13《電場強(qiáng)度》

1、1.3電場強(qiáng)度（3課時）第1課時電場與電場強(qiáng)度整體設(shè)計【教學(xué)目標(biāo)】：知識與技能：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的物質(zhì)形態(tài)。理解電場強(qiáng)度的概念及其定義式，會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)的計算，知道電場強(qiáng)度是矢量，知道電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義式推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計算式，并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計算。知道電場的疊加原理，并應(yīng)用這個原理進(jìn)行簡單的計算。過程與方法：通過分析在電場中的不同點(diǎn)，電場力F與電荷量q的比例有關(guān)，使學(xué)生理解比值反映的是電場的強(qiáng)弱，即電場強(qiáng)度的概念；知道電場疊加的一般方法。情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會分析和處理電場

2、問題的一般方法。【重點(diǎn)難點(diǎn)】：重點(diǎn)：電場強(qiáng)度的概念及其定義式。難點(diǎn)：對電場概念的理解、應(yīng)用電場的疊加原理進(jìn)行簡單的計算?！窘虒W(xué)用具】：教學(xué)過程【自主學(xué)習(xí)】：知識回顧：庫侖定律的內(nèi)容：_。庫侖定律的公式：，靜電力常量；新課引入：任何力的作用都離不開物質(zhì)，兩電荷間相互作用時不直接接觸，它們之間的相互作用是通過什么作用的呢？答：電荷之間的相互作用是通過電場這種特殊的物質(zhì)作用的。電荷A對電荷B的作用力，實(shí)際上是電荷A的電場對電荷B的作用；電荷B對電荷A的作用力，實(shí)際上是電荷B的電場對電荷A的作用。【展示交流】：【合作探究】：電場：電場存在于什么地方？靜電場是由誰產(chǎn)生的？答：電荷的周圍存在電場：靜止的電

3、荷靜電場；電場與宏觀物體及微觀實(shí)物粒子有什么共同點(diǎn)和特殊性？答：物質(zhì)性：是客觀存在的，具有物質(zhì)的基本屬性質(zhì)量和能量；特殊性：不同于生活中常見的物質(zhì)，看不見，摸不著，無法稱量，可以疊加；電場具有什么性質(zhì)？電荷A對電荷B的作用力是通過誰的電場施加的？電荷A電荷BA的電場B的電場FABFBA圖(1.3-1)答：力的性質(zhì)：對于放入電場中的電荷具有力的作用最基本的性質(zhì)；能的性質(zhì)：具有能量；電荷A對電荷B的作用力，實(shí)際上是電荷A的電場對電荷B的作用；電荷B對電荷A的作用力，實(shí)際上是電荷B的電場對電荷A的作用。什么是場源電荷（或源電荷）？什么是檢驗(yàn)電荷（或試探電荷）？如何理解它們？答：場源電荷：產(chǎn)生電場的電

4、荷施力物體；檢驗(yàn)電荷：用來檢驗(yàn)電場是否存在及其強(qiáng)弱分布情況的電荷，電量和尺寸都很小，對原電場無影響受力物體（一般我們只分析試探電荷的受力和運(yùn)動）；電場強(qiáng)度：QABC圖(1.3-2)例題1：如圖(1.3-2)所示，源電荷固定不動，電量為Q=+1×10-2C。在Q的電場中有如圖所示的三點(diǎn)A、B、C，A距Q為rA=0.1m，B距Q為rB=0.2m，C距Q為rC=0.3m。在A、B、C三點(diǎn)分別引入不同的檢驗(yàn)電荷q，試分別求出檢驗(yàn)電荷所受靜電力F以及的數(shù)值，填入下表：q/C+1×10-9C+2×10-9C+3×10-9CFAFB FC(N/C)(N/C)(N/C)

5、由上表可知：在場源電荷Q不變的情況下，F(xiàn)與哪些因素有關(guān)？與哪些因素有關(guān)？可以反映什么問題？答：_。電場強(qiáng)度的定義式是什么？單位是什么？答：定義式：，單位：；電場強(qiáng)度的意義是什么？它是由什么決定的？答：意義是描述電場力的性質(zhì)，由電場本身（源電荷、位置等）決定，與檢驗(yàn)電荷（大小、正負(fù)、方向）無關(guān)；電場強(qiáng)度是矢量還是標(biāo)量？如果是矢量，則如何規(guī)定電場強(qiáng)度的方向？如果沒有檢驗(yàn)電荷該如何處理？答：矢量性，規(guī)定E的方向與正電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向一致（虛擬法）。勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)特點(diǎn)是什么？答：場強(qiáng)大小、方向處處相同；檢驗(yàn)電荷在勻強(qiáng)電場中所受電場力是恒力；點(diǎn)電荷的電場：點(diǎn)電荷場強(qiáng)的決定式是什么？并請說明點(diǎn)電荷

6、場強(qiáng)的分布特點(diǎn)。答：決定式：（只與Q和r有關(guān)）；特點(diǎn)：在通過Q的直線上任意兩點(diǎn)，場強(qiáng)方向相同，大小由近及遠(yuǎn)逐漸減?。辉谝訯為球的任一球面上，場強(qiáng)大小相同，方向不同沿半徑方向；場強(qiáng)的疊加：空間中如果存在兩個以上的源電荷，則空間中任一點(diǎn)的場強(qiáng)應(yīng)該如何確定？答：應(yīng)該是各個源電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和（平行四邊形定則）。例題2：真空中有一個電場，在電場中的P點(diǎn)放一電荷量為4×10-9C的檢驗(yàn)電荷，它受到的電場力為2×10-5N，試問：P點(diǎn)的場強(qiáng)是多少？把檢驗(yàn)電荷的電荷量減少為2×10-9C，則檢驗(yàn)電荷所受的電場力多大？如果把這個檢驗(yàn)電荷取走，P點(diǎn)的電場強(qiáng)度又是多少？

7、【達(dá)標(biāo)檢測】：QqOMN圖(1.3-3)在真空中O點(diǎn)放一個點(diǎn)電荷Q=+1.0×10-9C，直線MN通過O點(diǎn)，OM的距離r=30cm，M點(diǎn)放一個點(diǎn)電荷q=-1.0×10-10C，如圖(1.3-3)所示。求：q在M點(diǎn)受到的作用力；M點(diǎn)的場強(qiáng)；拿走q后M點(diǎn)的場強(qiáng)；M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)哪點(diǎn)大？如果把Q換成的點(diǎn)電荷，情況如何？在真空中相距30cm的A、B兩點(diǎn)上，分別置放場源電荷Q和檢驗(yàn)正點(diǎn)電荷q，已知q=1.6×10-12C，q受到的電場力F=3.2×10-9N，并沿AB方向，求：B點(diǎn)處場強(qiáng)大?。粓鲈袋c(diǎn)電荷的帶電量Q。QAB圖(1.3-4)將一個帶電荷量為1.0

8、15;10-9C的試探電荷放入正電荷Q產(chǎn)生的電場中的B點(diǎn)，它受到的靜電力為4×10-5N，如圖(1.3-4)所示。當(dāng)一個電子放在B和Q的連線中點(diǎn)A處時受到的靜電力多大？方向如何？【教學(xué)反饋】：（請寫出你的所感、所得、所疑）第2課時電場線整體設(shè)計【教學(xué)目標(biāo)】：知識與技能：知道電場線是形象地描述電場的方法；知道電場線的定義與性質(zhì)；知道幾種常見電場的電場線；過程與方法：使學(xué)生學(xué)會用電場線描述電場的方法；培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的能力；情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的習(xí)慣；培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、計算能力?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】：重點(diǎn)：電場線的性質(zhì)；難點(diǎn)：電場線與電場強(qiáng)度的關(guān)系；【教學(xué)用具】：教學(xué)過程【自主學(xué)

9、習(xí)】：一.知識回顧：電場強(qiáng)度：源電荷：_。檢驗(yàn)電荷：_。定義式：_，單位：_；矢量性：規(guī)定_。點(diǎn)電荷場強(qiáng)：_；電場強(qiáng)度的疊加：_。二.新課引入：電場看不見、摸不著，用場強(qiáng)來表示其強(qiáng)弱也是很抽象的，那我們可以用什么方法可以形象而直觀地描述電場呢？【展示交流】：【合作探究】：電場線：是畫在電場中的一條條_，曲線上每點(diǎn)的_表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向，電場線不是實(shí)際存在的線，而是為了_而假想的線。電場線的特點(diǎn)：電場線從_或_出發(fā)，終止于_或_。在同一電場中，電場線的_代表了該點(diǎn)場強(qiáng)方向，電場線的_代表了場強(qiáng)的相對大?。妶鼍€_的地方場強(qiáng)越大）。注：只有一根電場線無法確定哪一點(diǎn)場強(qiáng)大。電場線在電場中不相交，

10、不閉合。勻強(qiáng)電場的電場線是_。幾種常見電場的電場線：正、負(fù)點(diǎn)電荷；等量異種電荷、同種電荷；勻強(qiáng)電場；點(diǎn)電荷與帶電金屬板。（a）正點(diǎn)電荷（b）負(fù)點(diǎn)電荷（c）等量異種電荷（d）等量同種電荷（e）勻強(qiáng)電場【達(dá)標(biāo)檢測】：ABF圖(1.3-5)某電場中的幾條電場線，以及帶負(fù)電的點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)受電場力方向如圖(1.3-5)所示。試在圖中畫出電場線指向；試比較EA、EB的大?。辉贏、B兩點(diǎn)放上等量異種點(diǎn)電荷，則點(diǎn)電荷在哪點(diǎn)受力較大？ABC圖(1.3-7)圖(1.3-7)為靜電場的電場線分布圖的一部分，A、B、C為電場中的三點(diǎn)，比較這三點(diǎn)場強(qiáng)的大小，它們由大到小的關(guān)系是：_。今將帶電荷量為q=-2×

11、10-9C的點(diǎn)電荷分別放在這三點(diǎn)上，試在圖上用箭頭繪出它所受電場力的方向。（乙）圖(1.3-6)AABBABCABDABtvO（甲） A、B是一條電場線上的兩個點(diǎn)，一帶負(fù)電的微粒僅在電場力作用下以一定初速度從A點(diǎn)沿電場線運(yùn)動到B點(diǎn)，其v-t圖象如圖(1.3-6)中（甲）所示，則這電場的電場線分布可能是圖乙中的：（ ）【教學(xué)反饋】：（請寫出你的所感、所得、所疑）第3課時電場強(qiáng)度的應(yīng)用整體設(shè)計【教學(xué)目標(biāo)】：知識與技能：熟練掌握電場強(qiáng)度的定義式和決定式解決相關(guān)問題；熟練掌握用電場線描述電場的方法及電場線的應(yīng)用；過程與方法：培養(yǎng)學(xué)生的思維分析能力；培養(yǎng)學(xué)生的概括能力；情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系

12、實(shí)際的習(xí)慣；【重點(diǎn)難點(diǎn)】：重點(diǎn)：電場強(qiáng)度的應(yīng)用；難點(diǎn)：電場強(qiáng)度的疊加；【教學(xué)用具】：教學(xué)過程【自主學(xué)習(xí)】：電場強(qiáng)度：源電荷：_。檢驗(yàn)電荷：_。定義式：_，單位：_；矢量性：規(guī)定_。點(diǎn)電荷場強(qiáng)：_；電場強(qiáng)度的疊加：_。電場線的性質(zhì)：從_或_出發(fā)，到_或_終止；_代表場強(qiáng)_，_代表場強(qiáng)_；不_，不_。【展示交流】：【合作探究】：電場強(qiáng)度與電場線：例題1：如圖(1.3-8)所示，帶箭頭的線段表示某一電場。在電場力作用下一帶電粒子（不計重力）經(jīng)過A點(diǎn)飛向B點(diǎn)，徑跡如圖中虛線所示。則粒子帶_電，粒子在_點(diǎn)加速度較大，粒子在_點(diǎn)速度較大。ABEv0圖(1.3-8)電場的疊加：例題2：如圖(1.3-9)所示

13、，真空中帶電量分別為QA=+10-8C和QB=-10-8C的點(diǎn)電荷A、B相距r=1m，則：兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的場強(qiáng)多大？距A、B兩點(diǎn)都為r的點(diǎn)的場強(qiáng)如何？ABOQAQB圖(1.3-9)靜電場與力學(xué)的綜合：OE圖(1.3-10)例題3：如圖(1.3-10)所示，質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，處在水平向左的大小為E的勻強(qiáng)電場中，小球靜止時絲線與垂線的夾角為，求：小球帶何種電？電荷量是多少？若將絲線燒斷，則小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動？（設(shè)電場范圍足夠大）【達(dá)標(biāo)檢測】：ABCEC圖(1.3-11)如圖(1.3-11)所示，A、B、C為一直角三角形的三個頂點(diǎn)，B=300，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)放置兩點(diǎn)電荷qA、qB，則C點(diǎn)場強(qiáng)方向與AB平行，則qA帶_電，qB帶_電，qA：qB=_。ABCDO圖(1.3-12)如圖(1.3-12)所示，在邊長為L的正方形四個頂點(diǎn)A、B、C、D上依次放置電荷量為+q