鲁科版高中物理必修第三册 第1章静电力与电场强度 第3节电场与电场强度 课件

第1章静电力与电场强度第3节电场与电场强度核心素养：1.知道电场是客观存在的一种特殊物质.

2.理解电场强度及其定义式，并

能用该公式进行有关计算（难点）.

3.知道电场线的概念，了解几种典型电场线分布

特点（重点）.第3页研习任务一电场及电场力合作

讨论1.

万有引力、库仑力、磁极间的磁力，对于相互作用的物体，这些力都是没有

直接接触而产生的，这样如何理解力是物体对物体的作用？提示：万有引力、库仑力、磁极间的磁力是通过“场”发生作用的.场是物质存

在的另一种形式.2.

电场是如何产生的？有什么特性？提示：电场存在于电荷的周围，电场对放入其中的电荷有力的作用.教材

认知1.

电场：存在于

周围的一种特殊物质，电荷之间的相互作用是通过

⁠

传递的.静止电荷产生的电场称为

⁠.2.

电场力：电场对处在其中的电荷有

的作用，这种力称为电场力.电荷电

场静电场力研习

经典[典例1]

（多选）关于电场，下列说法正确的是（

AC

）A.

只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B.

电场不是客观存在的，是人们虚构的C.

电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有

力的作用D.

电场只能存在于真空和空气中，不可能存在于物体中[解析]

电荷周围存在着电场，电场对放在其中的电荷有力的作用，电荷之间的相互

作用是通过电场发生的，A、C正确；电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖

于我们的感觉而客现存在，在真空和导体中都能存在，B、D错误.AC[训练1]

当在电场中某点放入电荷量为q的正试探电荷时，其所受电场力为F，并由

此得出该点场强为E；若在同一点放入电荷量为q'＝2q的负试探电荷时，则下列描述

正确的是（

C

）A.

该点场强大小为2E，方向与E相同B.

该点场强大小仍为E，但方向与E相反C.

试探电荷q'在该点所受电场力大小为2F，方向与E相反D.

试探电荷q'在该点所受电场力大小仍为F，方向与E相同解析：电场强度的大小和方向是由电场本身的性质决定的，与试探电荷无关，因此该

点场强大小仍为E，但方向与E相同，根据F＝Eq可知试探电荷q'在该点所受电场力大

小为2F，方向与E的方向相反.C第8页研习任务二电场强度的理解合作

讨论在空间中有一电场，把一带电荷量为q的点电荷放在电场中的A点，该电荷受到的

静电力为F.

若把带电荷量为2q的点电荷放在A点，则它受到的静电力为多少？若把带

电荷量为nq的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？电荷受到的静电力F与电荷

量q有何关系？提示：2F，nF.F与q成正比，即F与q的比值为定值.

很小激发电场电场力F

电荷量q

正电荷负电荷3.

电场力（1）公式：F＝qE.

（2）电场强度E从

的角度描述了电场的性质.力

√×××[思考]1.

在电场中的同一点放入不同试探电荷，电场强度是否相同？为什么？不放电

荷呢？提示：相同.电场强度的大小和方向都是由电场本身所决定的，与试探电荷无关.

不放电荷，此位置电场强度的大小和方向依然不变.

研习

经典[典例2]

（多选）如图是电场中某点的电场强度E及所受静电力F与放在该点处的试

探电荷所带电荷量q之间的函数关系图像，其中正确的是（

AD

）AD[解析]

电场强度的大小和方向都是由电场本身所决定的，与试探电荷无关，故该点

电场强度是个定值，故A正确，B错误；根据F＝Eq可知，F－q图像是正比例函数图

像，故C错误，D正确.[训练2]

如图所示，在一带负电荷的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－

2.0×10－8

C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6

N，方向如图，则：（1）B处场强多大？方向如何？200

N/C

方向与F1方向相反

解析：（2）q2在B点所受静电力大小F2＝q2EB＝4.0×10－7×200

N＝

8.0×10－5

N，方向与场强方向相同，也就是与F1方向相反.此时B处场

强大小仍为200

N/C，方向与F1方向相反.（3）如果将B处电荷拿走，B处的场强是多大？200

N/C解析：（3）某点场强大小与有无试探电荷无关，故将B处电荷拿走，B处场强大小仍

为200

N/C.

（2）如果换成一个q2＝＋4.0×10－7

C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处

场强多大？8.0×10－5

N

200

N/C第18页研习任务三电场线合作

讨论

某一区域的电场线分布如图所示.A、B、C是电场中的三个点.（1）哪一点的电场强度最强？哪一点的电场强度最弱？提示：（1）电场线疏密表示电场强弱，B点的电场强度最强，C

点的电场强度最弱.（2）画出各点电场强度的方向.（3）把负的点电荷分别放在这三个点，画出它所受静电力的方向.提示：（2）（3）如图所示（4）把正的点电荷从A点静止释放，它在静电力作用下运动的轨迹是否与电场线

一致？提示：（4）不一致.正电荷刚开始运动时初速度为0，加速度方

向与A点场强方向一致；开始运动后速度方向与场强方向不一致，则

正电荷运动轨迹与电场线不一致.教材

认知1.

电场线：在电场中绘出一些曲线，曲线上任一点的

⁠与该点电场强度

的方向一致，这样的曲线称为电场线.2.

电场线的特点（1）电场线是为了形象描述电场而假想的

，实际并不存在.（2）任意两条电场线不相交.（3）电场线的

表示电场的强弱；电场线上某点的

⁠表示该点的

电场强度的方向.（4）电场线总是从

指向

，终止于

或

⁠

，即电场线不闭合，在无电荷处不中断.切线方向线疏密切线方向正电荷无穷远处无穷远处负电

荷3.

电场真实存在，电场线是

的线，实际电场中并不存在.假想[辨析]（1）在电场中，凡是有电场线通过的点，电场强度不为零，不画电场线的区域内的

点，电场强度为零.

（

×

）（2）在同一电场中，同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大.

（

√

）×√研习

经典[典例3]

某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示，O、P、M、N为电场中

的四个点，其中P和M在一条电场线上，则下列说法正确的是（

A

）AA.

M点的电场强度大于N点的电场强度B.

坐标原点附近未画电场线的区域场强均为0C.

将一正电荷由P点静止释放，仅在电场力作用下，可沿PM电场线运动到M点D.

将一负电荷由O点静止释放，可能沿图中虚线移到M点[解析]

电场线密的地方电场强度大，由图可知M点电场线比N点的密，所以M点的场

强大于N点的场强，故A正确；电场线只是大体形象描述电场，不画电场线的区域也

有电场，故B错误；一正点电荷从P点由静止释放，该电荷所受的电场力是变力，方

向与电场线相切，根据曲线运动的条件知该电荷并不能沿电场线运动到M点，故C错

误；在第一象限区域，电场中不可能存在一条沿OM方向的直线电场线，则将一负电

荷由O点静止释放，不可能沿图中虚线运动到M点，故D错误.故选A.

[训练3]

如图所示，带等量异种电荷的A、B小球通过绝缘细线悬挂于匀强电场中处

于静止，细线与竖直方向夹角相等，小球A、B在同一高度，设小球A的质量为mA，B

的质量为mB，则下列说法正确的是（

B

）A.

小球A带负电、小球B带正电，且mA＞mBB.

小球A带负电、小球B带正电，且mA＝mBC.

小球A带正电、小球B带负电，且mA＞mBD.

小球A带正电、小球B带负电，且mA＝mBB

第28页研习任务四几种常见的电场线

教材

认知认真观察常见的几种电场线的分布情况，完成下面填空.电场电场线简要描述点电荷

（1）电场线为直线（2）方向由（正）点电荷指向无穷远处或从无穷

远处指向（负）点电荷（3）离电荷近处电场线密，场强大；离电荷远处

电场线疏，场强小（4）以点电荷为球心作一球面，电场线处处与球

面垂直，球面上场强大小相等，方向不同

电场电场线简要描述等量同

种点电

荷

（1）由左向右，两点电荷连线上的电场强度先

变

后变

.连线中点O电场强度

为

⁠（2）两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，电

场强度先变

后变

⁠（3）关于O点对称的两点电场强度

⁠

（填“等大同向”或“等大反向”）小大零大小等大反向电场电场线简要描述等量异

种点电

荷

（1）由左向右，两点电荷连线上的电场强度先

变

后变

⁠（2）从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，

电场强度逐渐变

⁠（3）关于O点对称的两点电场强度

⁠

（填“等大同向”或“等大反向”）小大小等大同向研习

经典[典例4]

用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱.如图是等量异种点电

荷形成电场的电场线，A、B为同一电场线上的两点，以下说法正确的是（

B

）A.

A、B两点电场强度相同B.

两个电荷连线（直线）上的电场强度，连线中点电场强度最小C.

将一正点电荷（仅受电场力）从A点无初速度释放一定会沿电场线运动到B点D.

两个电荷连线（直线）的中垂线上各点电场强度方向相同，大小相等B[解析]

电场线的切线方向表示电场强度的方向，因此A、B两点电场强度方向不同，

故A错误；依据电场线的疏密，来体现电场强度强弱，因此两个电荷连线（直线）上

的电场强度，连线中点电场强度最小，故B正确；若将一仅受电场力的正点电荷从A

点无初速度释放，假设正点电荷沿电场线运动到B点，则该电荷做曲线运动，而正点

电荷的受力时刻沿电场线的切线即轨迹的切线，与正点电荷做曲线运动受力指向轨迹

凹侧相矛盾，因此运动轨迹不会沿着电场线从A到B，故C错误；依据电场线的疏密，

来体现电场强度强弱，因此两个电荷连线（直线）的中垂线上，从两个电荷连线中点

到无穷远，电场强度越来越小，电场线的切线方向表示电场强度的方向，因此中垂线

上各点电场强度方向一致，故D错误.[训练4]

（多选）如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B（可视为点电荷），被

固定在光滑的绝缘水平面上，M、N是小球A、B连线的水平中垂线上的两点，且MO

＝ON.

现将一个电荷量很小的带正电的小球C（可视为质点）从M点由静止释放，在

小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的说法正确的是（

AD

）ADA.

速度先增大，再减小B.

速度一直增大C.

加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大D.

加速度可能先减小，再增大解析：根据等量负点电荷的电场线分布可知，在A、B连线的中垂线上，从无穷

远到O点，电场强度先变大后变小，到O点变为零，电场强度方向沿中垂线指向

O点.若M、N相距较远，则小球C受库仑力从M向O运动时，小球C的速度不断增

大，加速度先变大后变小，在O点时加速度变为零，速度达到最大，从O向N运

动时，小球C的速度不断减小，加速度先变大后变小（具有对称性）.如果M、N

相距较近，则小球C受库仑力从M向O运动时，小球C的速度不断增大，加速度越

来越小，在O点时加速度变为零，速度达到最大，从O向N运动时，速度不断减

小，加速度越来越大，故A、D正确.第36页课后提素养基础

题组1.

思维辨析（1）只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场.

（

√

）（2）点电荷产生的电场中，在以点电荷为球心的球面上各点的电场强度相同.

（

×

）（3）如果某电场的电场线是直线，那么在同一条电场线上各处的电场强度相同.

（

×

）（4）相距很近且带有等量异种电荷的一对平行金属板之间的电场，可以看作匀强电

场.

（

√

）√××√2.

A为已知电场中的一个固定点，在A点放一电荷量为q的电荷，所受电场力为F，A

点的场强为E，则（

D

）A.

若在A点换上电荷量为－q的电荷，A点场强方向发生变化B.

若在A点换上电荷量为2q的电荷，A点的场强将变为2EC.

若在A点移去电荷q，A点的场强变为零D.

A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关

D

A.

该定义式只适用于点电荷产生的电场B.

F是试探电荷所受到的力，q是产生电场的电荷的电荷量C.

场强的方向与F的方向相同D.

由该定义式可知，场中某点电荷所受的静电力大小与该点场强的大小成正比

D中档

题组1.

（多选）下列关于电场线的说法正确的是（

CD

）A.

电场线是电场中实际存在的曲线B.

电场线实际就是带电粒子在电场中的运动轨迹C.

电场线在电场中不能相交D.

电场线越密的地方电场强度越大解析：电场线是为了描述电场而引入的假想的曲线，实际上并不存在，因此A项错

误；电场线是假想的曲线，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹，因此B项错误；电

场线在电场中不能相交，因为在电场中同一地点不可能存在两个场强方向，因此C项

正确；电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线越密集，电场强度越大，电场线越

稀疏，电场强度越小，因此D项正确.CD2.

（多选）如图所示是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是（

BD

）A.

该点电荷带正电B.

该点电荷带负电C.

a点和b点电场强度的方向相同D.

a点的电场强度Ea大于b点的电场强度Eb解析：由题图可知，电场线指向该点电荷，故该点电荷是负点电荷，A错误，B正

确；因a、b两点的电场线的方向不同，故a点和b点电场强度的方向不同，C错误；a

点处的电场线比b点的密，故Ea＞Eb，D正确.BD第42页课时作业

A.

电场强度E跟F成反比，跟q成正比C.

如果电荷在电场中某点所受的静电力大，则该点的电场强度就强D.

一个小球在P点受到的静电力为0，P点的场强一定为0

B12345678910112.

在电场中的某点放入电荷量为－q的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在

该点放入电荷量为＋3q的试探电荷，此时测得该点的场强（

B

）A.

大小为3E，方向和E相反B.

大小为E，方向和E相同C.

大小为3E，方向和E相同D.

大小为E，方向和E相反解析：电场强度由电场本身决定，与试探电荷的有无、电性、电荷量的大小无关，故

B正确，A、C、D错误.B12345678910113.

（多选）如图（a）所示，直线AB是某点电荷电场中的一条电场线.图（b）是放在

电场线上a、b两点的点电荷的电荷量与所受电场力大小的关系图像.由此可以判定

（

AC

）A.

场源电荷可能是正电荷，位置在点a左侧B.

场源电荷可能是正电荷，位置在点b右侧C.

场源电荷可能是负电荷，位置在点a左侧D.

场源电荷可能是负电荷，位置在点b右侧

AC12345678910114.

某电场的电场线分布如图所示，M、N是电场中的两点.下列说法正确的是

（

B

）A.

M点的电场强度与N点相等B.

M点的电场强度比N点的强C.

M点的电场强度比N点的弱D.

带电荷量相同的电荷在M、N两点受到的电场力大小相等解析：由题图可知，M点处电场线较密，N点处电场线较疏，则M处电场强度大于N处

电场强度，故B正确，A、C错误；由F＝Eq知带电荷量相同的电荷在M点受到的静电

力大于在N点受到的静电力，故D错误.B12345678910115.

如图所示，甲、乙两图是点电荷形成的电场，丙图是等量异种点电荷的电场，丁

图是等量同种点电荷的电场，其中丙图中M、N是正负电荷连线上关于中垂线左右对

称的两点，丁图中M、N是中垂线上关于正电荷连线上下对称的两点，则下列说法中

正确的是（

D

）A.

甲图中M、N两点电场强度相同B.

乙图中M、N两点电场强度相同C.

丙图中M、N两点电场强度不同D.

丁图中M、N两点电场强度不同D1234567891011解析：题图甲中M、N两点电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；题图乙中M、

N两点电场强度大小相等，但方向相反，故B错误；题图丙中，M、N两点电场强度等

大同向，故C错误；题图丁中，M、N两点电场强度等大反向，故D正确.12345678910116.

如图所示，某区域电场线左右对称分布，M（下方）、N（上方）为对称线上两

点.由图可知，下列说法正确的是（

C

）A.

M点没有电场线则电场强度为零B.

M点电场强度等于N点电场强度C.

负电荷在M点所受的静电力小于在N点所受的静电力D.

将电子从M点由静止释放，电子将沿竖直方向向上运动解析：M点电场线没有画出，不是没有电场线，电场强度也不为0，故A错误；电场线

密的地方电场强度大，则N点电场强度大，故B错误；电场线密的地方电场强度大，

由静电力公式F＝Eq可知电场强度越大，静电力越大，故在N点所受静电力大，C正

确；电子为负电荷，逆着电场线方向移动，故D错误.C12345678910117.

如图所示，以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f.等量正、负点电荷

分别放置在a、d两处，在它们共同形成的电场中，下列说法正确的是（

D

）A.

在两个点电荷形成的电场中，e、f处场强相同B.

在两电荷的连线上，O处场强大小最大C.

ad连线的垂直平分线上各点的场强大小不相等、方向也不相同D.

ad连线的垂直平分线上各点的场强大小不相等，但方向相同解析：由等量异种点电荷形成的电场线的分布特点可知，e、f处的电场强度大小相

等，方向不相同，故A错误；等量异种点电荷电场中，在两点电荷的连线上，O处场

强大小最小，故B错误；等量异种点电荷连线的垂直平分线上各点电场强度方向均相

同，但大小不相等，故C错误，D正确.D12345678910118.

一个负电荷从电场中的A点由静止释放，只受静电力作用，沿电场线运动到B点，

它运动的速度—时间图像如图所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是

（

B

）B解析：由v－t图像可知，电荷从A到B做加速度减小的加速运动，由“加速”可知电荷

受到的静电力方向和运动方向相同，而所带电荷电性为负，则电场方向由B到A，由

“加速度减小”可知电场强度变小，即电场线变疏，即由A到B电场线变疏，故选B.

12345678910119.

（多选）如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），O、A、B为x轴上

的三点.放在A、B两点的试探电荷受到的静电力跟其所带电荷量的关系如图乙所示，

则（

AC

）A.

A点的电场强度大小为2×103

N/CB.

B点的电场强度大小为