9.3 电场 电场强度 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

第九章 静电场及其应用 9.3 电场 电场强度 A A产生的电场 B FAB FBA B产生的电场 A B FBA FAB 电荷之间不接触却能相互作用，作用是怎样传递的？怎样描述空间中某一点电场的强弱和方向？ 新知导入 1. 能用电场观点解释电荷间的相互作用，区分场源电荷和试探电荷。 2. 能通过比值关系建立电场强度概念，判断其大小、方向和单位。 3. 能用点电荷场强和叠加原理分析简单电场，能用电场线描述电场。 学习目标 一、电场是电荷间相互作用的媒介 1. 电荷如何作用于另一个电荷 A A产生的电场 B FAB FBA B产生的电场 A B FBA FAB 电荷A和B彼此不接触，却分别受到对方的作用力。 问题：如果移走B，A的周围是否还存在某种物理作用？ 电荷周围存在电场；电场对放入其中的电荷施加电场力。 新知探究 一、电场是电荷间相互作用的媒介 2. 用小电荷检验电场 +Q F E +q 激发电场的电荷叫场源电荷；用来检验电场性质的电荷叫试探电荷。 问题：试探电荷为什么要足够小？ 电荷量和体积足够小，放入后不明显改变原来要研究的电场。 新知探究 二、由受力比值建构电场强度 1. 寻找不随试探电荷改变的量 同一点依次放入电荷量为q、2q、3q的试探电荷，受力分别为F、2F、3F。 问题：哪个比值能反映该点电场本身的性质？ F/q保持不变，可用它描述该点电场的强弱。 新知探究 二、由受力比值建构电场强度 2. 把比值定义为新物理量 单位：N/C。方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向。 负电荷受力方向与场强方向相反。 归纳：电场强度是矢量，大小由电场本身和位置决定，不由试探电荷决定。 新知探究 二、由受力比值建构电场强度 3. 从定义式推出决定式 +Q F E +q 场源电荷为Q，距场源r处放入试探电荷q。由库仑定律和定义式可得： 正点电荷场强沿半径向外，负点电荷场强沿半径向内。 q是试探电荷，Q是场源电荷；决定式只适用于点电荷形成的电场。 新知探究 三、电场强度的叠加 1. 把每个场源的作用分别算出 +Q -Q +Q -Q 多个点电荷共同形成电场时，某点的合场强等于各点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。 问题：为什么不能直接把各场强大小相加？ 电场强度有方向，合场强必须按矢量运算法则合成。 新知探究 三、电场强度的叠加 2. 观察电场线的方向和疏密 观察图中电场线：中垂线上场强方向有何共同特点？哪里电场线更密？ 注意：电场线是描述电场的假想曲线，不是实际存在的线。 等量异种电荷中垂线上合场强方向由正电荷指向负电荷；电场线越密处场强越大。 新知探究 三、电场强度的叠加 3. 区分“无电场线”和“场强为零” 等量同种点电荷连线中点O处，两分场强等大反向。 问题：图中某处没有画电场线，是否说明该处场强为零？ 答案：中点O处场强为零；没有画电场线不等于没有电场，电场线只是模型化描述。 新知探究 三、电场强度的叠加 4. 从电场线判断匀强电场 + + + + + + + + + 如果某区域内各点场强大小相等、方向相同，这个电场叫匀强电场。 其电场线表现为平行、等距、同向的直线。 归纳：电场线的切线方向表示场强方向，疏密程度可比较同一图中场强大小。 新知探究 三、电场强度的叠加 5. 辨析一个常见误解 问题：电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹，这个说法正确吗？ 请比较电场线切线方向、速度方向和受力方向。 不正确。电场线切线表示场强方向，运动轨迹切线表示速度方向；只有特殊条件下才可能重合。 新知探究 1. 关于静电力和电场强度，下列说法正确的是（ ）（多选） A.场强方向总与静电力方向一致 B.场强大小总与静电力大小成正比 C.正电荷受力方向与场强方向一致 D.同一点电荷在某点受到的静电力越大，则该点的电场强度越大 答案：CD 随堂练习 2. 同一点换用不同试探电荷时，该点场强（ ） A.大小和方向都改变　B.大小不变、方向不变 C.大小变为3倍　 D.方向相反 答案：B 随堂练习 3. 关于图示电场线分布，下列说法正确的是（ ） A.一定由一个正点电荷产生 B.B点场强最大 C.B、D场强方向相同 D.正电荷一定沿曲线电场线运动 答案：B 随堂练习 4. 关于电场线，下列说法正确的是（ )（多选） A.曲线电场线上各点场强方向不同　B.直线电场线上场强大小一定相同 C.多电荷电场线可以相交　D.电场中任意两条电场线不相交 答案：AD 随堂练习 电 场 性质 电场强度 电场线 特点 常见的电场线 定义 内容 表达式 单位 方向 课堂小结 $