第9章 关键能力提升：静电力和电场强度的应用（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第三册关键能力提升同步学案（人教版）

该高中物理导学案以“电场力和电场强度的应用”为核心，围绕场强叠加、电场力与运动关系等目标，通过“探究1（电场线和场强叠加）—探究2（电场力下的力学问题）”的递进式任务设计，构建从概念理解到综合应用的完整学习路径。 亮点在于“问题导入—思考讨论—典例分析—对标训练”的探究链设计，结合正六边形电荷分布分析（模型建构）、带电小球在电场中的平衡与运动问题（科学推理），培养科学思维与科学探究素养。每探究环节配备易错提醒和必备知识，既支持学生深度学习，又为教师单元复习提供清晰教学指引。

专题：电场力和电场强度的应用 【定标—核心素养】 关键能力与核心素养 考情揭秘 直击能力 定标素养 基本考查点 点电荷模型， 两等量同种电荷、异种电荷的场强；力学知识， 1. 熟练应用场强的叠加方法处理多个点电荷周围场强分布，初步了解电场线概念及用法，能通过实验观察分析提取信息。 2. 具备简单情境下的点电荷 模型建构能力，在理想情境中，能分析综合得出电场分布、受力和运动情况，具备推理论证能力； 3. 通过多种方式 ，验证场强公式与观察运动情况，根据运动情况看受力是否匹配，具备批判和创新思维 4. 知道电场线代表意义。 1. 建立观念，以物理学视角得出力学分析的重要性； 2. 通过实物观察和思维探究过程深度理解带电物体在电场中的受力情况，掌握平衡状态和非平衡状态的分析方法； 3.基于对电场的认识，尊重实验探究结果，重视团队合作，形成正确的分析方法。 重点及难点 电场强度大叠加；电场力与运动关系 题型及难度 选择题为主， 难度中等。 【本课时主要内容】 电场强度的叠加 静电力作用下 的力学问题 【答案】放射型　中垂线　单独　矢量和 探究1　电场线和电场强度的叠加 【问题导入】 单个点电荷周围的电场是如何分布的？有什么形象的方式来描述吗？等量同种电荷和等量异种电荷周围的电场分布又是什么样的？ 【思考与讨论】 1．孤立的正负点电荷周围的电场强度分布有何区别？ 2. 等量同种和等量异种电荷周围的电场如何分布？ 3. 对于多个点电荷形成的电场，一般如何研究？ 引出描述电荷周围电场强度分布的描述工具电场线，分析画出单个点电荷周围电场线，再通过场强叠加的方式分析等量同种与等量异种电荷连线和中垂线上的场强大小分布，从而把握大致的电场线分布。 典例1 边长为L的正六边形的顶点各固定一个点电荷,其中A、N两点分别为+2q、-2q,B、C两点均为-q,D、M两点均为+q,则O点的电场强度大小为 (　　) 　典例1 A. k B. k C. k D. k 必备知识 等量异种电荷的场强分布,对称和配对思想,平行四边形定则. 关键能力　 【答案】A 【解题思路】 对标训练1如图所示,半径为R的导体环的顶端有一宽为l的小狭缝A,且满足l远远小于R,在导体环上均匀分布着总电荷量为q的负电荷.已知静电力常量为k,则下列说法正确的是 (　　) 　对标训练1 A. 导体环在圆心O处产生的场强大小为 ,方向由A指向O B. 导体环在圆心O处产生的场强大小为 ,方向由O指向A C. 导体环在圆心O处产生的场强大小为,方向由O指向A D. 导体环在圆心O处产生的场强大小为,方向由A指向O 【答案】D 【解题思路】 易错提醒 对于不完整的形状,补充完整后根据对称性得出其在某点电场强度的矢量和,即=+,则可知=-. 探究2　电场力作用下的力学问题 【问题导入】 如图所示，一根长为L=1m的细绝缘线，上端固定，下端系一个质量为m=1.0×10-3kg的带电小球，所带电荷量为q=2.0×10-8C。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为30°，已知：重力加速度为g=10m/s2，试求： （1）小球带何种电荷； （2）匀强电场的电场强度; （3）若将小球拉至最低点无初速度释放，当小球运动到图示位置时的速度大小； 【思考与讨论】 1. 小球受电场力的方向与场强方向有什么关联？ 2. 小球从最低点释放后做什么运动？ 3. 匀强电场能否和恒定的引力场进行合成等效？ 4. 在最低点以多大速度水平扔出，才能使小球做完整的圆周运动？ 典例2 某电场的电场线分布如图所示,一带电粒子沿图中虚线所示途径运动,先后通过M点和N点,以下说法正确的是 (　　) 　典例2 A. M、N点的场强EM>EN B. 粒子在M、N点的加速度aM>aN C. 粒子在M、N点的速度vM>vN D. 粒子带正电 必备知识 带电物体在电场中受力方向,曲线运动的受力方向,电场线的疏密描述场强的大小,箭头表示方向. 关键能力　 【答案】D 【解题思路】 对标训练2 如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平面上.为了使质量为m、带电荷量为+q的小球静止在斜面上,可加一平行纸面的匀强电场(未画出),则 (　　) 　对标训练2 A. 电场强度的最小值为E= B. 若电场强度E=,则电场强度方向一定竖直向上 C. 若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上,则电场强度逐渐增大 D. 若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上,则电场强度先减小后增大 【答案】C 【解题思路】 易错提醒 受力分析不规范,初、末状态不作图,缺少假设的物理量导致无法列式求解. 学科网（北京）股份有限公司 $