9.3.2电场 电场强度之电场线 匀强电场 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线、匀强电场及点电荷、等量点电荷的电场线分布，通过“如何形象描述电场”的导学问题切入，衔接电场强度概念，搭建从抽象到形象的学习支架，帮助学生掌握电场的描述方法。 资料以导学问题引导观察电场线分布图，结合知识整理归纳规律，培养模型建构的科学思维，例题通过图像分析场强大小方向，强化物理观念，实验模拟（头发碎屑悬浮蓖麻油模拟电场线）渗透科学探究，提升学生分析解决问题的能力。

9.3 电场线　匀强电场（第2课时） ——电场线 匀强电场 [学习目标]　 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。 一、电场线 【导学】电荷产生的电场看不见摸不着，如何能形象的描述电荷产生的电场呢？ 【知识整理】 1．物理学家________首先用电场线描述电场。 2．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。电场线是________的，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。 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。 二、匀强电场电场线 【知识整理】 4．匀强电场 （1）概念：如果电场中各点电场强度的大小______、方向______，这个电场就叫做匀强电场。 （2）特点：①电场方向处处相同，电场线是______。 （3）场强大小处处相等，电场线间隔______。 （4）实例：相距很近、带有______电荷的一对平行金属板之间的电场（边缘除外），可以看作匀强电场。 【例题】 5．如图各电场中，、两点场强相同的是（     ） A．B．C．D． 三、点电荷电场线 【导学】 6．如图所示，甲、乙分别为正点电荷、负点电荷的电场线分布图。据图分析，点电荷的电场线有什么特点？ 【知识整理】 点电荷的电场线 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。 【例题】 7．如图所示为某区域的电场线分布，下列说法正确的是（     ） A．这个电场可能是孤立正点电荷形成的 B．这个电场可能是孤立负点电荷形成的 C．处没有电场线，所以场强为零 D．点电荷在点所受的静电力比在点所受静电力小 8．如图所示，把头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场模拟正电荷的电场线，其中、两点的电场强度分别记为、，则（     ） A．电场线是真实存在的 B．图中没有头发碎屑的地方电场强度为零 C．，方向相同 D．，方向不同 二.　两等量点电荷的电场线 【导学】 9．如图所示，丙、丁分别为等量同种正点电荷和等量异种点电荷的电场线分布图。据图分析，它们的电场线有什么特点？ 【知识整理】 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 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 【例题】 10．图甲为等量异种点电荷形成电场的电场线分布，图乙标出了该电场中的部分位置。O是两点电荷连线的中点，e、f是连线中垂线上关于O点对称的两点，b、c和a、d在两电荷连线上，且均关于O点对称。下列说法正确的是（    ） A．a、b两点电场强度相同 B．b、c两点电场强度相同 C．b、O、c三点相比，O点电场强度最强 D．e、O、f三点相比，O点电场强度最弱 11．如图为真空中两点电荷A，B形成的电场中的电场线，该电场线关于虚线对称，O点为A、B点电荷连线的中点，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可能带等量异种电荷 B．A、B可能带不等量的正电荷 C．同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向相反 D．a、b两点处无电场线，故其电场强度为零 12．在等量正点电荷的电场中，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是（　　） A．电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大 B．电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C．电子通过O后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零 D．电子运动到O时，加速度一定为零，速度一定最大 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．法拉第 2． 有方向 切线方向 电场强度 假想 电场 3． 正电荷或无限远 无限远或负电荷 不相交 疏密 4． 相等 相同 平行直线 相等 等量异号 5．C 【详解】A．电场线的疏密程度可以反映电场强度的大小，电场强度方向为电场线该点的切线方向，图中A、B两点场强大小相等，方向不同，故A错误； B．图中A、B两个点分布在以点电荷为圆心的圆周上，故场强大小相等，方向不同，故B错误； C．匀强电场的电场强度大小相等，方向相同，故C正确； D．过A、B两点的电场线是一条直线，A点附近的电场线比B点附近的电场线密，故A、B两点场强大小不相等，方向相同，故D错误。 故选C 。 6．见解析 【详解】（1）点电荷的电场线呈辐射状，正点电荷的电场线沿半径向外从正电荷指向无限远，负点电荷的电场线沿半径从无限远指向负电荷。 （2）以点电荷为球心的球面上，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。 （3）在点电荷产生的电场中，同一条电场线上，电场强度方向相同，但大小不相等。实际上，点电荷形成的电场中，任意两点的电场强度都不同。 7．D 【详解】AB．孤立的正负点电荷形成的电场的电场线均为直线，故AB错误； C．电场线是为了形象描述电场而引入的，没有电场线的地方不代表没有电场，D处仍有电场，电场强度不为零，故C错误； D．电场线越密，电场强度越大。A处电场线比B处疏，所以A点场强小于B点场强，根据可知，点电荷q在A点所受的静电力比在B点所受静电力小，故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线，客观上并不真实存在，故A错误； B．电场线是为了形象描述电场的强弱和方向而引入的假想曲线，没有头发碎屑的地方也有电场存在，其电场强度不一定为零，故B错误； CD．头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场后头发碎屑会顺着电场强度的方向排列开来，以此模拟电场线的分布，由图可知，点电荷产生的电场线是以电荷为中心呈辐射状向外分布的，电场线越密的地方电场强度越大，由于点比点更靠近中心点电荷，所以点处的电场线比点处更密，则有，方向不同，故C错误，D正确。 故选D。 9．见解析 【详解】（1）丙图等量同种正点电荷的电场线特点： ①两点电荷连线上，中点处电场强度为0，点两侧电场强度逐渐增大，方向指向中点。 ②由连线中点沿连线中垂线（面）到无限远，电场线先变密后变疏，即电场强度先变大后变小，方向背离中点。 ③关于点对称的点，如丙图上的与、与的电场强度大小相等，方向相反。 （2）丁图等量异种点电荷的电场线特点： ①两点电荷连线上的各点电场强度方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向电场强度先变小再变大，中点处电场强度最小。 ②两点电荷连线的中垂线（面）上，电场线的方向均相同，即电场强度方向都相同，总与中垂线（面）垂直且指向负点电荷一侧。沿中垂线（面）从中点到无限远处，电场强度一直减小，中点处电场强度最大。 ③关于点对称的点，如丁图上的与、与的电场强度相同。 10．B 【详解】A．、两点电场强度方向相反，电场强度不同，故A错误； B．根据等量异种点电荷的电场分布规律及对称性可知，、两点电场强度大小相等、方向相同，即电场强度相同，故B正确； C．在等量异种点电荷连线上，电场强度方向均由正电荷指向负电荷，大小从正电荷到负电荷先减小后增大，中点处电场强度最小，所以、、三点相比，点电场强度最弱，故C错误； D．在等量异种点电荷连线的中垂线上，电场强度的方向均垂直于中垂线，大小从中点向两边逐渐减小，所以、、三点相比，点电场强度最强，故D错误。 故选B。 11．C 【详解】AB．根据电场线起始于正电荷（或无穷远）终止于无穷远处（或负电荷），且电场线关于虚线对称知，A、B带等量的正电荷，故AB错误； C．由对称性可知，a、b两点处场强大小相等，方向相反，则同一试探电荷在a、b两点所受电场力大小相等，方向相反，故C正确； D．电场线是为了形象描述看不见、摸不着的电场而人为假想的，其分布的疏密程度表示电场的强弱，a、b两点处虽然无电场线，但其电场强度并不为零，故D错误。 故选C。 12．D 【详解】AB．根据等量同种正点电荷的电场分布规律可知，在两点电荷连线的中垂线上，由于无穷远处电场强度为零，垂足处电场强度为零，则中垂线上无穷远到垂足位置的电场强度先增大后减小，即中垂线上无穷远到垂足之间的某位置一定存在电场强度的最大值，电子在从a向运动的过程中，由于不能够确定a点与电场强度最大值的位置关系，则电子在从a向运动的过程中，有可能做加速度越来越小的加速运动；也有可能做加速度先增大后减小的加速运动；故AB错误； C．根据对称性可知，电子通过O后，速度越来越小，加速度可能越来越大，也可能先最大后减小，一直到速度为零，故C错误； D．由以上分析可知，电子在从a向O运动的过程中，一直做加速运动，通过O后，做减速运动到速度为零，故电子运动到O时，加速度一定为零，速度一定最大，故D正确。 故选D。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $