点后，M点的场强大小为 C.将该正点电荷移动到N点后，M点的场强方向向下 D.将该正点电荷移动到N点后，M点的场强方向向上 4.如图所示，均匀带正电的半圆环放置在绝缘水平桌面上，半圆环上的弧长相等，已知BC在圆心O点产生的电场强度大小为E、方向水平向右，则O点的电场强度大小为( ) A.E B.2E C. D. 答案以及解析 一、温故——回顾旧知 1.点电荷；电荷量；距离；kq₁q₂/r² 2.9.0×10⁹ 3.平方反比；连线 4.变大 二、知新——预习新课 知识点一 电场 1.法拉第2.特殊3.电场4.静止 知识点二 试探电荷与场源电荷 1.很小；很小；性质2.激发 知识点三 电场强度 1.静电力；电荷量2.电场；试探3.牛每库；14.正；负5.力；无关 知识点四 点电荷的电场强度 1. 2.场源；距离；背离；指向 知识点五 电场强度的叠加 1.矢量 2.平行四边形 3.球心 知识点六 电场线 1.法拉第 2.切线 3.大；小；正；负；无穷远；无穷远；相交；相切；假想；无 知识点七 常见电场的电场线分布 1.最小；垂直 2.零；大；小 知识点八 匀强电场 1.大小；方向 2.间隔相等 1.答案：B 解析：电子做曲线运动，所受合外力应该指向轨迹凹侧，速度沿轨迹切线。电子速度减小，则电场力与速度夹角应为钝角。电子带负电受力方向与场强相反，故B选项满足电场力指向轨迹凹侧，且电场力与速度夹角是钝角。 故选B。 2.答案：C 解析:电场线的疏密表示场强的大小，电场线上该点的切线方向表示场强方向。 A.M、N两点电场强度大小相等，但方向不相同，故A错误； B.M、N两点电场强度大小相等，但方向不相同，故B错误； C.该电场为匀强电场，则M、N两点电场强度相同，故C正确； D.M、N两点电场强度大小，方向均不相同，故D错误。 故选C。 3.答案：AC 解析:正点电荷q在N点产生的场强大小为 又N点场强为零，则P、Q两点电荷在N点产生的合场强 方向向上，根据对称性可知，P、Q两点电荷在M点产生的合场强大小为 方向向下，故将该正点电荷移到N点后，M点场强为 方向向下。 故选AC。 4.答案：B 解析：由AB、BC、CD弧长相等，电荷均匀分布可知，AB、BC、CD每段在O点产生的电场强度大小均为E，又因BC在O点产生的电场强度方向水平向右，可知AB、CD在O点产生的场强方向与AOD夹角均为30°，则O点的合场强大小为，故选B。 一、生活中的电场与电场线 案例1：静电屏蔽 高压带电作业工人的防护服是用金属丝编织的，形成一个闭合的金属网罩。根据静电平衡原理，金属网罩内部的电场强度为零，可以保护工人免受高压电场的伤害。这就是"法拉第笼"原理的实际应用。 案例2：避雷针 避雷针的工作原理与电场强度有关。当雷雨云靠近地面时，地面附近电场强度增大，避雷针的尖端由于曲率半径极小，电荷密度极大，尖端附近的电场强度极大，从而将空气电离，形成放电通道，把雷电流引入大地。 案例3：电容器 平行板电容器两极板之间（边缘除外）可以近似看作匀强电场，电场线均匀平行分布。电容器的很多应用（如滤波、耦合、储能）都基于这一匀强电场特性。 二、拓展思考（预习反思） 1.电场强度E=F/q，能否说E与F成正比、与q成反比？为什么？ 2.有两个等量异种点电荷相距一定距离，它们在连线上某点产生的电场强度方向相同还是相反？在连线中点的电场强度是否为0？ 3.电场线和带电粒子的运动轨迹有什么区别？在什么情况下两者可能重合？ 把预习中发现的问题记录一下吧 ... 学科网（北京）股份有限公司 $