9.3 第2课时 电场线 匀强电场(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（人教版）

本讲义聚焦电场线和匀强电场核心知识点，系统梳理电场线的定义、特点，匀强电场的概念及实例，以及等量同种（异种）点电荷电场线分布规律，构建从基础概念到具体应用的学习支架。 该资料以实验现象引入电场线培养物理观念，通过对比分析等量点电荷电场线分布及电场强度规律训练科学思维，结合静电除尘等实例设计例题，课中辅助教师教学，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第2课时　电场线　匀强电场 1.知道什么是电场线，并掌握电场线的特点。（物理观念） 2.知道匀强电场的概念及其特点。（物理观念） 3.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。（科学思维） 知识点一　电场线 　　 如图所示为在实验室中得到的头发屑在电场中的蓖麻油中的排列形状。 （1）这能否说明电场中实际存在的这样的线？ （2）电荷周围存在着电场，法拉第采用了什么简洁方法来描述电场？ 提示：（1）不能。 （2）法拉第采用了画电场线的方法描述电场。 〔阅读教材P14—P15，完成下列填空〕 1.定义：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。 2.特点 （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）电场线在电场中　不相交　，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　疏密　程度可以描述电场的强弱，电场强度较大的地方，电场线较　密集　。 （1）电场线是为了形象地描述电场而引入的假想线。（　√　） （2）电场线的切线方向表示电场强度的方向。（　√　） （3）负的点电荷的电场线不是直线。（　×　） 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（　B　） 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中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，故选B。 规律总结 （1）同一条直线电场线上，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。 （2）电场线不是电场中实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。 （3）点电荷的电场线（如图所示）特点 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。 1.（人教版必修第三册P17·T5改编）如图所示的电场中，有A、B两点，下列说法中正确的是（　　） A.A点的电场强度小于B点的电场强度 B.A、B两点的电场强度大小与放置于该点的电荷有关 C.正电荷在A点受到的静电力方向与该点的电场强度方向相同 D.负电荷在A点受到的静电力方向与该点的电场强度方向相同 解析：C　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，选项A错误；A、B两点的电场强度大小只由电场本身决定，与放置于该点的电荷无关，选项B错误；正电荷在A点受到的静电力方向与该点的电场强度方向相同，选项C正确；负电荷在A点受到的静电力方向与该点的电场强度方向相反，选项D错误。 2.（2026·江苏连云港期中）某静电除尘装置由带电的金属圆筒Q和带电的电极P组成，其横截面上的电场线分布及方向如图所示，A、B、M、N四点到P距离相等，下列说法正确的是（　　） A.A、B两点电场强度相同 B.C点的电场强度比B点大 C.金属圆筒Q带正电，电极P带负电 D.带正电的粉尘在M点和N点，所受静电力相同 解析：C　电场线分布的密集程度表示电场的强弱，根据图示可知，A点位置电场线分布比B点密集，则A点位置电场强度比B点位置电场强度大一些，由于电场强度方向沿电场线切线方向，可知，A、B两点电场强度方向相反，即A、B两点电场强度不相同，故A错误；由于C点位置电场线分布比B点稀疏，则C点的电场强度比B点小，故B错误；电场线起源于正电荷（或无穷远），终止于负电荷（或无穷远），根据图示可知，金属圆筒Q带正电，电极P带负电，故C正确；根据对称性可知，M点和N点电场强度大小相等，但电场强度方向不相同，可知，带正电的粉尘在M点和N点，所受静电力不相同，故D错误。 知识点二　匀强电场 　　 〔阅读教材P16，完成下列填空〕 1.定义：各点的电场强度大小　相等　、方向　相同　的电场。 电场线特点：间隔　相等　的平行线。 2.实例：相距　很近　的一对带　等量　异种电荷的平行金属板间的电场。 〔多选〕如图，水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板M、N，它们之间的电场线是间隔相等的平行线，P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是（　CD　） A.M板带正电、N板带负电 B.P、Q两点的电场强度EP＞EQ C.M板带负电、N板带正电 D.P、Q两点的电场强度EP＝EQ 解析：电场线从正极板指向负极板，所以M板带负电、N板带正电，故A错误，C正确；两平行板间的电场是匀强电场，所以P、Q两点的电场强度满足EP＝EQ，故B错误，D正确。 　两等量点电荷的电场 　　 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 （2026·重庆巴南期末）在如图所示的电场中，各点电荷所带电荷量大小都是q，甲图中的A、B为对称点，乙、丙两图的点电荷间距离都为L，虚线是两侧点电荷的中垂线，两点电荷连线上的O、C和O、D间距离也是L，下列说法正确的是（　C　） A.图甲中A、B两点电场强度相同 B.图乙和图丙中，O点的电场强度大小相等 C.图乙中C点的电场强度大于图丙中D点的电场强度 D.图乙中从O点沿虚线向上的电场强度变大，而丙图中变小 解析：图甲中A、B两点电场强度大小相同，但是方向不同，选项A错误；图乙中O点的电场强度为零，而图丙中O点的电场强度大小不为零，选项B错误；图乙中C点的电场强度EC＝k＋k＝，图丙中D点的电场强度ED＝k－k＝，所以图乙中C点的电场强度大于图丙中D点的电场强度，选项C正确；图乙中从O点沿虚线向上的电场强度先变大后变小，而丙图中变小，选项D错误。 　　 知识点一　电场线 1.用电场线能直观、方便地判断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：C　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。 2.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（　　） 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 解析：A　负电荷的电场线向内聚拢，正电荷的电场线向外辐射，电场线密的地方电场强度大，所以A正确。 3.（2026·河北唐山期中）如图所示，PQ为某电场中的一条电场线，下列说法正确的是（　　） A.正电荷在P点受到的电场力方向一定沿着电场线方向 B.该电场一定是点电荷产生的电场 C.该电场一定是匀强电场 D.P点的电场强度一定比Q点的大 解析：A　正电荷在电场中受到的电场力方向与电场线切线方向相同，所以正电荷在P点受电场力方向沿电场线方向，故A正确；只有一条电场线，图示电场可能是点电荷产生的电场，也可能是匀强电场，故B、C错误；在电场中电场线疏密表示电场强度的大小，只有一条电场线，无法判断电场强度大小，故D错误。 知识点二　匀强电场 4.（2026·上海长宁高二上阶段练习）下图方框中是常见的几种典型电场的部分电场线，其中描述匀强电场电场线的是（　　） 解析：A　题图A中电场线是平行等间距的直线，是匀强电场的电场线，题图B、C、D中的电场线都不是平行等间距的直线，故都不是匀强电场的电场线，故选A。 5.如图所示是某匀强电场的电场线分布图，A是电场中的一点，下列判断中正确的是（　　） A.A点的电场强度方向向左 B.A点的电场强度方向向右 C.正点电荷在A点所受静电力的方向向左 D.正点电荷在此电场中所受静电力沿电场线方向逐渐减小 解析：B　A点的电场强度方向与电场线方向一致，即沿电场线向右，故A错误，B正确；正点电荷在某点所受静电力方向与该点的电场强度方向相同，所以，正电荷在A点所受静电力方向为向右，故C错误；由于是匀强电场，正点电荷在此电场中所受静电力沿电场线方向大小不变，故D错误。 6.（2026·重庆涪陵期中）A、B是一条电场线上的两个点，一负点电荷仅在静电力作用下以一定的初速度由A点沿电场线运动到B点，其v-t图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是（　　） 解析：C　负点电荷在静电力的作用下由A运动到B，由v-t图像可知负点电荷做加速度逐渐减小的减速运动。由F＝ma得静电力越来越小，即A→B电场强度越来越小，电场线分布越来越疏。又由于负电荷所受静电力方向与速度方向相反，故电场强度方向为由A到B，故选C。 7.（2026·河北唐山月考）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 解析：D　电场线的疏密程度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点密集，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。 8.如图所示，在电场强度水平向右、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。已知静电力常量为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零 D.A、C两点的电场强度相同 解析：A　正点电荷在A点的电场强度大小E'＝，匀强电场在A点的电场强度大小为E，因方向相互垂直，根据平行四边形定则知，A点的合电场强度大小为EA＝，故A正确；点电荷在B点的电场强度的方向与匀强电场方向相同，因此B点的合电场强度大小为EB＝E＋k，故B错误；点电荷在D点的电场强度方向与匀强电场方向相反且大小相等时，D点的电场强度大小为零，故C错误；根据电场强度的叠加原理，结合点电荷电场特点与匀强电场的方向，可知A、C两点的电场强度大小相等，方向不同，故D错误。 9.（2026·陕西汉中期末）在如图甲、乙、丙、丁所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。则下列说法正确的是（　　） A.甲图：与点电荷等距的a、b两点电场强度相同 B.乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度相同 C.丙图：两等量同种电荷连线中点两侧对称的a、b两点电场强度大小相等，方向均向右 D.丁图：两块带等量异种电荷的平行金属板所形成电场的a、b两点电场强度相等 解析：B　甲图中，与点电荷等距的a、b两点电场强度大小相同，但是方向不同，故A错误；乙图中，两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点，电场强度的大小相同且方向均水平向左，故B正确；丙图中，两等量同种电荷连线中点两侧对称的a、b两点电场强度的大小相同，但是方向不同，故C错误；丁图中，两块带等量异种电荷的平行金属板所形成电场的a、b两点电场强度的大小和方向都不同，故D错误。 10.〔多选〕电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。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是点电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O点对称的两点，B、C和A、D也相对O点对称。则（　　） A.E、F两点电场强度相同 B.A、D两点电场强度不同 C.B、O、C三点，O点电场强度最小 D.从E点向O点运动的电子受到的静电力逐渐减小 解析：AC　等量异种点电荷连线的中垂线上各点的电场强度方向相同，由于E、F是连线中垂线上相对O点对称的两点，则其电场强度大小也相等；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同，由图看出，A、D两点电场强度方向也相同；由图看出，B、O、C三点比较，O点的电场线最稀疏，电场强度最小；由图可知，电子从E点向O点运动过程中，电场强度逐渐增大，则静电力逐渐增大。故选A、C。 11.用细线将质量为m＝4×10－3 kg的带电小球悬挂在O点下，当空间中有方向为水平向右，电场强度大小为E＝1×104 N/C的匀强电场时，小球静止后细线与竖直方向成37°角，如图所示。（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2） （1）请画出小球的受力示意图，并分析小球所带电荷的电性； （2）求小球的带电荷量q； （3）求细线的拉力大小。 答案：（1）见解析图　带正电　 （2）3×10－6 C　 （3）0.05 N 解析：（1）小球受力如图。 小球受到的静电力F的方向与电场强度E的方向相同，因此小球带正电。 （2）小球受力平衡，根据电场强度定义和平衡条件有E＝，F＝mgtan 37° 联立解得小球的带电荷量为 q＝＝3×10－6 C。 （3）细线的拉力大小为FT＝＝0.05 N。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $