人教版高中物理必修第三册第九章第3节电场 电场强度
kQ
q
q
r2
注意：Q 场源电荷 r 到场源电荷的距离
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
2.点电荷场强方向： 正点电荷电场方向背离电荷中心； 负点电荷电场方向指向电荷中心。
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
3.总结： （1）场强的大小与方向跟检验电荷的有无、电量、
电性没有关系。 （2）场强的大小只由场源电荷和场点到场源的距离
第九章 静电场及其应用
3 电场 电场强度
新课引入
新课引入
内容讲解
一、电场
1837年法拉第提出“场”的概念。 电荷之间通过电场发生相互作用。
电荷 A
产生 作用于
电场
作用于 产生
电荷 B
＋＋＋＋＋＋＋
＿＿＿＿＿＿＿
一、电场
++ ++ +
+Q
任何带电体的周
围都存在电场
一、电场
（一）定义： 电场是看不见摸不着的，但电场是客观存 在的，是一种特殊物质形态。
来决定。 （3）离场源电荷越近的点场强越大，离场源电荷越
远的点场强越小。
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
（二）电场强度的叠加
电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独 在该点产生的电场强度的矢量和。
P
E1
E
E2
平行四边形法则
Q1
Q2
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
带电球体
QR
r
Q
r
二、电场强度
（五）理解： （1） E F 为定义式，适用于一切电场。 q （2）电场强度是反映电场强弱和方向的物量。 （3）由电场本身的性质决定，与F和q无关。 （4）电场力：F=qE
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
（一）点电荷的电场
1.点电荷场强大小：
E F q
k Qq F r2
E
F
k
Qq r2
四、电场线
（四）几种典型电场线的分布：
1.点电荷的电场线呈 辐射状。
2.等量异种点电荷的电 场线和等量同种点电 荷的电场线。
五、匀强电场
特点：
五、匀强电场
匀强电场是大小和方向都相同的电场， 故匀强电场的电场线是平行等距的直线。
典题剖析
典题剖析
例1 如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是( B ) A. 这个电场只能是负电荷的电场 B. 点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FA C. 点电荷q在A、B两处的加速度大小，aA>aB（不计重力） D. 负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切线方向
B A
典题剖析
例2 真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为+Q，且相距为r,则距离A为r/3 处的P点的电场强度为多少？
解：A、B都在P点产生电 场，且两个场强方向相反。
由点电荷的场强公式
Ek Q r2
得P点场强
Ep
k
Q rA2
k
Q rB2
27 4
kQ r2
A
P
B
+Q
+Q
课堂小结
课堂小结
1.电场
二、电场强度
F1=
F2=
F3=
二、电场强度
（一）定义：放入电场中某点的试探电荷q所受的电场力 F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。
（二）定义式：E
F q
（三）单位：牛/库(N/C) 或 伏/米（V/m)。
（四）方向：电场中某点的场强方向规定为：
跟正电荷在该点所受电场力方向相同； 跟负电荷在该点所受电场力方向相反。
定义：看不见、摸不着, 客观存在。 性质：对放入其中的电荷有电场力。
2.电场强度
定义：电场力F跟试探电荷量q的比值。
定义式： E
F q
单位：牛/库(N/C) 或 伏/米（V/m)。
矢量：与正电荷受力方向相同。
3.点电荷的电场
与F、q无关， 决定式
E
பைடு நூலகம்
k
Q r2
课堂小结
4.电场矢量叠加
平行四边形法则
5.电场线 6.匀强电场
（二）性质：电场对放入其中的电荷有力的作用----电场 力。
二、电场强度
怎样描述电场呢？ 场源电荷：产生电场的电荷Q。 试探电荷： 电量比较小、体积比较小q。 F +q
+Q
二、电场强度
同一点电荷距场源电荷不同位置的受力情况不同。 能否用电场力的大小表示电场的强弱？
F3 +q
F2
+q
+Q
+q
F1
但它们之 间有什么 规律呢？
定义：有方向的曲线，切线表示该点的电场方向。
物理意义：疏密表示大小；切线表示方向。
特点：①假想的；②起于正电荷或无限远，止 于负电荷或无限远；③不相交，不闭合；④不 是运动轨迹。
大小和方向都相同，电场线是平行等距的直线。
再见
E
k
Q r2
r>R，Q是整个球体所 带的电荷量。
四、电场线
四、电场线
四、电场线
（一）定义：在电场中画出一些有方向的曲线，如果曲线上 各点的切线表示该点的电场方向，这样的曲线叫做电场线。
（二）物理意义： 疏密程度-----该点场强的大小(强弱) 切线方向-----该点的电场方向
四、电场线
（三）电场线的特点 1.假想的曲线，并不真实存在； 2.起于正电荷或无限远，止于负电荷或无限远； 3.不相交，不闭合； 4.电场线不是电荷的运动轨迹。
电势差与电场强度的关系课件-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
【典例2】如图所示，实线表示电场线，虚线表示等
势线，a、b两点的电势分别为φa＝－50 V，φb＝
－20 V，则a、b连线的中点c的电势应为( B )
A．φc＝－35 V B．φc＞－35 V C．φc＜－35 V D．无法判断
【针对训练1】(多选)图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处
固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实
+ +
A+ q
FA B +q FB
EPA > EPB
参
U AB A B
考 电势φ
点
O
A
EPA q
WAO q
电势能EP
场强E
EF q
电场力F
电场
第一部分
电势与场强 的关系
一、φ与E的关系
1. E大φ不一定高；φ高E不一定大
AB
思考1：判 断A、B两 点电势φ的 高低和场强 E的大小？
AB
φA>φB EA>EB
B点，电场力做多少电子伏的功？
解：WAB=-e UAB = -6ev
12V
6V
6V
0V －6V
课堂练习
【练习12】如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线，把电
荷量为1×10－6 C的负电荷从A点沿水平线移至B点，静电力做了 2×10－6J的功，A、B间的距离为2 cm，则A、B两点间的电势差
---
-
（3）φ1=U1B= Ed1B= 1200× 0.045 =54V
φ2=U2B= Ed2B= 1200× 0.005 =6V
课堂练习
【练习11】如图所示，虚线方框内为一匀强电场区域，电场线与纸
新教材 人教版高中物理必修第三册 第9章 静电场及其应用 知识点考点重点难点提炼汇总
第9章静电场及其应用1.电荷 (1)2.库仑定律 (5)3.电场电场强度 (10)4.静电的防止与利用 (18)1.电荷一、电荷1．两种电荷：自然界只存在两种电荷，正电荷和负电荷。
2．电荷量：电荷的多少，常用Q或q表示，国际单位制单位是库仑，简称库，符号是C。
3．原子的组成原子由原子核和核外电子组成，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，核外电子带负电。
通常原子内正、负电荷的数量相同，故整个原子对外界表现为电中性。
4．自由电子和离子金属中原子的最外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种能自由运动的电子叫作自由电子，失去自由电子的原子便成为带正电的离子。
5．摩擦起电两个物体相互摩擦时，电子从一个物体转移到另一个物体，原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电。
二、静电感应1．静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷的现象。
2．感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。
三、电荷守恒定律的两种表述1．电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。
2．一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。
四、元电荷1．定义：实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，这个最小的电荷量叫作元电荷，用符号e表示。
2．所有带电体的电荷量都是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量。
3．元电荷的大小：e＝1.602 176 634×10－19C在计算中通常取e＝1.60×10－19 C。
4．电子的比荷：电子的电荷量e与电子的质量m e之比。
其值eme＝1.76×1011C/kg。
考点1：对感应起电的理解1．过程及现象(1)取一对用绝缘支柱支持的金属导体A、B，使它们彼此接触。
人教版(新教材)高中物理必修3课时作业4：9.3 电场 电场强度练习
第3节 电场 电场强度基础过关1.下列关于电场强度的说法中正确的是( )A.公式E ＝F q 只适用于真空中点电荷产生的电场B.由公式E ＝F q 可知，电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的静电力成正比C.在公式F ＝k Q 1Q 2r 2中，k Q 2r 2是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的场强大小；而k Q 1r 2是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处场强的大小D.由公式E ＝k Q r 2可知，在离点电荷非常近的地方(r →0)，电场强度E 无穷大『解析』 电场强度的定义式E ＝F q适用于任何电场，故A 错误；电场中某点的电场强度由电场本身决定，而与电场中该点是否有试探电荷或引入试探电荷所受的静电力无关(试探电荷所受静电力与其所带电荷量的比值仅反映该点场强的大小，不能决定场强的大小)，故B 错误；点电荷间的相互作用力是通过电场产生的，故C 正确；公式E ＝kQ r 2是点电荷产生的电场中某点场强的计算式，当r →0时，所谓“点电荷”已不存在，该公式已不适用，故D 错误。
『答案』 C2.一个检验电荷在电场中某点受到的静电力为F ，这点的电场强度为E ，在下图中能正确反映q 、E 、F 三者关系的是( )『解析』 电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的检验电荷及其所受静电力无关，A 、B 错误；检验电荷在该点受到的静电力F ＝Eq ，F 与q 成正比，C 错误，D 正确。
『答案』 D3.(多选)在正点电荷Q 的电场中的P 点放一试探电荷，其电荷量为＋q ，P 点与Q 的距离为r ，＋q 所受的静电力为F 。
则P 点的电场强度的大小为( ) A.F Q B.F q C.kq r 2 D.kQ r 2『解析』 电场强度的定义式E ＝F q，q 为检验电荷的电荷量，由此可判定选项B 正确；根据点电荷的场强公式，即可得知选项D 正确。
『答案』 BD4.(多选)如图所示，图甲中AB 是一个点电荷电场中的电场线，图乙则是放在电场线上a 、b 处的检验电荷的电荷量与所受静电力间的函数图线，由此可知以下判断可能正确的是( )A.场源是正电荷，位于a 点的左侧B.场源是正电荷，位于b 点的右侧C.场源是负电荷，位于a 点的左侧D.场源是负电荷，位于b 点的右侧『解析』 比值F q表示电场强度，根据F －q 图线，可知E a >E b 。
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2．判一判
(1)感应起电是因电荷间的相互作用，使导体内部自由电荷发生
移动造成的。
(√)
(2)感应起电过程符合电荷守恒定律。
(√ )
(3)在静电感应过程中，金属导体内部的正电荷与负电荷移动方
向相反。
( ×)
第十一章 电路及其应用
第1节 电源和电流 第2节 导体的电阻 第3节 实验：导体电阻率的测量 第4节 串联电路和并联电路 第5节 实验：练习使用多用电表 习题课3 伏安特性曲线与电表内阻的测定
第十二章 电能 能量守恒定律
第1节 电路中的能量转化 第2节 闭合电路的欧姆定律 第3节 实验：电池电动势和内阻的测量 第4节 能源与可持续发展 习题课4 与电源有关的功率问题及动是电子。
(×)
(2)元电荷是指电荷量很小的电荷。
(×)
(3)物体所带的电荷量等于元电荷电量的整数倍。 (√)
3．选一选
保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务，盗版
书籍影响我们的学习效率，甚至给我们的学习带来隐患。小华
有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有
摩擦起电和感应起电 [学透用活]
1．摩擦起电的理解 (1)摩擦起电的本质是发生了电子的转移，相互摩擦的两个物体 一定是同时带上等量异种电荷。 (2)同一物体分别与不同种类的物体摩擦，该物体可以带上不同 种类的电荷，因为不同物体的原子核对外层电子的束缚能力大 小不同。
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第九章 静电场及其应用
第1节 电荷 第2节 库仑定律 第3节 电场 电场强度 第4节 静电的防止与利用 习题课1 电场力的性质
人教版高二物理必修第三册第九章电磁场及其应用全章知识点梳理
人教版高二物理必修第三册第九章电磁场及其应用全章知识点梳理1. 电磁场的概念和性质- 电磁场是由电荷静电场和电流产生的磁场相互作用形成的。
- 电磁场有电场强度、电场线、磁感应强度、磁感线等性质。
2. 静电场的描述和计算- 静电场的描述需要用到电势、电位能、电场强度等概念。
- 静电场的计算可以利用库仑定律、电场强度叠加原理等方法。
3. 静电场中电势的性质和计算方法- 静电场中的电势随距离的变化遵循电势线的分布。
- 计算静电场中的电势可以利用电势差和电势公式进行。
4. 静电场中的带电粒子的运动规律- 静电场中带电粒子会受到电场力的作用而产生运动。
- 带电粒子在静电场中的运动规律可以描述为受力分析和加速度公式。
5. 磁场的概念和性质- 磁场是由电流产生的磁感应强度和磁感线组成的。
- 磁场有磁感应强度、磁场线、磁感应力等性质。
6. 磁场中带电粒子的运动规律- 磁场中带电粒子会受到磁场力的作用而产生运动。
- 带电粒子在磁场中的运动规律可以描述为洛伦兹力和离心力。
7. 电磁感应现象和法拉第电磁感应定律- 电磁感应是指磁场变化或电流变化产生感应电动势的现象。
- 法拉第电磁感应定律描述了感应电动势与磁通量变化的关系。
8. 自感和互感- 自感是导体中电流自身的感应现象。
- 互感是导体中电流与相邻导体之间的感应现象。
9. 变压器的原理和应用- 变压器利用电磁感应原理实现输入输出电压的变化。
- 变压器广泛应用于电力传输和家用电器。
10. 电磁波的性质和产生- 电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的。
- 电磁波有频率、波长、速度等性质。
11. 光的干涉和衍射现象- 光的干涉是指两个或多个光波相遇产生的共振和抵消现象。
- 光的衍射是指光通过物体边缘或孔隙产生的偏折现象。
12. 光的偏振现象- 光的偏振是指光波振动方向通过偏振器限制后变得单一方向的现象。
- 光的偏振有线偏振和圆偏振两种形式。
13. 光的多普勒效应- 光的多普勒效应是指光源或观察者相对运动时光的频率发生变化的现象。
高中物理解题思路-第九章 静电场及其应用-电场 电场强度
典例2 如图 9.3-5 所示，有两个相距 l 的等量异种点电荷－q 和＋q。O 点为两点电荷连线的中点，P 为连线延长线上的一点，与 O 点相距 r。试求 P 点的电场强度。
图 9.3-5
解题指导：根据场强叠加原理，P点处的电场强度等于两个点电荷在 该处电场强度的矢量和。两个点电荷的电荷量大小相等，P点到＋q的距 离小于到－q的距离，由点电荷的电场强度公式可知，＋q在P点的电场强 度大于－q在P点的电场强度，合场强的方向与＋q 在该点电场强度的方向 相同。
Q 为正电荷，则 M 点电场强度方向沿 OM 连线背离 Q。 (3)电场强度是反映电场的性质的物理量，它是由形成电场的场源电荷 Q 决定的，与检验电荷 q 是否存在无关。从 M 点拿走检验电荷 q，该处电场强 度大小仍为 100 N/C，方向沿 OM 连线背离 Q。 (4)根据公式 E＝kQr2知，M 点电场强度较大。
则－q 和＋q 在 M 点产生的电场强度大小分别为
E－＝kr2＋q l42
E+＝kr2＋q l42
合电场强度 E 的方向水平向左，E 合＝E－cos θ＋E＋cos θ
由几何关系知
解得
。
答案：大小为
方向水平向左
电场强度的求法
(1)合成法：电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则(平行四边形 定则或三角形定则)；对于同一直线上电场强度的合成，可先规定正方向， 进而把矢量运算转化成代数运算。
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
图 9.3-1
2020-2021学年新教材人教版物理必修三课件：9-3 电场 电场强度
§9.3 电场电场强度F A B一.电场：存在于带电体周围的特殊物质。
1、描述性说明:2、基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。
3、用场的观点分析电荷A和B间的相互作用：BA电场电荷电荷F FA B电荷A和B间是通过电场实现相互作用的场源电荷Q：产生电场的电荷试探电荷q:用来检验电场的电量很小（不影响原电场），体积很小（可以当作质点）的电荷。
电场中不同的点，同一电荷所受电场力不同；电场中同一点，不同的电荷所受电场力也不同。
用什么量来描述场呢？结论一：同一电荷在不同位置，所受电场力不同；不同电荷在同一位置，所受电场力也不同。
即不能用电荷量或电荷受到的电场力来描述场。
：场源电荷：试探电荷不同电荷，在电场中的同一位置时受力分析：结论二：不同电荷在同一点受力不同，但F/q相同；同一电荷在不同位置受力不同，F/q也不同。
研究表明，在电场中的同一点，比值F/q是恒定的；在电场中的不同点，比值F/q一般是不同的。
F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定，跟电荷q无关，是反映电场性质的物理量。
在物理学中，就用比值F/q来表示电场的强弱。
二.电场强度1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。
2.定义式：3.单位：牛/库(N/C)或伏/米（V/m）4.方向：电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点的受力方向相同。
EP PE+Q-Q如果Q是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；如果Q是负电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。
（“离+Q而去，向-Q而来”）例.在电场中A处放点电荷+q，其受电场力为F，方向向左，则A处场强大小为向左；若将A处放点电荷为－，方向为2q，则该处电场强度大小为向左，方向为。
5.电场强度的物理意义：电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量，反映电场中某一点的电场性质，其大小表示电场的强弱，由产生电场的场源电荷和点的位置决定，与检验电荷无关。
人教版高中物理必修三电场电场强度课后习题答案及解析
5．某一区域的电场线分布如图 9.3-11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？ （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。
7．如图 9.3-13，真空中有两个点电荷，Q1 为4.0×10-8 C、Q2 为 − 1.0×10-8 C，分别固定 在 x 轴的坐标为 0 和 6 cm 的位置上。
（1）x 轴上哪个位置的电场强度为 0？ （2）x 轴上哪些位置的电场强度的方向是沿 x 轴的正方向的？
感谢观看
解析：（1）B 点的电场强度最强， C 点的电场强度最弱； （2）如图所示； （3）如图所示
6．用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为 1.0×10-3 kg，所 带电荷量为 2.0×10-8 C。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°（图 9.3-12）。求匀强电场的电场强度。
人教版高中物理必修三
电场 电场强度
课后习题答案及解析
根据电场强度定电场和磁场，还有重力场。地 球附近的物体就处在地球产生的重力场中。仿照电场强度的定义，你 认为应该怎样定义重力场强度的大小和方向？
4．有同学说，电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨 迹。这种说法对吗？试举例说明。
高中物理必修三电场和电场强度
高中物理必修三电场和电场强度电场和电场强度是高中物理必修三中的重要内容。
电场是指空间中存在电荷时，其他电荷所受到的作用力。
电场强度则是电场的物理量，表示单位正电荷在电场中所受到的力的大小。
我们来了解一下电场的概念。
电场是由电荷产生的，电荷可以是正电荷也可以是负电荷。
正电荷会产生一个指向外部的电场，而负电荷则会产生一个指向内部的电场。
电场的强度与电荷的大小和距离有关。
电场强度的单位是牛顿/库仑，记作N/C。
在电场中，电荷受到的力与电场强度成正比。
电场强度越大，电荷所受到的力也越大。
电场强度的方向与电荷的性质有关，正电荷会沿电场强度方向受力，而负电荷则会反向受力。
电场强度的计算可以利用库仑定律。
库仑定律表明，两个电荷之间的力与它们之间的距离的平方成反比。
根据库仑定律，我们可以计算出在特定位置的电场强度。
在电场中，我们还可以通过电场线来描述电场的性质。
电场线是指在电场中，沿着电场强度方向的曲线。
电场线的密度表示电场强度的大小，电场线越密集，电场强度越大。
电场线是从正电荷指向负电荷的，其密度与电荷的大小和距离有关。
电场和电场强度的概念在日常生活中有着广泛的应用。
例如，我们常常使用电场来控制电子设备。
电子设备中的电场可以使电子在电路中流动，从而完成各种功能。
另外，电场还可以用于静电除尘、电子显微镜等方面。
总结起来，电场和电场强度是高中物理必修三中的重要内容。
电场是由电荷产生的，电场强度则是电场的物理量，表示单位正电荷在电场中所受到的力的大小。
电场强度的计算可以利用库仑定律。
电场和电场强度在日常生活中有着广泛的应用。
通过学习电场和电场强度，我们可以更好地理解电荷之间的相互作用和电场的性质。
2022届高中物理新教材同步必修第三册 第9章 3 第2课时 电场线 匀强电场
第2课时电场线匀强电场[学习目标] 1.知道什么是电场线并掌握电场线的特点.2.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.3.知道什么是匀强电场及其特点.一、电场线匀强电场1.英国物理学家法拉第首先用电场线描述电场.2.电场线是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.3.电场线的特点(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.(3)在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏.二、匀强电场1.概念：如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场.2.特点：(1)电场方向处处相同，电场线是平行直线.(2)场强大小处处相等，电场线疏密程度相同.判断下列说法的正误.(1)电场线不仅能在空间相交，也能相切.(×)(2)在电场中，凡是电场线通过的点的电场强度不为零，不画电场线区域内的点的电场强度为零.(×)(3)同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大.(√)(4)电场线是人们假设出来的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在.(√)(5)匀强电场的电场线可以是间距相等的曲线.(×)一、电场线匀强电场导学探究(1)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？(2)在实验室，可以用实验模拟电场线；头发屑在蓖麻油中排列显示了电场线的形状，这能否说明电场线是实际存在的线？答案(1)法拉第采用了画电场线的方法描述电场.(2)不能，电场线实际不存在，但可以用实验模拟.知识深化1.电场线的特点(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.(3)在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏.2.点电荷的电场线(1)点电荷形成的电场中，不存在电场强度相同的点，离场源电荷越近，电场线越密集，电场强度越强.(2)正点电荷的场强方向背离点电荷，负点电荷的场强方向指向点电荷.(3)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直.在此球面上电场强度大小处处相等，方向各不相同.3.匀强电场的电场线匀强电场的电场线是间隔相等的平行线，场中各点场强大小相等、方向相同.如图1所示是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则()图1A.a点的电场强度较大B.同一点电荷放在a点受到的静电力比放在b点时受到的静电力小C.正电荷在a点由静止释放，它在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致D.电荷在a点受到的静电力方向必定与该点场强方向一致答案 A解析a点处的电场线比b点处的密，因此a点的电场强度比b点的大，同一点电荷在a点受到的静电力也大，故A正确，B错误；正电荷在a点由静止释放时，静电力方向始终沿电场方向，而速度方向则在不断变化，因此其运动的轨迹不沿电场线，故C错误；若是负电荷，则在a点所受静电力方向和电场方向相反，因此电荷在a点受到的静电力方向不一定和电场方向相同，故D错误.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()答案 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两点的电场强度大小相同，方向不同.图B是匀强电场，M、N两点的电场强度大小、方向都相同.图C中M、N两点的电场强度方向相同、大小不同.图D中M、N两点的电场强度大小、方向都不相同，故选项B正确.二、两等量点电荷的电场导学探究1.等量异种点电荷(1)在图2中画出等量异种点电荷周围的电场线.图2(2)完成下列填空：①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是：从左向右场强大小变化情况为________；在O 点左侧场强方向________，在O点右侧场强方向________.②从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，场强大小变化情况是________；在O点上方场强方向________，在O点下方场强方向________.③连线或中垂线上关于O点对称的两点场强大小________(填“相等”或“不相等”)，方向________(填“相同”或“相反”).答案(1)(2)①先变小后变大向右向右②逐渐减小向右向右③相等相同2.等量同种点电荷(1)在图3中画出等量正点电荷周围的电场线.图3(2)完成下列填空①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是从左向右场强大小变化情况是________；在O点左侧场强方向________，在O点右侧场强方向________.②从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，场强大小变化情况是________；在O点上方场强方向________，在O点下方场强方向________.③连线或中垂线上关于O点对称的两点场强大小________(填“相等”或“不相等”)，方向________(填“相同”或“相反”).答案(1)(2)①先变小后变大向右向左②先变大后变小向上向下③相等相反(2021·沭阳县修远中学高一月考)在M、N两点放置等量的异种点电荷如图4所示，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足.下列说法正确的是()图4A.OM中点的电场强度大于ON中点的电场强度B.O点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的C.O点的电场强度大小与HG上各点相比是最小的D.将试探电荷沿HG由H移送到G，试探电荷所受静电力先减小后增大答案 B解析等量异种点电荷电场线分布如图所示，电场线的疏密表示电场的强弱，由对称性可知OM中点的电场强度等于ON中点的电场强度；O点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的；O点的电场强度大小与HG上各点相比是最大的，故A、C错误，B正确；因电场线的疏密表示电场的强弱，沿HG由H到G电场强度先变大再减小，由F＝qE可知，将试探电荷沿HG由H移送到G，试探电荷所受静电力先增大后减小，故D错误.针对训练如图5所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动，电子重力不计，则电子除受静电力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是()图5A.先变大后变小，方向水平向左B.先变大后变小，方向水平向右C.先变小后变大，方向水平向左D.先变小后变大，方向水平向右答案 B(多选)(2020·宝鸡渭滨区期末)两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图6所示，仅在静电力作用下，关于电子的运动，下列说法正确的是()图6A.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C.电子运动到O点时，加速度为零，速度最大D.电子通过O点后，速度越来越小，一直到速度为零答案CD解析在两等量正点电荷连线中垂线上的电场强度方向O→a，电子从a点到O点运动的过程中，静电力方向a→O，故加速度方向向下，与速度同向，故速度越来越大；但电场线的疏密情况不确定，O点上方的电场强度最大点位置不确定，故电场强度大小变化情况不确定，则电子所受静电力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，故A、B错误；越过O 点后，电子做减速运动，则电子运动到O点时速度最大，静电力为零，加速度为零，故C正确；根据电场线的对称性可知，通过O点后，电子做减速运动，速度越来越小，一直到速度为零，故D正确.考点一电场线匀强电场1.(多选)以下关于电场和电场线的说法正确的是()A.电场线就是电荷在电场中的运动轨迹B.在电场中，凡是有电场线通过的点，场强不为零，不画电场线的区域内的点，场强为零C.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D.电场线是人们假想的，用以形象表示电场强度的大小和方向，客观上并不存在答案CD解析电场线是为了方便描述电场强度的大小及方向而引入的假想线，它不一定与电荷的运动轨迹重合，没画电场线的区域也有电场，场强不为零，A、B错误，D正确；在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，同一电荷受到的静电力也较大，C正确.2.如图1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()图1A.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点的电场强度答案 A解析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.如图2所示为电场中的一条电场线，在该电场线上有a、b两点，分别用E a、E b表示两处电场强度的大小，则()图2A.a、b两点的电场强度方向相同B.因为电场线由a指向b，所以E a>E bC.因为电场线是直线，所以E a＝E bD.a、b两点的电场强度方向可能不相同答案 A解析a、b两点所在的电场线是直线，所以a、b两点电场强度方向必定相同，故A正确，D错误；电场线的疏密表示电场强度的相对大小，题中只有一条电场线，无法判断电场线的疏密，也就无法判断a、b两点电场强度的大小，故B、C错误.4.(2020·启东市期中)如图3为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况.设该电场中A、B两点的电场强度大小分别为E A、E B，则A、B两点()图3A.E A＝E B，电场方向相同B.E A<E B，电场方向相同C.E A>E B，电场方向不同D.E A<E B，电场方向不同答案 D解析电场线的疏密表示电场强弱，由题图可知，B点电场线密集，A点电场线稀疏，故E A<E B，又电场中某点的电场方向为电场线在该点的切线方向，则由题图可知，A、B两点的电场方向不同，故A、B、C错误，D正确.5.正电荷q只在静电力作用下由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是下列图中的哪一个()答案 D解析在同一电场中，电场线越密，电场强度越大，电荷受到的静电力越大，加速度越大，故A、B、C错误，D正确.6.某电场的电场线分布如图4所示，下列说法正确的是()图4A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷＋q由a点静止释放，它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同答案 C解析电场线的疏密表示电场强度的大小，由题图可知E d＞E c，E b＞E d，故选项C正确，A 错误；由于电场线是曲线，由a点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动，故选项B错误；电场线的切线方向为该点电场强度的方向，a点和b点的切线不在同一条直线上，即a点和b 点的电场强度的方向不同，故选项D错误.考点二两等量点电荷周围的电场7.(多选)如图5所示，在等量异种点电荷形成的电场中，O是两点电荷连线的中点，E、F是两点电荷连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O点对称，则()图5A.B、C两点场强大小和方向都相同B.A、D两点场强大小相等，方向相反C.E、O、F三点比较，O点场强最大D.B、O、C三点比较，O点场强最大答案AC解析由对称性可知，B、C两点场强大小和方向均相同，A正确；A、D两点场强大小相等、方向相同，B错误；在两点电荷连线的中垂线上，O点场强最大，在两点电荷连线上，O点场强最小，C正确，D错误.8.如图6为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是()图6A.A、B可能带等量异号的正、负电荷B.A、B可能带不等量的正电荷C.a、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零D.同一试探电荷在a、b两点处所受静电力大小相等，方向相反答案 D解析根据电场线的方向及对称性，可知该电场为等量正点电荷形成的电场，A、B错误；a、b两点虽没有画电场线，但两点的电场强度都不为零，C错误；根据等量正点电荷的电场特点可知，同一试探电荷在a、b两点所受静电力等大反向，D正确.9.如图7所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷＋Q和－Q，c是线段ab的中点，d 是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它所受的静电力分别为F d、F c、F e，则下列说法中正确的是()图7A.F d、F c、F e的方向都是水平向右B.F d、F c的方向水平向右，F e的方向竖直向上C.F d、F e的方向水平向右，F c＝0D.F d、F c、F e的大小都相等答案 A解析根据场强叠加原理，d、c、e三点场强方向都是水平向右，正点电荷在各点所受静电力方向与场强方向相同，故A正确，B、C错误；两点电荷连线上场强由a到b先减小后增大，中垂线上由c到无穷远处逐渐减小，因此c点场强是两点电荷连线上最小的(但不为0)，是中垂线上最大的，故F d>F c>F e，故D错误.10.真空中有两个等量异种点电荷，以两点电荷连线中点O为坐标原点，以它们连线的中垂线为x轴，图中能正确表示x轴上电场强度变化情况的是()答案 A解析两等量异种点电荷电场的电场线如图所示，在它们连线的中垂线上，从连线上的中点O到无穷远处的电场强度逐渐减小，故选A.11.(多选)如图8所示，两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑绝缘水平面上.P、N是小球A、B连线的垂直平分线上的点，且PO＝ON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点)，由P点静止释放，在小球C向N点运动的过程中，关于小球C 的速度－时间图像中，可能正确的是()图8答案 AB解析 在AB 的垂直平分线上，从无穷远处到O 点电场强度先变大后变小，到O 点变为零，带负电的小球受力方向沿垂直平分线，如果P 、N 与O 之间的距离足够远，小球从P 点运动到O 点，加速度先变大后变小，速度不断增大，在O 点加速度变为零，速度达到最大，v －t 图线的斜率先变大后变小；由O 点到N 点，速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性，B 正确；同理，如果P 、N 与O 之间的距离很近，A 正确.12.如图9所示，在场强为E 的匀强电场中，取O 点为圆心，r 为半径作一圆周，在O 点固定一电荷量为＋Q 的点电荷，a 、b 、c 、d 为相互垂直且过圆心的两条直线和圆周的交点.当把一试探电荷＋q 放在d 点恰好平衡时(不计重力，静电力常量为k )：图9(1)匀强电场场强E 的大小、方向如何？(2)试探电荷＋q 放在点c 时，受力F c 的大小、方向如何？(3)试探电荷＋q 放在点b 时，受力F b 的大小、方向如何？答案 (1)k Q r 2 方向沿db 方向 (2)2k Qq r 2 方向与ac 方向成45°角斜向下 (3)2k Qq r 2 方向沿db 方向 解析 (1)对试探电荷进行受力分析如图所示，由题意可知，试探电荷放在d 点：F 1＝k Qq r 2，F 2＝qE 由平衡条件知F 1＝F 2，所以qE ＝k Qq r 2，E ＝k Q r2， 正电荷所受静电力方向与场强方向相同，故匀强电场方向沿db 方向.(2)试探电荷放在c 点：E 1＝kQ r 2＝E ， E c ＝E 21＋E 2＝2E ＝2k Q r2 所以F c ＝qE c ＝2k Qq r2， 方向与ac 方向成45°角斜向下.(3)试探电荷放在b 点：E 2＝kQ r 2＝E ，E b ＝E 2＋E ＝2E ＝2k Q r2 所以F b ＝qE b ＝2k Qq r2，方向沿db 方向.13.(多选)如图10，P 、Q 是矩形ABCD 的AD 边和BC 边的中点，E 、F 是AB 边和CD 边的中点，M 、N 是PQ 连线上的两点且MP ＝QN ，M 点和N 点有等量异种点电荷.关于图中八个点的场强关系，下列说法正确的是( )图10A.A 与B 点场强不同，A 与C 点场强不同B.A 与D 点场强不同，B 与D 点场强相同C.B 与C 点场强不同，E 与F 点场强不同D.C与D点场强不同，P与Q点场强相同答案BD解析等量异种点电荷的电场线分布情况如图所示.根据电场线的对称性可知，A、B、C、D四点的电场线的疏密程度相同，即电场强度大小相等，并且A与C点、B与D点场强方向相同，A与B点、A与D点场强方向不同，A错误，B正确；E与F点电场线的疏密程度相同，即场强大小相等，并且方向相同，C错误；P与Q点场强大小相等，方向相同，D正确.。