《電場電場強度》課堂教學設計

1、學習必備歡迎下載電場 電場強度教學目標：（一）知識與技能1知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質形態(tài)2理解電場強度的概念及其定義式，會根據(jù)電場強度的定義式進行有關的計算，知道電場強度是矢量，知道電場強度的方向是怎樣規(guī)定的3能根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義式推導點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關的計算4知道電場的疊加原理，并應用這個原理進行簡單的計算（二）過程與方法通過分析在電場中的不同點， 電場力 f與電荷電量 q 的比例關系， 使學生理解比值 f/q 反映的是電場的強弱，即電場強度的概念； 知道電場疊加的一般方法。（三）情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學生學會分析和處

2、理電場問題的一般方法。教學重點： 電場強度的概念及其定義式教學難點： 對電場概念的理解、應用電場的疊加原理進行簡單的計算教學方法：對比法、講授法、啟發(fā)式教學過程：（一）引入新課問題引入：電荷間的相互作用力是怎樣產生的？（二）新課教學 -第 3 節(jié)電場電場強度1、電場：啟發(fā)學生從哲學角度認識電場， 理解電場的客觀存在性， 不以人的意識為轉移，但能為人的意識所認識的物質屬性利用課本圖1.3 1 說明：電荷 a和 b是怎樣通過電場與其他電荷發(fā)生作用電荷a對電荷 b的作用，實際上是電荷a的電場對電荷 b 的作用；電荷 b對電荷 a的作用，實際上是電荷 b的電場對電荷a的作用（1）電荷之間的相互作用是通

3、過特殊形式的物質電場發(fā)生的，電荷的周圍學習必備歡迎下載都存在電場 . 特殊性：不同于生活中常見的物質， 看不見，摸不著，無法稱量，可以疊加 . 物質性：是客觀存在的，具有物質的基本屬性質量和能量. （2）基本性質：主要表現(xiàn)在以下幾方面放入電場中的任何帶電體都將受到電場力的作用，且同一點電荷在電場中不同點處受到的電場力的大小或方向都可能不一樣. 電場能使放入其中的導體產生靜電感應現(xiàn)象. 當帶電體在電場中移動時，電場力將對帶電體做功，這表示電場具有能量. 可見，電場具有力和能的特征提出問題：同一電荷q 在電場中不同點受到的電場力的方向和大小一般不同，這是什么因素造成的？引出電場強度的概念：因為電場

4、具有方向性以及各點強弱不同，所以同一電荷 q 在電場中不同點受到的電場力的方向和大小不同，我們用電場強度來表示電場的強弱和方向2、電場強度 (e) ：由圖 1.2-1 可知帶電金屬球周圍存在電場。 且從小球受力情況可知， 電場的強弱與小球帶電和位置有關。引出試探電荷和場源電荷（1）關于試探電荷和場源電荷（詳見p12）注意：檢驗電荷是一種理想化模型，它是電量很小的點電荷， 將其放入電場后對原電場強度無影響指出：雖然可用同一電荷q 在電場中各點所受電場力f 的大小來比較各點的電場強弱，但是電場力 f 的大小還和電荷 q 的電量有關， 所以不能直接用電場力的大小表示電場的強弱 實驗表明： 在電場中的

5、同一點， 電場力 f 與電荷電量 q 成正比，比值 f/q 由電荷 q 在電場中的位置所決定， 跟電荷電量無關， 是反映電場性質的物理量，所以我們用這個比值f/q 來表示電場的強弱（2）電場強度定義：電場中某一點的電荷受到的電場力f跟它的電荷量 q 的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強用e表示。公式（大小）： e=f/q （適用于所有電場）單位： n/c 意義 p13學習必備歡迎下載提出問題：電場強度是矢量，怎樣表示電場的方向呢？方向性：物理學中規(guī)定， 電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同指出：負電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點的場強方向相反帶領學生討論真空中點電荷

6、周圍的電場，說明研究方法： 將檢驗電荷放入點電荷周圍的電場中某點， 判斷其所受的電場力的大小和方向， 從而得出該點場強。唯一性和固定性電場中某一點處的電場強度e是唯一的，它的大小和方向與放入該點電荷q無關，它決定于電場的源電荷及空間位置，電場中每一點對應著的電場強度與是否放入電荷無關 . 帶領學生總結出真空中點電荷周圍電場的大小和方向在此過程中注意引導學生總結公式 e=f/q 和 e=kq/r2的區(qū)別及聯(lián)系3、（真空中）點電荷周圍的電場、電場強度的疊加（1）點電荷周圍的電場大小： e=kq/r2 （只適用于點電荷的電場）方向：如果是正電荷，e的方向就是沿著 pq的連線并背離 q ；如果是負電荷

7、：e的方向就是沿著pq的連線并指向 q (參見課本圖 1.3 2) 說明：公式 e=kq/r2中的 q是場源電荷的電量， r 是場中某點到場源電荷的距離從而使學生理解： 空間某點的場強是由產生電場的場源電荷和該點距場源電荷的距離決定的，與檢驗電荷無關提出問題：如果空間中有幾個點電荷同時存在，此時各點的場強是怎樣的呢？帶領學生由檢驗電荷所受電場力具有的疊加性，分析出電場的疊加原理（2）電場強度的疊加原理：某點的場強等于該點周圍各個電荷單獨存在時在該點產生的場強的矢量和先分析方法（ p13-14）后舉例：先在同一直線再不在同一直線。例如：課本圖 1.3-3 中 p點的場強，等于 q1在該點產生的場

8、強e1和 q2在該點產生的場強 e2的矢量和從而使學生進一步理解到，任何帶電體都可以看做是由許多點電荷組成的 利用點電荷場強的計算公式及疊加原理就可以計算出其學習必備歡迎下載周圍各點場強【例題】（課本 p9例題演變）在真空中有兩個點電荷q1=3.0 10-8c和 q2=3.0 10-8c ，它們相距 0.1m，求電場中 a點的場強 a點與兩個點電荷的距離相等， r=0.1m 分析：點電荷 q1和 q2的電場在 a點的場強分別為 e1和 e2，它們大小相等，方向如圖所示， 合場強 e在 e1和 e2的夾角的平分線上， 此平分線跟 q1和 q2的連線平行解：e=e1cos60e2cos60=2e1

9、cos60=2kq1cos60/r2代入數(shù)值得 e=2.7 104n/c 可以證明：一個半徑為r的均勻球體（或球殼）在外部產生的電場，與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產生的電場相同，球外各點和電場強度一樣即：e=kq/r2 組織學生討論課本中的【說一說】，由學生討論后歸納：（1）關于靜電平衡（2）靜電平衡后導體內部電場的特點：處于靜電平衡狀態(tài)的導體， 內部的場強處處為零 （注意：這時的場強是合場強，即外電場和感應電場的疊加）處于靜電平衡狀態(tài)的導體，電荷只分布在導體的外表面上。4、電場線（1）電場線：電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度的方向。（2）

10、電場線的基本性質電場線上每點的切線方向就是該點電場強度的方向. 學習必備歡迎下載電場線的疏密反映電場強度的大小( 疏弱密強 ). 靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠，止于負電荷或無窮遠. 它不封閉，也不在無電荷處中斷. 任意兩條電場線不會在無電荷處相交(包括相切 )介紹各種點電荷電場線的分布情況。5、勻強電場(1) 定義：電場中各點場強的大小相等、方向相同的電場就叫勻強電場. (2) 勻強電場的電場線：是一組疏密程度相同 ( 等間距 ) 的平行直線 . 例如， 兩等大、正對且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場中，除邊緣附近外，就是勻強電場 .如圖 1.3-10. 常見電場的電場線電場電場線圖樣簡要描述正點電荷發(fā)散狀負點電荷會聚狀等量同號電荷相斥狀等量異號電荷相吸狀勻強電場平行的、等間距的、同向的直線（三）小結： 對本節(jié)內容