2020-2021學(xué)年高中物理人教版必修第三冊(cè)教案：第9-12章

第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用

電荷

教學(xué)設(shè)計(jì)

科目物理課題電荷課1課時(shí)

時(shí)

一.知識(shí)與技能

1.知道自然界只存在正、負(fù)兩種電荷。知道同種電荷相互排斤，異種電荷

相互吸引。知道電荷量的概念及其國(guó)際單位；

2.理解電荷守恒定律；

教學(xué)3,關(guān)注存在元電荷的事實(shí)，知道元電荷的概念，知道電荷量不能連續(xù)變化。

目標(biāo)二.過(guò)程與方法

與1.經(jīng)歷摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，了解使物體帶電的方法，能從物

核心質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)；

素養(yǎng)2.經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，體驗(yàn)科學(xué)探究的思維方法，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析的

能力。

三.情感態(tài)度與價(jià)值觀

1.通過(guò)電荷守恒定律的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)他們謙虛好學(xué)的思想和實(shí)事求是的

態(tài)度。

2.培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決物理問(wèn)題的科學(xué)思維方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性

思維過(guò)程以及初步的觀察、分析和概括能力。

教學(xué)重點(diǎn)：1.理解摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸起電；

教學(xué)2.對(duì)于元電荷的理解，以及對(duì)于電荷守恒定律的理解和應(yīng)用。

重、教學(xué)難點(diǎn)：1.學(xué)會(huì)從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)；

難點(diǎn)2.應(yīng)用電荷守恒定律分析接觸起電現(xiàn)象中電荷量的分配。

教學(xué)課件、玻璃棒（附絲綢）、橡膠棒（附毛皮）、驗(yàn)電器、乒乓球、

準(zhǔn)備碎紙屑等

教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖

一.導(dǎo)入新課：

摩擦可以使物體帶電。摩擦過(guò)的琥珀能夠吸引羽

毛。為什么有的物體容易帶電，而有的物體很難通過(guò)聯(lián)系生

帶電呢？活中現(xiàn)象，激

學(xué)生觀察圖片思考討發(fā)學(xué)生的學(xué)

講授新課：論習(xí)興趣，引出

(1)電荷本節(jié)課題

教【教師舉例引導(dǎo)】通過(guò)生活中的現(xiàn)象，我們

可以知道，剛梳過(guò)頭發(fā)的塑料梳子可以將我們的

學(xué)

頭發(fā)吸引起來(lái)：冬天的夜晚，我們脫掉身上的毛

過(guò)衣會(huì)有“喘啪”的聲響，衣服也會(huì)黏在身上，那

程么為什么會(huì)出現(xiàn)這些現(xiàn)象呢？發(fā)生這些現(xiàn)象的

原因是什么？

【教師引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)】

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：利用桌子上的實(shí)驗(yàn)用具，用絲

綢摩擦玻璃棒，毛皮摩擦橡膠棒，分別把棒靠近

乒乓球或者碎紙屑等輕小物體，觀察現(xiàn)象。

【學(xué)生討論】學(xué)生：發(fā)現(xiàn)玻璃棒和橡膠棒可以

吸引輕小物體。

學(xué)生小組討論，思考現(xiàn)象原因。

【教師總結(jié)】物體具有了吸引輕小物體的性

質(zhì)，我們就說(shuō)物體帶了電，或說(shuō)物體帶了電荷。學(xué)生經(jīng)過(guò)老師引導(dǎo)，思

習(xí)慣上把帶了電的物體叫做帶電體。用摩擦的方考玻璃棒和橡膠棒如

法使物體帶電叫摩擦起電。何吸引輕小物體通過(guò)聯(lián)系之

【教師引導(dǎo)提問(wèn)】我們已經(jīng)知道了什么叫帶前已知的知

電現(xiàn)象，知道了被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒和被絲綢識(shí),引入“電

摩擦過(guò)的玻璃棒都帶上了電荷，那么它們帶的電荷”

荷是否相同呢？

【演示實(shí)驗(yàn)】將被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒放在支

架上，用另一根被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒去靠近

它，看到的現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)兩根橡膠棒相互遠(yuǎn)離；將

被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒放在支架上，用另一根被

絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒去靠近它，看到的現(xiàn)象:發(fā)

現(xiàn)兩根玻璃棒相互遠(yuǎn)離：將被毛皮摩擦過(guò)的橡膠

棒放在支架上，用被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒去靠近

它，看到的現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)兩根棒相互靠近。

需要學(xué)生理解分析，觀

察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

橡膠棒

委f

玻璃棒

鍛煉學(xué)生的

【教師引導(dǎo)】人們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，

獨(dú)立思考的

用摩擦的方法可以使各種各樣的物質(zhì)帶電。帶電

能力

后的物體凡是跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒互相吸引

的，必定跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒互相排斤；凡是

跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒互相吸引的，必定跟絲綢

摩擦過(guò)的玻璃棒互相排斥。

【教師總結(jié)】(1)自然界中只存在兩種電荷：

正電荷和負(fù)電荷。

①正電荷：用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷。

則絲綢所帶的電荷為負(fù)電荷。

②負(fù)電荷：用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷。

則毛皮所帶的電荷為正電荷。

(2)電荷間的相互作用：

同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。

(2)靜電感應(yīng)

【教師提問(wèn)】摩擦可以使物體帶點(diǎn)，那么，還

有其他的方法可以使物體帶電嗎？

【教師總結(jié)】當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，電荷觀看實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)

間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)去向象

或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種

電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷。這種現(xiàn)象

叫作靜電感應(yīng)。利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的

過(guò)程叫作感應(yīng)起電。

【做一做】用驗(yàn)電器檢驗(yàn)物體是否帶電

觀察實(shí)物知道驗(yàn)電器的主要構(gòu)造,通過(guò)實(shí)驗(yàn)

了解驗(yàn)電器的原理和作用。

實(shí)驗(yàn)（演示、分組）：用被絲綢摩擦過(guò)的玻璃正確的靜電感應(yīng)現(xiàn)象

棒接觸驗(yàn)電器的金屬球，驗(yàn)電器金屬箔片張開(kāi)，以及三種起電方式

此時(shí)金屬箔片帶正電，用力多摩擦幾下玻璃棒，

再去接觸驗(yàn)電器的金屬球,驗(yàn)電器金屬箔片張開(kāi)

的角度變大。換用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒，重做上

面的實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)電器金屬箔片張開(kāi)的角度不同，說(shuō)

明了帶電量不同。

［教師總結(jié)】驗(yàn)電器是實(shí)驗(yàn)室里常用的一種檢

驗(yàn)物體是否帶電的儀器。它是由金屬球、金屬桿、

金屬箔片等幾部分組成的。它利用同種電荷互相

排斥的原理，當(dāng)用帶電體接觸驗(yàn)電器的金屬球

時(shí)，就有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器的金屬箔片

上,這兩片金屬箔片由于帶同種電荷互相排斥而

張開(kāi)。學(xué)會(huì)通過(guò)實(shí)

驗(yàn)電器金屬箔片張開(kāi)的角度不同，反映了帶驗(yàn)理解復(fù)雜

電體傳給驗(yàn)電器的電荷的多少不同。物理概念

【教師補(bǔ)充】三種起電方式：

1、摩擦起電：兩個(gè)不同材料制成的物體摩擦

2、感應(yīng)起電：帶電體靠近導(dǎo)體

3、接觸起電：帶電體與導(dǎo)體接觸

摩擦起電適用于絕緣體，感應(yīng)起電、接觸起電適

用于導(dǎo)體。

（3）電荷守恒定律和元電荷

【教師總結(jié)】1、電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消

滅，它只是從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體，或者從

物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，

電荷的總量保持不變。這個(gè)結(jié)論叫做電荷守恒定

律。利用驗(yàn)電器檢驗(yàn)物體

電荷守恒定律的普遍表述：一個(gè)與外界沒(méi)有是否帶電以及帶電量

電和交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變。的多少

2、元電荷：最小的電荷量，用e表示。

所有帶電體的電荷量都是e的整數(shù)倍，也就是

說(shuō)，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。

元電荷的值：e=1.60xl0-l9C

引導(dǎo)學(xué)生自

比荷：電子的電荷量e與電子的質(zhì)量"之比。

主總結(jié)了解

1.76x10"C/kg電荷守恒定

me

律

課堂練習(xí)：

1、關(guān)于元電荷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.元電荷實(shí)際上是指電子和質(zhì)子本身

B.元電荷的值通常取作e=1.60xl0T9c

C.所有帶電體的電荷量大小一定等于元電荷的

整數(shù)倍

D.電荷量e的數(shù)值最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根

用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的

答案：A

2、關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)，下列說(shuō)法

正確的是（）

A、摩擦起電現(xiàn)象說(shuō)明通過(guò)做功可以創(chuàng)造電荷

B、摩擦起電說(shuō)明電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另

一個(gè)物體

C、感應(yīng)起電說(shuō)明帶電的物體可以使不帶電的物

體創(chuàng)造電荷

D、感應(yīng)起電說(shuō)明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來(lái)

不帶電的物體上去了

答案：B

3、化纖衣服很容易沾上灰塵，這是因?yàn)樗ǎ?/p>

A.容易積累靜電荷

B.具有一定的粘性鞏固本節(jié)知

C.具有大量的微孔學(xué)生練習(xí)識(shí)

D.質(zhì)地柔軟

答案：A

4、春節(jié)假期，某同學(xué)用易得的材料制作了一個(gè)

簡(jiǎn)易的驗(yàn)電器，如圖所示。簡(jiǎn)易的驗(yàn)電器帶有正

電，它的金屬箔片張開(kāi)某一角度，用另一個(gè)有絕

緣手柄的導(dǎo)體靠近驗(yàn)電器的金屬絲，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器

的金屬箔片的張角減小，關(guān)于導(dǎo)體的帶電金屬箔

片情況，下列說(shuō)法正確的是（）

j金屬絲

Pptz

金R箱片/

A.只可能帶負(fù)電

B.只可能帶正電

C.可能帶負(fù)電或不帶電

D.以上說(shuō)法都不正確

答案：C

5、M和N是兩個(gè)原來(lái)不帶電的物體,它們相互摩

擦后,M帶1.6X1010C的正電荷,則下列判斷正

確的是（）

A.摩擦前,M和N的內(nèi)部沒(méi)有任何電荷

B.摩擦過(guò)程中，電子從M轉(zhuǎn)移到N

C.摩擦后,N一定帶1.6義1。7°（：的負(fù)電荷

D.摩擦過(guò)程中,M失去1.6X101°個(gè)電子

答案：BC學(xué)生練習(xí)

鞏固本節(jié)知

識(shí)

§9.1電荷

一、電荷

1、用摩擦的方法使物體帶電一摩擦起電。

板書(shū)2、帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)。

設(shè)計(jì)3、同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。

二、靜電感應(yīng)

實(shí)驗(yàn)

三、電荷守恒定律

內(nèi)容

四、元電荷

1、元電荷：最小的電荷量，用e表示。

2、元電荷的值：e=1.60xl0l9C

3、比荷：電子的電荷量e與電子的質(zhì)量"之比。

—=1.76xlOuC/kg

me

教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)多學(xué)知識(shí)進(jìn)行自主交流探究，根據(jù)學(xué)生表述，查漏補(bǔ)缺，并有針

后記對(duì)性地進(jìn)行講解補(bǔ)充。

課時(shí)教案

第九單元第2案總第2案

課題：§9.2庫(kù)侖定律（約2課時(shí)）

【教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)】

1.知道點(diǎn)電荷的概念，理解并掌握庫(kù)侖定律

2.會(huì)用庫(kù)侖定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算

3.滲透理想化方法，培養(yǎng)學(xué)生簡(jiǎn)化抽象建模能力

4.掌握控制變量的科學(xué)研究方法

【教學(xué)重點(diǎn)】

1.庫(kù)侖定律及應(yīng)用

【教學(xué)難點(diǎn)】

1.控制變量法研究庫(kù)侖力的相關(guān)因素

2.庫(kù)侖定律的應(yīng)用

【教學(xué)過(guò)程】

一、電荷之間的作用力

1.實(shí)驗(yàn)探究

⑴定性探究

問(wèn)題：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。

那么電荷之間的相互作用力和什么有關(guān)系呢？

猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：課本P6

結(jié)論：一是與電荷電量有關(guān):

二是與兩電荷間的距離有關(guān)。

⑵定性驗(yàn)證：

如右圖，分別改變Q、q的電量，看傾角怎樣變化？結(jié)論：①Q(mào)或

q增大或減小，傾角均變化，Q增大，F(xiàn)增大。

②改變兩帶電體的距離，傾角也變化，r增大，F(xiàn)減小。

二、庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)

1.研究電荷間作用力的困難

①電力較小，沒(méi)有直接測(cè)量力的工具

②沒(méi)有量度電荷量的單位，無(wú)法測(cè)量電荷量

③任意帶電體上的電荷分布難以確定，因而無(wú)法確定相互作用的電荷間的距離

閱讀課本P7內(nèi)容：介紹庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)（扭秤是庫(kù)侖發(fā)明于1784年）

2.解決方法：電/'

①利用扭絲的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)比較力的大小

②用相同的金屬球來(lái)等分電荷

③理想化模型，將帶電體當(dāng)做點(diǎn)電荷來(lái)處理.■,

補(bǔ)充：小球C固定，易于確定與A球的距離；A、B佳壬可兩球一個(gè)

帶電一個(gè)不帶電，不帶電的球起平衡作用；小球體積：和質(zhì)量小

些好。

3.研究方法：控制變量法。

①F與r的關(guān)系

②F與q的關(guān)系

4.實(shí)驗(yàn)技巧：①小量放大②電量的確定（均分電量）

5.庫(kù)侖定律

⑴內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正

比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上

公式：F=l（監(jiān)靜電力常量k=9.0xi09Nm2/C2

r-

⑵方向：連線上：同性相斥，異性相吸。

⑶點(diǎn)電荷：當(dāng)帶電體之間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀、

大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí)，這樣的帶電體可

以看作帶電的點(diǎn)，叫作點(diǎn)電荷。

點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化的模型，實(shí)際生活中并不存在。

⑷理解：

①適用條件：真空中（空氣中近似成立）的點(diǎn)電荷（模型）。

理解：兩帶電量相同的鋼球，相距較近，且位置不變，如果帶同種電荷時(shí)靜

電力為Fi,帶帶異種電荷時(shí)靜電力為F2,比較Fi、F2的大小關(guān)系。

思考：從庫(kù)侖定律的公式F=k華看出，當(dāng)兩個(gè)電荷間的距離趨近于零時(shí),

r

兩電荷間的作用力將變?yōu)闊o(wú)限大，這種說(shuō)法正確嗎？為什么？（適用于點(diǎn)電荷，

距離很近時(shí)，帶電體不能看作點(diǎn)電荷，需要用積分進(jìn)行計(jì)算，不會(huì)變成無(wú)限大）

②應(yīng)用公式計(jì)算庫(kù)侖力的大小時(shí)，只將其電量的絕對(duì)值代入，先計(jì)算出力的大小，

再根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引來(lái)判斷庫(kù)侖力的方向。

③應(yīng)注意統(tǒng)一單位，因?yàn)殪o電力常量k=9xlO9N.m2/C2是國(guó)際單位制中的單位。

④靜電力也是一種"性質(zhì)力”，同樣具有力的共性。

如果一點(diǎn)電荷同時(shí)受到另外兩個(gè)點(diǎn)電荷的作用力，這兩個(gè)力遵循力的合成法

則，根據(jù)平行四邊形定則,可求出這個(gè)點(diǎn)電荷受到的合力。

例1.下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法中，正確的是：（D）

A.點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體

B.點(diǎn)電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體

C.由可知，當(dāng)兩電荷間距離r—0時(shí)，F(xiàn)—>oo

D.靜電力常量的數(shù)值是由實(shí)驗(yàn)得出的

庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律的比較：

影響大小的因

定律共同點(diǎn)區(qū)別

素

萬(wàn)有引⑴與距離的與兩個(gè)物體m和r、

mi,m2,r

力定律二次方成反有關(guān)，只有引力

比；⑵有一與兩個(gè)物體q和r有

庫(kù)侖定

個(gè)常量。關(guān)，有引力,也有斥Qi,Q2,r

律

力

三、靜電力的計(jì)算

學(xué)生閱讀教材P8例題1,練習(xí)本上完成，比較萬(wàn)有引力和庫(kù)侖力的的大小關(guān)

系。得出：，微觀粒子間的萬(wàn)有引力遠(yuǎn)小于庫(kù)侖力。因此，在研究微觀帶電粒子

的相互作用時(shí)，可以把萬(wàn)有引力忽略。

引導(dǎo)學(xué)生思考：如和求解兩個(gè)以上電荷間的作用力？閱讀教材P9內(nèi)容。得

出：如果存在兩個(gè)以上點(diǎn)電荷，那么，每個(gè)點(diǎn)電荷都要受到其他所有點(diǎn)電荷對(duì)它

的作用力。兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對(duì)某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力，等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)

對(duì)這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。

完成課本例題2.

例2.相距L的固定點(diǎn)電荷A、B的帶電量分別為+4Q和-Q,要引入第三個(gè)點(diǎn)電

荷C,使點(diǎn)電荷C處于平衡狀態(tài)，求電荷C的電量和放置的位置。

變式：兩彈性小球放在光滑絕緣水平面上，帶電量分別為Q和-5Q,兩球從圖示

位置由靜止釋放后，當(dāng)再次回到圖示位置時(shí)A球的加速度為釋放時(shí)的多少倍？

AB

S___d

小結(jié)：

作業(yè)：

2庫(kù)侖定律

［學(xué)習(xí)目標(biāo)］1.知道點(diǎn)電荷的概念，明確實(shí)際帶電體看作點(diǎn)電荷的條件.（難

點(diǎn)）2.理解庫(kù)侖定律的內(nèi)容及公式，并說(shuō)明庫(kù)侖定律描述的客觀規(guī)律和適用條

件.（重點(diǎn)）3.了解庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)，知道靜電力常量.

自主預(yù)習(xí)。擢新Ml

Nl/HIJYLJXITAZXIZNHI

I知識(shí)梳理_J

一、探究影響電荷間相互作用力的因素

⑴小球帶電荷量不變時(shí)，距離帶電物體越遠(yuǎn)，絲線偏離豎直方向的角

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)度越小

象⑵小球處于同一位置時(shí)，小球所帶的電荷量越大，絲線偏離豎直方向

的角度越大

實(shí)驗(yàn)結(jié)

電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而遴b

論

二、庫(kù)侖定律

1.靜電力：電荷間的相互作用力叫靜電力，也叫庫(kù)侖力.

2.點(diǎn)電荷的特點(diǎn)

⑴帶電體間的距離比它們自身的大小大很多;

⑵帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)電荷之間的作用力的影響可以忽

3.內(nèi)容

適用條件真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷

與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成

庫(kù)侖力大小

反比

庫(kù)侖力方向在它們的連線上,吸引或排斥

4.表達(dá)式：F=修詈，式中A叫作靜電力常量，Jl=9.0X109N-m2/C2.

5.靜電力的疊加

(1)兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力丕會(huì)因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變.

(2)兩個(gè)或者兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對(duì)某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)

這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和.

口基礎(chǔ)自測(cè)口

1.思考判斷(正確的打“，錯(cuò)誤的打“X”)

(1)實(shí)驗(yàn)表明電荷之間的作用力一定和電荷間的距離成反比.(X)

⑵實(shí)驗(yàn)表明兩個(gè)帶電體的距離越大，作用力就越小.（J）

⑶點(diǎn)電荷是一個(gè)帶有電荷的點(diǎn)，它是實(shí)際帶電體的抽象，是一種理想化模

型.（J）

（4）球形帶電體一定可以看成點(diǎn)電荷.（X）

（5）很大的帶電體也有可能看作點(diǎn)電荷.（J）

2.（多選）如圖所示，。是一個(gè)帶電的物體，若把系在絲線上的帶電小球先后

掛在橫桿上的B、尸2、尸3位置，可以比較小球在不同位置所受帶電物體的作用

力的大小，這個(gè)力的大小可以通過(guò)絲線偏離豎直方向的角度〃顯示出來(lái)（小球與

物體。在同一水平線上）.若物體。的電荷量用。表示，小球的電荷量用q表

示，物體與小球間距離用d表示，物體和小球之間的作用力大小用廠表示.則

下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)的判斷正確的是（）

A.可用控制變量法，探究尸與。、q、d的關(guān)系

B.保持。、q不變，減小d,則。變大，說(shuō)明F與d成反比

C.保持。、d不變，減小q,則〃變小，說(shuō)明尸與q有關(guān)

D.保持q、d不變，減小。，則。變小，說(shuō)明F與。成正比

AC[保持。、q不變，減小d,則，變大，說(shuō)明F與d有關(guān)，但不能確定

成反比關(guān)系，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；保持。、d不變，減小q,則0變小，說(shuō)明尸與q有

關(guān)，選項(xiàng)C正確；保持q、d不變，減小。，則。變小，說(shuō)明尸隨。的感小而

減小，但不能確定成正比關(guān)系，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由上述可知選項(xiàng)A正確.]

3.（多選）在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，帶電荷量分別為磯、伙，相距L，它們之

間的作用力為F,下列說(shuō)法正確的是（）

A.若它們所帶的電荷量不變，距離變?yōu)?L,則它們之間的作用力變?yōu)?尸

B.若它們所帶的電荷量不變，距離變?yōu)榉絼t它們之間的作用力變?yōu)?尸

C.若它們之間的距離不變，電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則它們之間的作用

力變?yōu)?F

D.若它們之間的距離不變，電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的書(shū)則它們之間的作用力

變?yōu)?F

BC[根據(jù)庫(kù)侖定律可知，兩點(diǎn)電荷之間的作用力為戶=2普.若它們所帶

的電荷量不變，距離變?yōu)?L,庫(kù)侖力變?yōu)?尸，A錯(cuò)誤；若它們所帶的電荷量不

變，距離變?yōu)閯t它們之間的作用力變?yōu)?F,B正確；若它們之間的距離不變,

電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則它們之間的作用力變?yōu)?KC正確；若它們之間

的距離不變，電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的;，則它們之間的作用力變?yōu)?F,D錯(cuò)誤.]

合作探究。及重雎

HEZUOTANJIUCONGZHCNGZAZ

逮點(diǎn)1對(duì)點(diǎn)電荷的理解

1.點(diǎn)電荷是物理模型

只有電荷量，沒(méi)有大小、形狀的理想化模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)際

中并不存在.

2.帶電體看成點(diǎn)電荷的條件

如果帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至于帶電體的形狀和大

小對(duì)相互作用力的影響很小，就可以忽略形狀、大小等次要因素，只保留對(duì)問(wèn)

題有關(guān)鍵作用的電荷量，帶電體就能看成點(diǎn)電荷.

3.注意區(qū)分點(diǎn)電荷與元電荷

(1)元電荷是最小的電荷量，其數(shù)值等于一個(gè)電子或一個(gè)質(zhì)子所帶電荷量的

絕對(duì)值.

(2)點(diǎn)電荷只是不考慮帶電體的大小和形狀，是帶電個(gè)體，其帶電荷量可以

很大也可以很小，但它一定是元電荷的整數(shù)倍.

【例1】(多選)下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法中正確的是()

A.無(wú)論兩個(gè)帶電體多大，只要它們之間的距離遠(yuǎn)大于它們的大小，這兩個(gè)

帶電體就可以看作點(diǎn)電荷

B.一個(gè)帶電體只要它的體積很小，則在任何情況下，都可以看作點(diǎn)電荷

C.一個(gè)體積很大的帶電體，在任何情況下，都不能看作點(diǎn)電荷

D.兩個(gè)帶電的金屬小球，不一定能將它們作為電荷集中在球心的點(diǎn)電荷處

理

思路點(diǎn)撥：解答本題的關(guān)鍵是弄清以下兩個(gè)問(wèn)題：

(1)點(diǎn)電荷的概念是什么？

(2)把帶電體看作點(diǎn)電荷的條件是什么？

AD［無(wú)論兩帶電體自身大小怎樣，當(dāng)兩帶電體之間的距離遠(yuǎn)大于它們的大

小時(shí)，帶電體本身的大小對(duì)于所研究的問(wèn)題影響很小，可把帶電體看作點(diǎn)電荷，

選項(xiàng)A正確，而選項(xiàng)C錯(cuò)誤；盡管帶電體很小，但兩帶電體相距很近，以至于

本身的大小和形狀對(duì)問(wèn)題的影響不能忽略，兩帶電體也不能被看作點(diǎn)電荷，選

項(xiàng)B錯(cuò)誤；兩個(gè)帶電金屬小球，若離的很近，兩球所帶的電荷在靜電力作用下

會(huì)分布不均，電荷的分布影響到靜電力的大小，若帶同種電荷，相互排斥，等

效的點(diǎn)電荷間距大于球心距離；若帶異種電荷，相互吸引，等效的點(diǎn)電荷間距

小于球心距離，因此，選項(xiàng)D正確.］

規(guī)律方法

對(duì)點(diǎn)電荷的兩點(diǎn)理解

(1)帶電體能否看作點(diǎn)電荷，不取決于帶電體的大小，而取決于它們的大小、

形狀與距離相比能否忽略.

(2)同一帶電體，在不同問(wèn)題中有時(shí)可以看作點(diǎn)電荷，有時(shí)不可以看作點(diǎn)電

荷.

1.下列哪些帶電體可視為點(diǎn)電荷()

A.電子和質(zhì)子在任何情況下都可視為點(diǎn)電荷

B.在計(jì)算庫(kù)侖力時(shí)均勻帶電的絕緣球體可視為點(diǎn)電荷

C.帶電的細(xì)桿在一定條件下可以視為點(diǎn)電荷

D.帶電的金屬球一定不能視為點(diǎn)電荷

C［電子和質(zhì)子在研究的范圍非常小，可以與它的大小差不多時(shí)，不能看

作點(diǎn)電荷，故A錯(cuò)誤；在計(jì)算庫(kù)侖力時(shí)均勻帶電的絕緣球體在一定的條件下可

視為點(diǎn)電荷，故B錯(cuò)誤；帶電的細(xì)桿在它的大小相比與研究的范圍來(lái)說(shuō)可以忽

略不計(jì)時(shí)，可以視為點(diǎn)電荷，故C正確；帶電的金屬球在它的大小相比與研究

的范圍來(lái)說(shuō)可以忽略不計(jì)時(shí)，可以視為點(diǎn)電荷，故D錯(cuò)誤.]

述點(diǎn)2對(duì)庫(kù)侖定律的理解

1.兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力

(1)真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間相互作用力的大小只跟兩個(gè)電荷的電荷量及間

距有關(guān)，跟它們的周圍是否存在其他電荷無(wú)關(guān).

(2)兩個(gè)電荷之間的庫(kù)侖力同樣遵守牛頓第三定律，與兩個(gè)電荷的性質(zhì)、帶

電多少均無(wú)關(guān)，即作用力與反作用力總是等大反向.

2.兩個(gè)帶電球體間的庫(kù)侖力

(1)兩個(gè)規(guī)則的均勻帶電球體，相距比較遠(yuǎn)時(shí)，可以看成點(diǎn)電荷，也適用庫(kù)

侖定律，球心間的距離就是二者的距離.

(2)兩個(gè)規(guī)則的帶電球體相距比較近時(shí)，不能被看作點(diǎn)電荷，此時(shí)兩帶電球

體之間的作用距離會(huì)隨所帶電荷量的改變而改變，即電荷的分布會(huì)發(fā)生改變.若

帶同種電荷時(shí)，如圖⑶所示，由于排斥而距離變大，此時(shí)尸＜學(xué)；若帶異種電

荷時(shí)，如圖(b)所示，由于吸引而距離變小，此時(shí)尸＞學(xué).

【例2】4、B、。三點(diǎn)在同一直線上，AB：BC=1：2,B點(diǎn)位于4、C

之間，在5處固定一電荷量為。的點(diǎn)電荷.當(dāng)在4處放一電荷量為+q的點(diǎn)電

荷時(shí)，它所受到的靜電力為F;移去4處電荷，在。處放一電荷量為一2q的點(diǎn)

電荷，其所受靜電力為()

F?F

A.B.J

C.-FD.F

思路點(diǎn)撥：解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn):

(1)靜電力與電荷電荷量大小的關(guān)系.

⑵靜電力與點(diǎn)電荷間距的關(guān)系.

⑶靜電力的方向規(guī)定.

B［在4處放電荷量為+q的點(diǎn)電荷時(shí)，0所受靜電力大小為尸在

*AB

。處放一電荷量為一2q的點(diǎn)電荷時(shí)，。所受靜電力大小為〃=^4?=（1^=

盟=《.且不管電荷Q是正還是負(fù)，兩種情況下，Q受力方向相同，故選項(xiàng)B

正確，A、C、D錯(cuò)誤.］

2.兩個(gè)半徑均為R的帶電金屬球所帶電荷量分別為Qi和。2,當(dāng)兩球心相

距3R時(shí)，相互作用的庫(kù)侖力大小為（）

A.尸=畿B.F＞逢

C./V嗡凈D.無(wú)法確定

D［因?yàn)閮汕蛐木嚯x不比球的半徑大很多，所以不能將兩球看作點(diǎn)電荷，

必須考慮電荷在球上的實(shí)際分布情況.當(dāng)0、。2帶同種電荷時(shí)，相互排斥，電

荷分布于最遠(yuǎn)的兩側(cè)，距離大于3R;當(dāng)0、。2帶異種電荷時(shí)，相互吸引，電荷

分布于最近的兩側(cè)，距離小于3R,如圖所示.所以庫(kù)侖力可能小于底黑，也

?.點(diǎn)3庫(kù)侖定律的應(yīng)用

1.分析帶電體在有庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題時(shí)，方法仍然與力學(xué)中物體的平

衡方法一樣，具體步驟：

（1）確定研究對(duì)象；（2）進(jìn)行受力分析；（3）建立坐標(biāo)系；（4）列方程尸合=0,正

交分解，X凡=0,ZR=0；（5）求解方程.

2.三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)題

（1）條件：每個(gè)點(diǎn)電荷受到的兩個(gè)庫(kù)侖力必須大小相等，方向相反.

⑵規(guī)律

“三點(diǎn)共線”——三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一直線上；

“兩同夾異”——正負(fù)電荷相互間隔；

“兩大夾小”——中間電荷的電荷量最小；

“近小遠(yuǎn)大”——中間電荷靠近電荷量較小的電荷.

【例3】a、。兩個(gè)點(diǎn)電荷相距40cm,電荷量分別為磯、僅，且41=9僅，

都是正電荷.現(xiàn)引入點(diǎn)電荷c,這時(shí)a、5電荷恰好都處于平衡狀態(tài).試問(wèn)：點(diǎn)

電荷c的帶電性質(zhì)是怎樣的？電荷量多大？它應(yīng)該放在什么地方？

［解析］設(shè)c與。相距尤，則c、8相距0.4m-x,設(shè)c的電荷量為的，根據(jù)

二力平衡可列平衡方程.

“平衡，則而黑產(chǎn)先共

〃平衡，則常？=扁/；

c平衡，則學(xué)=/需可

解其中任意兩個(gè)方程，可解得x=0.3m（c在a、b連線上，與“相距30cm,

91

與b相距10cm）,的=?42=?41（41、僅為正電荷，的為負(fù)電荷）.

［答案］負(fù)電荷需1在a、方連線上，與a相距30cm,與分相距10cm

［一題多變］

上例中，若a、）兩個(gè)電荷固定，其他條件不變，則結(jié)果如何？

提示：由c平衡知，對(duì)＜3的電性和電荷量無(wú)要求,位置應(yīng)放在與a相距30cm,

與8相距10cm處.

規(guī)律方法

解決三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)題時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)

題的規(guī)律確定出點(diǎn)電荷的電性和大體位置.求點(diǎn)電荷間的距離時(shí)，對(duì)未知電荷

量的電荷列平衡方程；求未知電荷的電荷量時(shí)，對(duì)其中任意已知電荷量的電荷

列平衡方程求解.

3.把質(zhì)量為2.0g的帶負(fù)電的小球A用絕緣細(xì)繩懸掛起來(lái)，若將帶電荷量為

Q=4.0X10-6C的帶電小球5靠近小球A,如圖所示.當(dāng)兩個(gè)帶電小球在同一高

度相距30cm時(shí)，繩與豎直方向恰成45。角.g取lOmH,求：（小球4、5可看

成點(diǎn)電荷）

（1）4球受的庫(kù)侖力大小；

（2）4球所帶電荷量.

［解析］（1）對(duì)4進(jìn)行受力分析，如圖所示，則/序=，〃g?tan45。=0.02N.

=9-6C=sX

(2)由b岸=''得qA=kQ9X10X4.0X10108c.

［答案］(1)0.02N(2)5X10-8C

課堂小結(jié)知識(shí)脈絡(luò)

兩種電荷庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)

11

1.點(diǎn)電荷的理解及帶電體能相互作用一庫(kù)侖的研究一結(jié)論

看作點(diǎn)電荷的條件.內(nèi)容（語(yǔ)H裁二（庫(kù)侖定律）

庫(kù)侖力一11

2.庫(kù)侖定律的理解及應(yīng)用.

3.電荷平衡問(wèn)題的分析方法.111

靜電力而,田成立.真空中靜止

常量應(yīng)用條件的點(diǎn)電荷

當(dāng)堂達(dá)標(biāo)。曲巴基

DAZGTAZCDABIAQGUSHUANGJI

1.下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法中，正確的是（）

A.只有體積很小的帶電體才能看成點(diǎn)電荷

B.體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷

C.只有球形帶電體才能看成點(diǎn)電荷

D.當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離時(shí)，可將這兩個(gè)帶電體看成

點(diǎn)電荷

D[由帶電體看作點(diǎn)電荷的條件可知，當(dāng)帶電體的形狀、大小及電荷分布

對(duì)它們間相互作用力的影響可忽略時(shí)，這個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷，帶電體能否

看作點(diǎn)電荷由研究問(wèn)題的性質(zhì)決定，與帶電體自身大小、形狀無(wú)具體關(guān)系，故

選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤；當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離時(shí)，兩帶電體

的大小、形狀及電荷分布對(duì)兩帶電體間相互作用力的影響可忽略不計(jì)，因此可

將這兩個(gè)帶電體看成點(diǎn)電荷，選項(xiàng)D正確.]

2.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置為庫(kù)侖扭秤.細(xì)銀絲的下端懸掛一根絕緣棒，棒的

一端是一個(gè)帶電的金屬小球4,另一端有一個(gè)不帶電的球5,B與A所受的重力

平衡，當(dāng)把另一個(gè)帶電的金屬球。插入容器并使它靠近4時(shí)，A和C之間的作

用力使懸絲扭轉(zhuǎn)，通過(guò)懸絲扭轉(zhuǎn)的角度可以比較力的大小，便可找到力尸與距

離r和電荷量q的關(guān)系.這一實(shí)驗(yàn)中用到了下列哪些方法？

①微小量放大法②極限法③控制變量法④逐差法（）

A.①②B.①③

C.③④D.②④

B[把微弱的庫(kù)侖力轉(zhuǎn)換放大成可以看得到的扭轉(zhuǎn)角度，并通過(guò)扭轉(zhuǎn)角度

的大小找出力和距離的關(guān)系，是微小量放大法；保持電荷量不變，改變4和C

的距離可得到尸和r的關(guān)系，保持A和C的距離不變，改變電荷量q可得到尸

和q的關(guān)系，這是控制變量法.故選項(xiàng)B正確.]

3.（多選汝□圖所示，兩個(gè)帶電小球A、3的質(zhì)量分別為布|、m2,帶電荷量

分別為處、儀.靜止時(shí)兩懸線與豎直方向夾角分別為仇、為，且A、5恰好處在同

一水平面上，貝！1（）

,，，，，，，，，0“，，，，，，，，，，

A.若qi=q2,則〃i=〃2B.若磯〈儀，則〃i>〃2

C.若7〃1=機(jī)2，則仇=。2D.若則仇＞。2

CD[兩電荷間的庫(kù)侖力是相互的，大小相等、方向相反且作用在同一直線

上.每個(gè)帶電小球受庫(kù)侖力、重力和繩子拉力，三力平衡，由平衡條件可得migtan

〃1=畔突，機(jī)2gtan〃2=/皆，即/nigtan仇=帆2gtan〃2,可知C、D正確.]

課時(shí)教案

第九單元第4案總第工案

課題：§9.3.2電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度一電場(chǎng)線

【教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)】

1.了解物理學(xué)家對(duì)電荷間相互作用力的認(rèn)識(shí)過(guò)程

2.知道電荷周圍存在電場(chǎng)，電荷間作用是通過(guò)電場(chǎng)完成的

3.理解場(chǎng)源電荷、試探電荷（檢驗(yàn)電荷）

4.能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義推導(dǎo)電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式，并會(huì)利用表達(dá)式

進(jìn)行計(jì)算

5.理解電場(chǎng)強(qiáng)度，及疊加原理，并會(huì)進(jìn)行計(jì)算

6.知道常見(jiàn)幾種電場(chǎng)線的特點(diǎn)

7.理解探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量過(guò)程，理解理想模型法、比值法、類比法等

物理學(xué)研究方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度

【教學(xué)重點(diǎn)】

1.常見(jiàn)的幾種電場(chǎng)線特點(diǎn)

2.勻強(qiáng)電場(chǎng)

【教學(xué)難點(diǎn)】

1.電場(chǎng)線對(duì)電場(chǎng)的描述

【教學(xué)過(guò)程】

復(fù)習(xí)回顧：（學(xué)生回答）

1.如何定量描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱？

2.等量同種和等量異種點(diǎn)電荷連線和連線中垂線電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律。

除了用電場(chǎng)強(qiáng)度可以描述電場(chǎng)外，我們還可有另一種形象、直觀地描述方法——

電場(chǎng)線，

一、電場(chǎng)線

1.電場(chǎng)線：電場(chǎng)線就是在電場(chǎng)中畫(huà)出一條條有方向的曲線,

曲線上每點(diǎn)的切線方向都表示電場(chǎng)的方向。

2.一些假想的線，理想化模型。

3.幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線

（1）正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布

①離點(diǎn)電荷越近，電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大

②以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場(chǎng)線處處與球

面垂直，在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等，方向^

不同。N

⑵等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分

布

①電荷的連線，場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大。

②點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂線）上，場(chǎng)強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面（中垂線）

垂直。

⑶等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布

①點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)0處場(chǎng)強(qiáng)為0

②點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀疏，但場(chǎng)強(qiáng)并不為0

③垂線上，兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)電場(chǎng)線先變密后變疏

4.電場(chǎng)線的特點(diǎn)

⑴電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷。sA\\H||///.

孤立的正電荷（或負(fù)電荷）的電場(chǎng)線止于（或起于）無(wú)窮遠(yuǎn)處點(diǎn)。WI

⑵電場(chǎng)線不會(huì)相交，也不會(huì)閉合—>

⑶電場(chǎng)線密的地方場(chǎng)強(qiáng)大，電場(chǎng)線疏的地方場(chǎng)強(qiáng)小L

說(shuō)明：①電場(chǎng)線是假想的，實(shí)際電場(chǎng)中并不存在^/m]\\\w

②電場(chǎng)線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡之間沒(méi)有必然聯(lián)系。

思考：

⑴僅給出一條電場(chǎng)線，能否確定某些點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)弱？（不能）

⑵不畫(huà)電場(chǎng)線的地方有無(wú)電場(chǎng)？（有）

⑶電場(chǎng)線是否就是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡？電場(chǎng)線能否與軌跡重合？

答：電場(chǎng)線不是運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)滿足以下條件時(shí)，可以重合：①電場(chǎng)線是直線②僅

受電場(chǎng)力作用③初速為零或初速度方向與電場(chǎng)線方向共線。

二、勻強(qiáng)電場(chǎng)

1.定義：如果電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同,這個(gè)電場(chǎng)就叫

勻強(qiáng)電場(chǎng)，同一電荷在電場(chǎng)中各點(diǎn)受的電場(chǎng)力均相等。

2.勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)線特點(diǎn)：間隔相等的平行直線。

相互平行的帶等量異種電——+…+?荷的平行金

/Vv\

屬板間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)I1

例1.如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的o點(diǎn)放

置點(diǎn)電荷Q,其帶電量為2.0X10-9C,此時(shí)距離O

點(diǎn)10cm的P點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)為零。求:

⑴原勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)

⑵若以O(shè)點(diǎn)為圓心，以O(shè)P長(zhǎng)為半徑做圓,在。點(diǎn)

正上方有S點(diǎn)，求S點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向

小結(jié)：

作業(yè):

課時(shí)教案

第九單元第3案總第包案

課題：§9.3.1電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度

【教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)】

1.了解物理學(xué)家對(duì)電荷間相互作用力的認(rèn)識(shí)過(guò)程

2.知道電荷周圍存在電場(chǎng)，電荷間作用是通過(guò)電場(chǎng)完成的

3.理解場(chǎng)源電荷、試探電荷（檢臉電荷）

4.能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義推導(dǎo)電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式，并會(huì)利用表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算

5.理解電場(chǎng)強(qiáng)度，及疊加原理，并會(huì)進(jìn)行計(jì)算

6.知道常見(jiàn)幾種電場(chǎng)線的特點(diǎn)

7.理解探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量過(guò)程，理解理想模型法、比值法、類比法等物理學(xué)研究

方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度

【教學(xué)重點(diǎn)】

1.研究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量

2.電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度的程念及應(yīng)用

【教學(xué)難點(diǎn)】

1.描述電場(chǎng)強(qiáng)度的物理量

【教學(xué)過(guò)程】

復(fù)習(xí)引入：

1.庫(kù)侖定律的內(nèi)容

教師提問(wèn)：真空中的兩個(gè)帶電體相隔一定距離，并沒(méi)有直接接觸，這種相互作用是如何

產(chǎn)生的呢？

下列的幾種力，哪些力需要接觸才有，哪些力不需要接觸就有。

A.彈力B.磁力C.摩擦力D.萬(wàn)有引力E.庫(kù)侖力

教師：同學(xué)們觀察下圖，影響電荷間的相互作用的因素有哪些？相同的帶電體在不同位

置所受到的作用力不同，說(shuō)明什么？

學(xué)生回答：庫(kù)侖力的大小與電荷間的距離

有關(guān)系。

教師：早在19世紀(jì)，物理學(xué)家們開(kāi)始研

究，為什么距離會(huì)影響電荷間的相互作用

力？本質(zhì)原因在哪里？通過(guò)本節(jié)課的學(xué)

習(xí)我們將會(huì)解決這個(gè)疑問(wèn)。

【新課教學(xué)】

一、電場(chǎng)

學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，完成填空。

19世紀(jì)30年代，法拉第提出了一種觀點(diǎn)。他認(rèn)為電荷周圍存在由它產(chǎn)生的電場(chǎng)。

處在電場(chǎng)中的其他電荷受到的作用力就是這個(gè)電場(chǎng)給予的。

1.定義：電場(chǎng)是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)。電場(chǎng)是看不見(jiàn)摸不著的，只要有電荷存

在，電荷周圍就存在著電場(chǎng)。

2.基本性質(zhì)：對(duì)處于場(chǎng)中的電荷具有力的作用。得出：電荷間的相互作用實(shí)質(zhì)是通過(guò)各

自的電場(chǎng)來(lái)完成的。

3.物質(zhì)存在的形式：場(chǎng)和實(shí)物，如重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等。

4.靜電場(chǎng)：固定電荷（靜止電荷）產(chǎn)生的電場(chǎng)。（本章重點(diǎn)）

5.電場(chǎng)的兩種性質(zhì)：力的性質(zhì)和能的性質(zhì)

二、電場(chǎng)強(qiáng)度

電場(chǎng)是在與電荷的相互作用中表現(xiàn)出自己的特性的，所以電場(chǎng)的基本特征是對(duì)放入其中

的電荷有力的作用，故從靜電力來(lái)研究電場(chǎng)的性質(zhì)。

帶電小球在不同的位置所受的力大小、方向表明電場(chǎng)的強(qiáng)弱與位置有關(guān)，為定量研究電

場(chǎng)不同位置的性質(zhì)，引入試探電荷。

1.試探電荷、場(chǎng)源電荷

閱讀課本P12思考：

⑴什么是試探電荷？什么是場(chǎng)源電荷？對(duì)試探電荷有何特殊的要求？

答：試探電荷是一種理想化模型；忽略形狀和體積的帶電體，電量和尺寸必須充分小，對(duì)

源電場(chǎng)不產(chǎn)生明顯影響。

（2）能否用試探電荷所受的靜電力直接表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱？為什么？

答：不可以，不同電荷放在同一位置，受力不同；不同試探電荷在不同位置受力可能同。

學(xué)生閱讀教材P12思考與討論。閱讀P12-13內(nèi)容，通過(guò)尋找描述電場(chǎng)的物理量的過(guò)程，體

會(huì)研究方法

2.方法：（1）同一位置放不同試探電荷，F(xiàn)不同，E溝相同

（2）同一電荷放不同位置，7/不同

比值反映了電場(chǎng)力的性質(zhì)。

3.定義：物理學(xué)中把放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力與它的電量的比值叫做這

一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)，以符號(hào)E表示。

定義式：E=F/\

比值定義式，適用于一切電場(chǎng)，由電場(chǎng)本身性質(zhì)決定，與試探電荷的有無(wú)、電量、

電性無(wú)關(guān)。

4.單位：牛/庫(kù),符號(hào)：N/C或V/m

1N/C的意義：1C的電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的靜電力如果是IN,則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)就是1N/C,

5.矢量：大小

方向（規(guī)定）：與正電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向相同

與負(fù)電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向相反

6.物理意義：電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱及方向的物理量,反映了電場(chǎng)的力的性質(zhì)。

7.靜■電力（電場(chǎng)力）：電荷在電場(chǎng)中受到的力。表達(dá)式：F=qE

三、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)

某一電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，不同位置電場(chǎng)強(qiáng)度一般是不同的，電場(chǎng)強(qiáng)度與產(chǎn)生它的場(chǎng)源電

荷有什么關(guān)系呢？

以真空中的點(diǎn)電荷為例：庫(kù)侖力F=k"，據(jù)E=￡得出點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式。

rq

1.表達(dá)式：E=kQ/r2

理解：①Q(mào)：場(chǎng)源電荷，真空中的點(diǎn)電荷。

rT8時(shí)，E=0;r-?0時(shí)，E=0（對(duì)稱性）

②公式為決定式，只適用于真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)

③方向：Q為正電荷時(shí)：沿半徑方向向外

Q為負(fù)電荷時(shí)：沿半徑方向向里

2.說(shuō)明：均勻帶電球體（或球殼）在球外產(chǎn)生的電場(chǎng)，與一個(gè)位于球心

的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)相同，如右圖所示。E^kQ/r2

r是球心到該點(diǎn)距離，r>R。0M_r__

思考：距場(chǎng)源電荷距離相同的位置E滿足什么樣的規(guī)律？

（大小相同，所有點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)球面，方向不同背離電荷或指向電荷）

四、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加

1.疊加原理：如果幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在

該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。

等量同種電荷、等量異種電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的登加

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異種電荷：中垂