第1章 静电力与电场场强 章末素养提升（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二物理必修第三册学习笔记（鲁科版）

本高中物理讲义聚焦静电场核心知识点，系统梳理电荷相关概念（点电荷、场源电荷等）、电荷守恒定律、库仑定律及电场强度（定义式E=F/q、决定式E=kQ/r²、电场线），通过科学思维方法构建知识脉络，形成学习支架。 资料以素养为导向，表格整合物理观念、科学思维等要素，例题选取高考题及模拟题，体现科学思维的模型建构与科学推理，结合库仑扭秤实验渗透科学探究方法。课中辅助教师系统教学，课后助力学生巩固知识，查漏补缺，培养严谨科学态度。

章末素养提升 素养再现 物理 观念 与电荷有 关的概念 1.点电荷：带电体的形状、大小及电荷分布等因素对它与其他带电体之间相互作用的影响可以忽略时。 2.场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷。 3.试探电荷：放入后不影响要研究的电场及用来研究电场各点的性质的电荷。 4.元电荷：最小的电荷量，即电子所带电荷量的大小。 5.比荷：带电体的电荷量与质量的比值。 两个定律 1.电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从物体的一部分，转移到另一部分或者从一个物体转移到另一个物体；在转移过程中，电荷的总量保持不变。 2.库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力F，与它们的电荷量Q1、Q2的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比；作用力的方向沿着它们的连线，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。这个规律叫作库仑定律。这种电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力。 电场强度 1.定义式：E＝(适用于一切电场)； 决定式：E＝k(适用于点电荷)。 2.电场线：电场中画出假想的曲线，每点的切线方向表示该点的电场强度方向，疏密表示电场的强弱，特点是不闭合、不相交。 科学 思维 理想化模型 点电荷 控制变量法 库仑定律的探究 微小量放大法 库仑扭秤实验 比值定义法 E＝ 形象描述 电场线 科学 探究 1.通过实验观察，了解静电现象，探究物体带电的本质。 2.通过探究如何得出库仑定律，体会库仑扭秤实验的科学思想和方法。 3.通过实验模拟和定量分析的方法，探究描述电场强弱的物理量，获得探究体验。 科学 态度 与责 任 1.会从微观的角度认识物体带电的本质。 2.通过实验观察静电现象，培养严谨细致的科学态度。 3.通过了解库仑扭秤实验的巧妙设计，体会科学思想和方法。 4.通过了解生活中关于静电的利用和防护，能对利用和防护静电的一些行为发表自己的观点，有进行科学普及的兴趣和责任感。 提能训练 例1　(2019·全国卷Ⅰ)如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则(　　) A.P和Q都带正电荷 B.P和Q都带负电荷 C.P带正电荷，Q带负电荷 D.P带负电荷，Q带正电荷 答案　D 解析　对P、Q整体进行受力分析可知，在水平方向上整体所受静电力为零，所以P、Q必带等量异种电荷，选项A、B错误；对P进行受力分析可知，Q对P的库仑力水平向右，则匀强电场对P的静电力应水平向左，所以P带负电荷，Q带正电荷，选项C错误，D正确。 例2　(多选)如图所示为一对不等量异种点电荷A、B的电场线，从C点到D点的虚线为不计重力的带电粒子运动轨迹，下列说法正确的是(　　) A.A电荷的电荷量大于B电荷的电荷量 B.电场中各点的电场强度方向就是正试探电荷所受静电力方向 C.图中没有电场线的空白区域没有电场 D.带电粒子带负电 答案　AB 解析　根据电场线的分布可知，A电荷的电荷量大于B电荷的电荷量，故A正确；电场中正试探电荷受到的静电力方向与该点的电场方向相同，故B正确；电场线是假想的，题图中没有电场线的空白区域也有电场，故C错误；带电粒子仅在静电力作用下从C点运动到D点的轨迹如题图所示，由所受静电力指向弯曲一侧，且静电力方向与电场方向在同一直线上，可知带电粒子受到的静电力方向与电场方向相同，粒子带正电，故D错误。 例3　(2024·黑龙江哈尔滨市第一中学高二质检)如图所示，较厚的空腔球形导体壳中有一个正点电荷，则图中a、b、c、d各点的电场强度大小关系为(　　) A.Ea>Eb>Ec>Ed B.Ea>Ec＝Ed>Eb C.Ea>Ec>Ed>Eb D.Ea<Eb<Ec＝Ed 答案　C 解析　当静电平衡时，空腔球形导体壳内壁感应出负电荷，外壁感应出正电荷，感应电荷形成的电场与点电荷形成的电场叠加，导致空腔球形导体壳中电场强度为零。画出电场线的大致分布如图所示。 由于a处电场线较密，c处电场线较疏，d处电场线最疏，b处电场强度为零，则Ea>Ec>Ed>Eb，故选C。 例4　(2024·南阳市六校高二期中)如图所示，半径为R的带电荷量为＋Q的绝缘圆环，圆心为O，电荷量均匀分布。A、B、C为圆环的三等分点，OD＝2R。现将A、B两处长为Δl的电荷取走，D点放置一电荷量为q的点电荷，O处电场强度恰好为零，则(　　) A.D处的点电荷一定带正电 B.C点电场强度为零 C.q的绝对值为Q D.A、B两点电场强度相同 答案　C 解析　圆环上的电荷在O点产生的电场强度为零，取走A、B两处电荷后，A、B两点关于O点对称的两点分别为A'、B'，产生的合电场强度水平向右，大小为k，与D点处的点电荷产生的电场的电场强度叠加后，O点电场强度为零，所以D点点电荷一定为负电荷，由k＝k，解得|q|＝Q，A错误，C正确；C点电场强度一定向左不为零，B错误；A、B两点电场强度大小相等，方向不同，D错误。 例5　如图所示，带电小球A和B(可视为点电荷)放在倾角为30°的光滑固定绝缘斜面上，已知A球的质量为m，所带电荷量为＋q，B球的质量为2m，所带电荷量为－q。沿斜面向上的恒力F作用于A球，可使A、B保持间距r不变且沿斜面向上做匀加速直线运动，已知重力加速度为g，静电力常量为k，求： (1)加速度a的大小； (2)F的大小。 答案　(1)　(2) 解析　(1)根据库仑定律，两球相互吸引的库仑力F库＝k＝k A球和B球的加速度相同，隔离B球， 由牛顿第二定律有 F库－2mgsin 30°＝2ma 所以a＝。 (2)把A球和B球看成整体，A、B间的库仑力为系统内力，由牛顿第二定律有 F－3mgsin 30°＝3ma 解得F＝。 学科网（北京）股份有限公司 $