高中物理人教版1第一章靜電場(chǎng)第3節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度 優(yōu)秀獎(jiǎng)

課題第3節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度課型新授課（2課時(shí)）教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)與技能1知道什么叫做電場(chǎng)，電場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么2理解用什么方法來確定電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，即理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，場(chǎng)強(qiáng)定義式的意義3能推出點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的公式，理解它的意義4掌握?qǐng)鰪?qiáng)的疊加原理，會(huì)求合場(chǎng)強(qiáng)5掌握電場(chǎng)線的概念、理解它的意義，知道電場(chǎng)線的特點(diǎn)，記住幾種電場(chǎng)的電場(chǎng)線二、過程與方法1能運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)來幫助理解，遷移到新知識(shí)，體會(huì)類比遷移的方法和思路；2通過實(shí)驗(yàn)及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察、分析，得出對(duì)有關(guān)現(xiàn)象的本質(zhì)認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，討論問題作出假設(shè)并通過推理來總結(jié)得出相關(guān)結(jié)論。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，體驗(yàn)探究的過程與成功的喜悅。重點(diǎn)難點(diǎn)1．電場(chǎng)強(qiáng)度的定義2．電場(chǎng)疊加及知道疊加求合場(chǎng)強(qiáng)用平行四邊形定則教學(xué)方法探究、講授、討論、練習(xí)教學(xué)手段演示、多媒體課件教學(xué)活動(dòng)（一）復(fù)習(xí)引入1、什么是點(diǎn)電荷？2、電荷相互作用有什么規(guī)律？（二）新課學(xué)習(xí)一起回顧一下上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)問題1電荷間的相互作用力是怎么產(chǎn)生的呢？學(xué)生猜測(cè)，討論，回答．（有同學(xué)提出是電場(chǎng)的存在）思考題：１、電場(chǎng)看不見，又摸不著，我們?cè)鯓尤フJ(rèn)識(shí)它、研究它呢？學(xué)生討論回答，老師給以引導(dǎo)。電場(chǎng)的基本特征是能對(duì)處在其中的電荷有力的作用，我們可以從電場(chǎng)對(duì)電荷的力的效應(yīng)來研究電場(chǎng)的性質(zhì)。（與磁場(chǎng)類比）初中我們是怎么感受磁場(chǎng)的存在的呢？在磁場(chǎng)中放入小磁針．我們也可在電場(chǎng)中放入一個(gè)類似于小磁針的物體，我們稱它為試探電荷，而產(chǎn)生電場(chǎng)的那個(gè)電荷稱為場(chǎng)源電荷．．2、什么是場(chǎng)源電荷，什么是試探電荷Flash演示試探電荷在電場(chǎng)中不同位置的受力情況,引入下一個(gè)問題,電場(chǎng)強(qiáng)弱.我們先找到形成電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷Q，又引入一個(gè)試探電荷q，q必須很小，可看成點(diǎn)電荷。而且q電量也少，不影響源電荷Q的電場(chǎng)。大家觀看演示，好，同一電荷q在源電荷Q附近，不同位置處，靜止時(shí)受力有何特點(diǎn)？大小一般不同我們剛才實(shí)驗(yàn)看到的現(xiàn)象也說明了這一點(diǎn).這又反映了什么呢?電場(chǎng)不同位置強(qiáng)弱不同這說明電場(chǎng)不同位置對(duì)放入其中的點(diǎn)電荷產(chǎn)生作用力的性質(zhì)的強(qiáng)弱不同。問題2如何表示一個(gè)電場(chǎng)不同位置的強(qiáng)弱呢？學(xué)生討論發(fā)言，鼓勵(lì)同學(xué)大膽猜想。剛才，試探電荷q在不同位置受力不同，那么是否電場(chǎng)力就可用來表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？學(xué)生討論并說明理由。老師創(chuàng)造情境學(xué)生分析。（1）如果在同一位置引入不同電量的試探電荷，電場(chǎng)力有什么特點(diǎn)。在距場(chǎng)源Q為r處，分別測(cè)試q、2q，所受電場(chǎng)力分別為F，2F，可見同一位置不同電荷受力卻不等。顯然不能用試探電荷受的力的大小表示電場(chǎng)。是什么使其受力不同呢？在這個(gè)模型中，唯一發(fā)生變化的是不影響電場(chǎng)的試探電荷。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，盡管試探電荷不同，電場(chǎng)力不同，但F/q=2F/2q，對(duì)電場(chǎng)中的同一位置，比值相等，它反映了什么呢？怎么不因試探電荷q電量及受力F大小的影響？情境（2）請(qǐng)比較A,B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)弱q1=1×10-16C，q2=2×10F1=3×10-4C，F(xiàn)2=4×10-4學(xué)生計(jì)算比較（類比）上學(xué)期，我們接觸過速度這個(gè)概念，要比較兩位同學(xué)誰跑得快怎么看乙，看s/t，表示單位時(shí)間的位移,從而表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢（類比）對(duì)于電場(chǎng)中的A，B兩點(diǎn)，我們也用F/q,表示單位電荷量受到的電場(chǎng)力從而表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱。用字母E表示，即E=。單位：N/C。在物理學(xué)中，常常用比值定義物理量，用來表示研究對(duì)象的某種性質(zhì)。請(qǐng)大家課后總結(jié)一下你所學(xué)過的用比值法定義的幾個(gè)物理量。能不能說電場(chǎng)強(qiáng)度E和試探電荷所受電場(chǎng)力成正比，與試探電荷的電量q成反比？電場(chǎng)強(qiáng)度E與試探電荷有關(guān)嗎？看一實(shí)例。例：真空中有一個(gè)場(chǎng)源電荷Q，在距離它r的A點(diǎn)先后分別放入三個(gè)試探電荷q1，q2，q3，請(qǐng)分別計(jì)算：該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小是多少?（幾個(gè)學(xué)習(xí)小組將計(jì)算結(jié)果作對(duì)比，得出結(jié)論）+QA+QAr學(xué)生總結(jié)：電場(chǎng)強(qiáng)度反映的是電場(chǎng)本身的性質(zhì)，與放入的試探電荷無關(guān)，由電場(chǎng)本身決定。問：電場(chǎng)強(qiáng)度有方向嗎？怎么確定它的方向？規(guī)定正電荷在電場(chǎng)某點(diǎn)受力方向即該點(diǎn)電場(chǎng)（強(qiáng)度）的方向，若試探電荷是負(fù)電荷，則受力方向正好是該點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的反方向。物理意義是什么呢？表示各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)弱。點(diǎn)電荷是最簡(jiǎn)單的場(chǎng)源電荷,問題3真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度如何？利用電場(chǎng)強(qiáng)度定義及庫侖定律推導(dǎo)正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中在r處某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度。學(xué)生推導(dǎo)后，E=這個(gè)表達(dá)式也從另一角度反映了電場(chǎng)強(qiáng)度E與試探電荷無關(guān)，只取決于場(chǎng)源電荷帶電量的多少及在距離場(chǎng)源電荷的位置。例如果以Q為中心，r為半徑畫一個(gè)圓，則球面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度有什么特點(diǎn)？問題4:如果場(chǎng)源電荷不止是一個(gè)點(diǎn)電荷，那么如何求電場(chǎng)中某點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)？與力的合成類比，得出結(jié)論，電場(chǎng)疊加原理，平行四邊形定則。例：如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=+×10-8C和Q2=×10-8它們相距0.1m，A點(diǎn)與上述兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離r相等，且r=0.1m。求：a、電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；b、在A點(diǎn)放入電量q=-1×10-6CQQ1Q2A思考與討論：兩類常見的電場(chǎng)+q-q+q+q①等量同種點(diǎn)電荷中垂線的場(chǎng)強(qiáng)②等量異種點(diǎn)電荷中垂線的場(chǎng)強(qiáng)+q-q+q+q在中垂線上場(chǎng)強(qiáng)變化規(guī)律如何？學(xué)生思考討論。上圖中，在正電荷周圍電場(chǎng)中畫了很多場(chǎng)強(qiáng)矢量，從這個(gè)圖上我們可以很方便地了解正電荷周圍各點(diǎn)的電場(chǎng)分布情況，但它還不是最好的，因?yàn)殡妶?chǎng)中有無數(shù)個(gè)點(diǎn)，我們不能畫出無數(shù)個(gè)矢量，法拉第為我們提供了一種很好的方法，就是用電場(chǎng)線來形象地描述電場(chǎng)電場(chǎng)線在每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小。（用計(jì)算機(jī)展示幾種典型電場(chǎng)線的分布圖，并介紹它們的特點(diǎn)）問：根據(jù)我們所看到的幾種電場(chǎng)線，誰能歸納一下電場(chǎng)線的方向有什么特點(diǎn)？教師歸納：１．電場(chǎng)線起于正電荷止于負(fù)電荷，電場(chǎng)線不閉合．對(duì)于單個(gè)點(diǎn)電荷，正電荷,電場(chǎng)線指向無限遠(yuǎn),負(fù)電荷，電場(chǎng)線電場(chǎng)線從無限遠(yuǎn)指向負(fù)電荷.２．電場(chǎng)線不能相交．（因?yàn)樵陔妶?chǎng)中的任一點(diǎn)處只有一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度，方向唯一，如相交則該處出現(xiàn)兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向，所以不能相交）３．電場(chǎng)線不能相切．（原因：電場(chǎng)線疏密表示強(qiáng)弱，如相切則在切點(diǎn)電場(chǎng)線密度無窮大，這種情況不可能，所以不會(huì)相切）４．在同一幅圖中，電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密，電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方電場(chǎng)線較疏，因此可以用電場(chǎng)線的疏密來表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大?。畣枺喝我鈨蓷l電場(chǎng)線都不會(huì)相交，這是為什么？教師歸納：幾點(diǎn)說明：1如果相交，則交點(diǎn)就會(huì)有兩個(gè)切線方向，而同一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向是唯一的2．電場(chǎng)線不是電場(chǎng)中實(shí)際存在的曲線，是為了形象地描述電場(chǎng)性質(zhì)人為引入假想的線。3．我們畫的是幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線平面分布圖，實(shí)際上是空間立體分布的．4.電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向是那點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，是放在那點(diǎn)檢驗(yàn)電荷＋q的受力方向,也是檢驗(yàn)電荷＋q在那里所獲得的加速度方向,但電場(chǎng)線不一定是檢驗(yàn)電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡!小結(jié)：（投影片）電場(chǎng)是電荷周圍客觀存在的一種物質(zhì)，它“看不見”、“摸不著”，我們是怎么認(rèn)識(shí)它的呢？根據(jù)電場(chǎng)和其它物質(zhì)的相互作用來認(rèn)識(shí)電場(chǎng)的。為此我們引入了檢驗(yàn)電荷，用檢驗(yàn)電荷是否受到電場(chǎng)力來判斷電場(chǎng)是否存在；又用檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力與它的電量的比值即電場(chǎng)強(qiáng)度來定量描述電場(chǎng)的性質(zhì)。用電場(chǎng)線形象地描述電場(chǎng)的分布。課堂訓(xùn)練1．電場(chǎng)中有一點(diǎn)P，下列說法正確的是（）A、若放在P點(diǎn)電荷的電量減半，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半.B、若P點(diǎn)沒有檢驗(yàn)電荷，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零.C、P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力越大.D、P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)闄z驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向.2．對(duì)于由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)，下列說法正確的是

（

）A.電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式仍成立，即E=F/Q，式中的Q就是產(chǎn)生電場(chǎng)的點(diǎn)電荷所帶電量B.在真空中，點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式為E=kQ/r2,式中Q就是產(chǎn)生電場(chǎng)的點(diǎn)電荷所帶電量C.在真空中E=kQ/r2，式中Q是試探電荷D.上述說法都不對(duì)3．當(dāng)在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入正點(diǎn)電荷時(shí),正點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力向右；當(dāng)放入負(fù)點(diǎn)電荷時(shí)它受到的電場(chǎng)力向左，下列說法正確的是

（

）

A.當(dāng)放入正電荷時(shí)，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向向右；當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向向左

B.只有在該點(diǎn)放入電荷時(shí)，該點(diǎn)才有場(chǎng)強(qiáng)

C.該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向一定向右

D.以上說法均不正確4下列說法正確的是：（

）

A、

根據(jù)E＝F/q，可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)力成正比

B、

根據(jù)E＝kQ/r2，可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與形成電場(chǎng)的點(diǎn)電荷的電荷量成正比

C、

根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理，可知合電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于分電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)

D、

電場(chǎng)線就是點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡

5如圖所示，以O(shè)為圓心，r為半徑的圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為a、b、c、d，空間有與x軸正方向相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，同時(shí)在O點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，如果把一個(gè)帶電量為－q的試探電荷放在c點(diǎn)，則恰好平衡，那么勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多少？a、d兩點(diǎn)的實(shí)際場(chǎng)強(qiáng)為多少？6.關(guān)于電場(chǎng)線的敘述正確的是（

）A．沿著電場(chǎng)線的方向電場(chǎng)強(qiáng)度越來越小。B．在沒有電荷的地方，任何兩條電場(chǎng)線都不會(huì)相交C．電場(chǎng)線是人們假設(shè)的，用以形象表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，客觀上并不存在D．電場(chǎng)線是非閉合曲線，始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，止于負(fù)荷或無窮遠(yuǎn)學(xué)生活動(dòng)學(xué)生參與，思考，討論學(xué)生活動(dòng)學(xué)生討論，計(jì)算并得出結(jié)論學(xué)生活動(dòng)學(xué)生分組討論得出結(jié)論作業(yè)課本P14問題與練習(xí)1.2板書設(shè)計(jì)一.電場(chǎng)1.產(chǎn)生：帶電體在其周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)2.性質(zhì)：電場(chǎng)對(duì)處在場(chǎng)中的電荷有電場(chǎng)力的作用。二．電場(chǎng)強(qiáng)度：1.定義:大?。悍较颍号c正電