1.3 电场 电场强度 课件-2026-2027学年高二上学期物理粤教版必修第三册

该高中物理课件聚焦静电场中的电场、电场强度、点电荷电场、电场线及匀强电场等核心知识点，通过电荷间非接触力情境导入，类比重力、磁极作用力提问，连接已有知识，搭建从力的作用到电场本质的学习支架。 其亮点在于以物理观念为核心，通过比值定义法建构电场强度概念，区分定义式与决定式培养科学思维，结合电场线模型及课堂练习（如地球表面电场强度计算、点电荷电场叠加问题）深化理解。采用情境探究与问题驱动教学，小结系统梳理知识，助力学生形成完整认知，教师可高效开展教学。

授课教师： 粤教版（2019）高中物理必修第三册课件 第一章 静电场的描述 第三节 电场 电场强度 物思理 目录 3、点电荷的电场 4、电场线 第3节电场 电场强度 探究新知 2、电场强度 1、电场 物思理 2 情境引入 相隔一定距离的电荷间可以发生力的作用。电荷间的相互作用是通过什么发生的？ 重力、磁极间的相互作用力 非接触力 问题：像这样的力是怎么产生的呢？ 物思理 电场 01 PART. 物思理 电场 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（electric field) 法拉第 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。 B F1 F2 A 电荷A 电场 电荷B 物思理 1.定义: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。 2.电场的基本性质:对放入其中的电荷有力的作用，即电场力。 B电荷 A电荷 电场 3.静电场:静止电荷产生的电场。 电场 4.说明：（1）只要是带电体，周围都能产生电场。 （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。 物思理 电场强度 02 PART. 物思理 思考：电荷产生的电场看不见、摸不着，那如何感知和研究电场呢？ 电场强度 + Q 场源电荷 (源电荷) 试探电荷(检验电荷) q 1.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。 试探电荷的引入不改变源电荷的电场。 2.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。 物思理 电场强度 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？电场的强弱与哪些因素有关呢？ 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。 说明电场对电荷的作用力与电荷的位置有关。 物思理 电场强度 + q2 q1 P1 在电场中的同一位置，由于小球所带电荷量不同，所受的电场力不同。 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 物思理 寻找一个不变的量 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。而电场中不同的点，其比值一般不同。 电场强度 结论：F/q能反映某点电场的性质——电场的强弱 物思理 电场强度 3.单位：牛每库，符号N/C 4.物理意义：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。 1.定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。简称场强（E） E与F成正比？与q成反比吗？ 2.定义式： (比值定义法) 物思理 电场强度 5.电场强度的方向 +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。 物理学中规定，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。 物思理 【例题1】地球周围存在电场。电荷量为 1.0×10-7 C 的试探电荷在地球表面某处受到的电场力的大小为 1.5×10-5 N，方向竖直向下。求该点的电场强度。 迁移：例题1中，若撤去试探电荷，该处的电场强度是否改变？若在该处放上电荷量为 -2×10-8 C 的试探电荷，求该试探电荷受到的电场力。 电场强度 电场强度不改变 物思理 点电荷的电场 电场强度的叠加 03 PART. 物思理 点电荷的电场 如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点的电场强度大小相等。（方向不同） + - Q ：场源电荷 r ：电场中某点到Q的距离 Q Q 物思理 点电荷的电场 物思理 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 E 电场强度的运算遵循平行四边形定则 电场强度的叠加 +Q -Q E1 E2 E +Q +Q E1 E1 E2 E2 Q2 Q1 Q1 Q2 独立性：同一空间内各个场强对电荷的作用互不影响。 E 物思理 点电荷的电场 电场强度的叠加 一个半径为R的均匀带电球体（或球壳） 在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，即 物思理 电场线 04 PART. 物思理 电场线 电场看不见,摸不着,除了用公式描述电场以外，我们还可以用什么方法形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向呢？ 法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场，那就是电场线。 法拉第 物思理 电场线 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。 A B C (电场线是假想的，并不真实存在) 物思理 电场线 常见电场的电场线分布 物思理 电场线 总结下，我们能从电场线中看出什么规律？ 常见电场的电场线分布示意图 物思理 电场线 1.电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。 2.同一幅图中，可以用电场线的疏密表示电场强度的大小。 3.任意两条电场线都不相交，电场线也不闭合。 4.电场线不是电荷的运动轨迹，也不是实际存在的线，是为了形象地描述电场而假想的线。 电场线的特点： 有没有一种电场处处电场强度相等？这种电场的电场线应该具有何特点？ 物思理 匀强电场 05 PART. 物思理 1.定义：各点电场强度的大小相等、方向相同的电场。 2.匀强电场的电场线：间隔相等的平行直线。 实例：相距很近带有等量异种电荷的一对平行金属板间的电场(忽略边缘)可以看做匀强电场。 匀强电场 物思理 单位 矢量 叠加 电场 强度 定义 性质 电场 电荷周围存在的特殊物质。 特 点 电场线 为了描述电场而假想的线。 课堂小结 物思理 课堂练习 1、有关电场的理解，下述正确的是（　　） A．由 可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比 B．只有当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度 C．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关 D．由公式E= 可知，在离带电体很近时，r接近于零，电场强度达无穷大 【正确答案】C 物思理 课堂练习 2．如图所示各图中，A、B两点电场强度相同的是（　　） A． B． C． D． C 物思理 课堂练习 3、(多选)如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的部分电场线，已知该电场线关于图中虚线对称，O点为A、B两点电荷连线的中点，a、b为A、B两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的两点，则下列说法中正确的是（　　） A．A、B可能为等量同种正点电荷 B．A、B可能为电荷量不相等的正电荷 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两点处所受的电场力大小相等，方向相反 【正确答案】AD 物思理 课堂练习 4．如图所示，两个点电荷所带电荷量分别为+Q和-4Q，固定在直角三角形的A、B两点，其中 。若AC长度为d，则C点电场强度大小为（　　） A． B． C． D． C 物思理 5、如图所示，图中实线为一静电场的电场线，虚线MN为带电粒子在电场中从M运动到N的轨迹，带电粒子仅受静电力的作用。下列说法不正确的是（ ） A．粒子带正电 B．粒子在M点和N点的加速度aM>aN C．粒子在M点和N点的加速度aM<aN D．粒子在M点的动能小于在N点的动能 【答案】B 课堂练习 物思理 6、在点电荷形成的电场中，一电子的运动轨迹如图中虚线所示，其中a、b是轨迹上的两点．若电子在两点间运动的速度不断增大，则下列判断中正确的是( ) A．形成电场的点电荷电性为正 B．电子一定是从a点运动到b点 C．电子一定是从b点运动到a点 D．电子的运动是匀变速曲线运动 【答案】C 课堂练习 物思理 7、用轻质柔软绝缘细线，拴一质量为1.0×10－2kg、电荷量为2.0×10－8C的小球，细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场，如图平衡时细线与铅垂线成37°（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），则（　　） A．小球带负电 B．匀强电场的场强为1.5×108N/C C．平衡时细线的拉力为0.125N D．平衡时细线的拉力为0.175N 【正确答案】C 课堂练习 物思理 课堂练习 8．在真空中O点放一个点电荷Q=+2.0×10-9C，直线MN通过O点，OM的距离r=20cm， M点放一个点电荷 q=+2.0×10-10C （ k=9.0×109N·m2/C2）如图所示，求： (1)点电荷q在M点受到的库仑力大小； (2) M点的电场强度； (3)拿走q后M点的场强大小。 物思理 课后作业 做在作业本： 课本P18 练习3 物思理 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∝eq \f(1,r2) 【答案】(1) (2)，方向由O点指向M点 (3) $