靜電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線 教學(xué)設(shè)計(jì) 高二上學(xué)期物理教科版（2019）必修第三冊(cè)

15/153．靜電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線北京市通州區(qū)潞河中學(xué)張曉一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)內(nèi)容是整個(gè)高中電磁學(xué)的基礎(chǔ)。靜電學(xué)中的電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)差等概念是電學(xué)乃至中學(xué)物理中的最重要的物理概念之一，理解和掌握它們的建立方法、定義方法、物理意義、量的性質(zhì)、形象描述方法等不但對(duì)靜電學(xué)的學(xué)習(xí)是重要的，對(duì)學(xué)習(xí)中學(xué)物理的其他內(nèi)容（電路、磁場(chǎng)等，例如電流做功就是電場(chǎng)力做功）也是必要的。前兩節(jié)學(xué)習(xí)了電荷間的相互作用及庫(kù)侖定律，初中階段學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)的簡(jiǎn)單知識(shí)，知道磁場(chǎng)力、磁感線等初步知識(shí)，這些內(nèi)容是本節(jié)課的基礎(chǔ)，可遷移這些知識(shí)構(gòu)建電場(chǎng)概念，有利于學(xué)生對(duì)電場(chǎng)概念的接受和理解。電場(chǎng)是一個(gè)重要的物理概念。場(chǎng)的概念，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是第一次正式接觸，加深學(xué)生對(duì)場(chǎng)的概念的認(rèn)識(shí)和理解非常重要，有利于形成正確、全面的物理觀念。本節(jié)課運(yùn)用了多種物理學(xué)的科學(xué)方法，比如類比法、比值定義物理量的方法、理想化物理模型等，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。二、學(xué)生分析學(xué)生在初中階段學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)單的、初步的磁場(chǎng)的知識(shí)，對(duì)于電荷之間的作用，只知道同種電荷相斥異種電荷相吸，作用力的大小規(guī)律進(jìn)入高中后才開(kāi)始學(xué)習(xí)——這便是前兩節(jié)的內(nèi)容。關(guān)于電場(chǎng)，學(xué)生基本沒(méi)有前概念，是全新內(nèi)容，而且電場(chǎng)概念非常抽象，學(xué)生接受和理解上比較困難，這是教學(xué)上的一個(gè)難點(diǎn)。電場(chǎng)線本身就不是電荷周圍真實(shí)存在的東西，學(xué)生掌握起來(lái)也比較困難。因此，本節(jié)內(nèi)容對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是一陌生的內(nèi)容，學(xué)生學(xué)起來(lái)有一定的困難，教師應(yīng)進(jìn)行及時(shí)啟發(fā)引導(dǎo)。三、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．物理觀念。（1）粗略了解物理學(xué)史上對(duì)電荷間相互作用力的認(rèn)識(shí)過(guò)程，以此認(rèn)識(shí)電場(chǎng)；知道電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的，電場(chǎng)是客觀存在的一種特殊的物質(zhì)。（2）理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量及其方向規(guī)定；會(huì)用場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)合成。（3）知道可以用電場(chǎng)線形象描述電場(chǎng)，了解幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布。2．科學(xué)思維。（1）通過(guò)磁場(chǎng)引入電場(chǎng)概念、通過(guò)磁感線引入電場(chǎng)線，通過(guò)初中階段用鐵屑模擬磁感線的實(shí)驗(yàn)方法引入電場(chǎng)線，讓學(xué)生體會(huì)類比方法的運(yùn)用。（2）通過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度的概念的引入，進(jìn)一步體會(huì)比值法定義物理量這一常用的方法。（3）通過(guò)具體的電場(chǎng)線描述抽象的電場(chǎng)，滲透用場(chǎng)線描述矢量場(chǎng)的方法。3．科學(xué)探究。通過(guò)對(duì)如何描述電場(chǎng)強(qiáng)弱這一問(wèn)題的探究，讓學(xué)生獲得探究活動(dòng)的體驗(yàn)，體會(huì)比值法定義物理量的方法。4．科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。通過(guò)電場(chǎng)的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)觀，發(fā)展對(duì)物理學(xué)的好奇心與求知欲，樂(lè)于探究自然界的奧秘，樹(shù)立科學(xué)的價(jià)值觀。四、學(xué)習(xí)重難點(diǎn)重點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度概念的理解與應(yīng)用。難點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度概念的建立與形成。五、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)知識(shí)：通過(guò)對(duì)已學(xué)知識(shí)的提問(wèn)和討論，評(píng)價(jià)學(xué)生的掌握情況——通過(guò)對(duì)電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度等新概念的建立過(guò)程，根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)、活動(dòng)和運(yùn)用情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。能力：注重理解能力和推理能力的落實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、探究能力——通過(guò)提問(wèn)、討論和學(xué)生的反饋情況等環(huán)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)以及通過(guò)練習(xí)、作業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)。態(tài)度：注重調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性——通過(guò)課堂上學(xué)生的表現(xiàn)以及教師的鼓勵(lì)、激勵(lì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。方法：對(duì)于比值法、理想物理模型法、類比法等方法，都不是首次接觸，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)知道——通過(guò)提問(wèn)、主動(dòng)發(fā)言等方式評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)這些方法的掌握程度。價(jià)值觀：學(xué)生能夠積極參與到教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中，積極思考、勇于回答問(wèn)題，主動(dòng)學(xué)習(xí)——通過(guò)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和積極狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。六、教學(xué)資源多媒體投影儀、課件，可粘在黑板上的磁性圓形卡片若干（用來(lái)表示電荷），電場(chǎng)線譜演示器，模擬演示電場(chǎng)線的實(shí)驗(yàn)儀器。七、教學(xué)方法啟發(fā)式討論法、講授法、實(shí)驗(yàn)法。八、教學(xué)流程圖九、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，引入課題復(fù)習(xí)提問(wèn)：庫(kù)侖定律的內(nèi)容是什么？什么叫點(diǎn)電荷？學(xué)生回答。提出問(wèn)題：在我們所學(xué)的各種性質(zhì)的力中，哪些力是物體直接接觸才能產(chǎn)生的？哪些是不直接接觸也能產(chǎn)生的?分析：彈力、摩擦力需物體直接接觸才能產(chǎn)生，而萬(wàn)有引力（包括重力）、庫(kù)侖力、磁體間的作用力不直接接觸也能產(chǎn)生。問(wèn)：力的作用離不開(kāi)物質(zhì)，重力、庫(kù)侖力、磁力是否通過(guò)空氣作用？分析：在真空中這些力也存在，這些力不是通過(guò)空氣來(lái)作用的。問(wèn)：重力、庫(kù)侖力、磁力是通過(guò)什么物質(zhì)作用的？如圖所示，真空中靜止的正電荷A與負(fù)電荷B之間有相互作用的引力，這種引力是如何產(chǎn)生的呢？介紹：最初，人們認(rèn)為兩個(gè)電荷之間的相互作用力是一種超距作用，也就是一個(gè)電荷對(duì)另一個(gè)電荷的作用力是隔著一定空間直接給予的，不需要中間什么媒介來(lái)傳遞。在19世紀(jì)，英國(guó)物理學(xué)家法拉第提出一種觀點(diǎn)，認(rèn)為電荷A與電荷B之間的相互作用力是通過(guò)一種特殊物質(zhì)——電場(chǎng)發(fā)生的?，F(xiàn)代觀點(diǎn)：電荷之間的庫(kù)侖力作用、磁極之間的磁力作用、天體之間的引力作用都是通過(guò)不同的“場(chǎng)”傳遞的。電場(chǎng)盡管看不見(jiàn)、摸不著，但它是實(shí)際存在的，并表現(xiàn)出一定的性質(zhì)，其基本性質(zhì)是它對(duì)放入其中的電荷有力的作用，這種力叫電場(chǎng)力。電荷A對(duì)電荷B的作用，實(shí)際上是電荷A的電場(chǎng)對(duì)電荷B的作用；電荷B對(duì)電荷A的作用，實(shí)際上是電荷B的電場(chǎng)對(duì)電荷A的作用?？偨Y(jié)板書(shū)：電場(chǎng)：電荷周圍存在電場(chǎng)，電場(chǎng)是一種物質(zhì)。電場(chǎng)力：電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力。電場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用。物質(zhì)的形態(tài)：①實(shí)體（由分子組成），看得見(jiàn)、摸得著。②場(chǎng)（一種特殊的形態(tài)），看不見(jiàn)、摸不著，不以人的感官意識(shí)為轉(zhuǎn)移的客觀存在。一般物質(zhì)：實(shí)物粒子組成特殊的物質(zhì)：場(chǎng)不同點(diǎn)占有一定的空間，有具體的位置彌散在空間中兩個(gè)物體不能同時(shí)占據(jù)空間的同一位置不同的場(chǎng)可以同時(shí)存在于同一空間中相同點(diǎn)有相互作用，有能量，客觀存在提出問(wèn)題：如何判斷某區(qū)域內(nèi)是否有電場(chǎng)？答：利用電場(chǎng)最基本的性質(zhì)——放入電荷，看是否受電場(chǎng)力。環(huán)節(jié)二：探究電場(chǎng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)的描述提出問(wèn)題：我們?nèi)绾蝸?lái)研究看不見(jiàn)也摸不著的電場(chǎng)呢？引導(dǎo)：電場(chǎng)具有力的性質(zhì)，我們就從電場(chǎng)的力的性質(zhì)入手進(jìn)行研究。提出問(wèn)題：對(duì)放入電場(chǎng)中的電荷有什么要求嗎？是不是無(wú)論什么電荷都可以用來(lái)研究電場(chǎng)呢？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，然后進(jìn)行總結(jié)。首先，若引入電荷的電荷量較大，會(huì)造成產(chǎn)生電場(chǎng)的物體上的電荷重新分布，從而使得原電場(chǎng)產(chǎn)生大的變化，這樣的電場(chǎng)就不是原來(lái)的電場(chǎng)了，即引入電荷的電荷量應(yīng)該比較小；其次，引入電荷的體積應(yīng)該比較小，便于確定準(zhǔn)確的位置信息，這樣的電荷應(yīng)該是前面我們學(xué)習(xí)到的點(diǎn)電荷，且電荷量較小。我們把引入電場(chǎng)的這種電荷稱為檢驗(yàn)電荷，同時(shí)，我們把產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷稱為場(chǎng)源電荷。板書(shū)：檢驗(yàn)電荷：為了檢驗(yàn)電場(chǎng)而引入的電荷量較小的點(diǎn)電荷。場(chǎng)源電荷：產(chǎn)生電場(chǎng)的帶電體所帶電荷。創(chuàng)設(shè)情境：如圖，未知電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)。FFAFBBA把同一檢驗(yàn)電荷q放在A或B點(diǎn)，所受電場(chǎng)力的方向相同嗎？這說(shuō)明了什么？（電場(chǎng)對(duì)電荷的作用具有方向性）把同一檢驗(yàn)電荷q放在A或B點(diǎn)，所受電場(chǎng)力的大小相同嗎？這說(shuō)明了什么？（電場(chǎng)具有強(qiáng)弱）問(wèn)題：怎樣描述電場(chǎng)具有強(qiáng)弱和方向性呢？提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考：檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力的大小能不能描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱？學(xué)生回答：可以（或不能）。追問(wèn)：為什么？定量研究：假設(shè)A、B處放置一電荷量為q的檢驗(yàn)電荷，所受電場(chǎng)力分別為FA、FB。若改變檢驗(yàn)電荷的電荷量，則所受電場(chǎng)力如何變化？活動(dòng)：填寫(xiě)下表。123……n檢驗(yàn)電荷的電荷量q2q3q……nqA處檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力FA2FA3FA……nFA電場(chǎng)力與電荷量的比值F2FA3FA……nFAnqB處檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力FB2FB3FB……nFB電場(chǎng)力與電荷量的比值F2FB3FB3q……nFAnq比較歸納：①在電場(chǎng)中同一點(diǎn)，不同電荷受電場(chǎng)力大小不同。因此，不能用檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力大小描述電場(chǎng)強(qiáng)弱。②在同一點(diǎn)，比值F/q相同，即與試探電荷無(wú)關(guān)。③在不同點(diǎn)，比值F/q不同，即與電場(chǎng)中的位置有關(guān)。④在F/q這個(gè)比值大的地方，同一電荷所受的電場(chǎng)力大，表明那點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)。所以，F(xiàn)/q這個(gè)比值能夠準(zhǔn)確描述電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱，我們把這個(gè)比值叫作電場(chǎng)強(qiáng)度。這種定義新物理量的方法我們?cè)?jīng)多次用過(guò)，用已知的兩個(gè)或多個(gè)物理量的比值來(lái)定義一個(gè)新的物理量，這種方法叫作比值法。問(wèn)：我們學(xué)過(guò)的物理量，還有哪些是用比值法進(jìn)行定義的？學(xué)生嘗試回答。板書(shū)：電場(chǎng)強(qiáng)度：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值，叫作該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。公式：E＝F單位：N/C。理解：（1）物理意義：是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量。（2）電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，規(guī)定電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向相同。教師指出：電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)力都是矢量，規(guī)定電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向相同。當(dāng)q為負(fù)時(shí)，E與F方向相反。學(xué)生思考：電場(chǎng)中某點(diǎn)放入一電荷量為q的檢驗(yàn)電荷，受電場(chǎng)力F，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝Fq，如果將檢驗(yàn)電荷q移走總結(jié)：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度由場(chǎng)源電荷決定，與檢驗(yàn)電荷的電荷量、電性都沒(méi)有任何關(guān)系，無(wú)論該點(diǎn)放與不放檢驗(yàn)電荷，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均不受任何影響。比值法定義的物理量都有這種特點(diǎn)。討論：如圖所示，場(chǎng)源電荷電荷量為Q，帶正電，A、B兩點(diǎn)距場(chǎng)源電荷Q的距離分別為rA、rB，已知rA＞rB，試畫(huà)出A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度示意圖。EEAEBBAQrArB活動(dòng)：同樣的檢驗(yàn)電荷，在A、B處所受的電場(chǎng)力大小一樣嗎？當(dāng)檢驗(yàn)電荷電荷量不同時(shí)，同一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小一樣嗎？當(dāng)檢驗(yàn)電荷電性不同時(shí)，同一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向一樣嗎？由此討論你能得到什么樣的結(jié)論？分析：假定在某點(diǎn)放置一帶正電的檢驗(yàn)電荷，電荷量為q，則根據(jù)庫(kù)侖定律，檢驗(yàn)電荷與場(chǎng)源電荷Q間的電場(chǎng)力F＝kQqr2，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E＝提出問(wèn)題：在點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的不同點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)是不同的，場(chǎng)強(qiáng)大小由什么因素決定？板書(shū)：真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式：E＝kQr活動(dòng)：你認(rèn)為E＝Fq與E＝k引導(dǎo)學(xué)生分析回答：E＝Fq是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，適用于任何情況，q為檢驗(yàn)電荷的電荷量，但場(chǎng)強(qiáng)的大小并不由檢驗(yàn)電荷決定，而是由場(chǎng)源電荷決定的，且場(chǎng)強(qiáng)的方向也不一定是檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力的方向。E＝kQr2是真空中點(diǎn)電荷的決定式，僅適用于真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，Q為場(chǎng)源電荷的活動(dòng)：如圖所示，點(diǎn)電荷所帶電荷量為﹣Q，a、b、c三點(diǎn)均在以點(diǎn)電荷為球心的球面上，畫(huà)出此三個(gè)點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，并比較其大小的關(guān)系。說(shuō)明：場(chǎng)強(qiáng)是矢量，只有大小相等、方向一樣才能說(shuō)場(chǎng)強(qiáng)相同。環(huán)節(jié)三：電場(chǎng)的疊加、電場(chǎng)線、勻強(qiáng)電場(chǎng)提出問(wèn)題：一個(gè)物體，如果同時(shí)受幾個(gè)不同方向的外力作用，如何求物體所受的合力？如果有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，在幾個(gè)點(diǎn)電荷共同形成的電場(chǎng)中，如何求某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)？板書(shū)：場(chǎng)強(qiáng)合成遵循平行四邊形定則。用電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理可以求得任意多個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。任何一個(gè)帶電體不管其電荷分布多么復(fù)雜，都可以視為由許多點(diǎn)電荷組成，理論上都可以用場(chǎng)強(qiáng)疊加原理求出它的場(chǎng)強(qiáng)。提問(wèn)：你能說(shuō)明電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力這兩個(gè)物理量的區(qū)別嗎？學(xué)生回答，總結(jié)電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)別。電場(chǎng)強(qiáng)度E電場(chǎng)力F1E＝F/qF＝Eq2E的大小只決定于電場(chǎng)本身，與檢驗(yàn)電荷q無(wú)關(guān)。F的大小由放在電場(chǎng)中某點(diǎn)的點(diǎn)電荷q和該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E共同決定。3E是矢量，其方向與正點(diǎn)電荷＋q在該點(diǎn)的受力方向相同；對(duì)于確定的電場(chǎng)，其中各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都有確定的方向。F是矢量，對(duì)于正電荷＋q，F(xiàn)與E同向；對(duì)于負(fù)電荷－q，F(xiàn)與E反向。同一電荷受力的方向因在電場(chǎng)中的位置而異；同一位置則因受力電荷的電性而異。4單位：N/C。單位：N。提出問(wèn)題：電場(chǎng)是看不見(jiàn)、摸不著的特殊的物質(zhì)形態(tài)，描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向可用電場(chǎng)強(qiáng)度這一物理量。但電場(chǎng)強(qiáng)度不夠形象、直觀，對(duì)于確定的電場(chǎng)，不同位置的場(chǎng)強(qiáng)大小一般不相等，方向一般也不盡相同，如何用形象具體的手段來(lái)描述抽象的電場(chǎng)呢？類比：初中階段學(xué)過(guò)用磁感線描述磁場(chǎng)，類似地，我們可用電場(chǎng)線來(lái)形象、直觀地表示電場(chǎng)。啟發(fā)學(xué)生思考：怎樣用圖形形象地把電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都表示出來(lái)？分析：類比畫(huà)磁感線時(shí)用在磁體周圍放小磁針的方法來(lái)確定磁感線的分布情況，我們可以設(shè)想，在一個(gè)正電荷周圍放很多的檢驗(yàn)電荷，檢驗(yàn)電荷均帶正電荷，且電荷量相等，則檢驗(yàn)電荷受力方向就為該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向，檢驗(yàn)電荷受力大小相當(dāng)于場(chǎng)強(qiáng)的相對(duì)大?。‵＝qE∝E），我們?cè)賹⒈硎緳z驗(yàn)電荷受力的矢量連起來(lái)，這就是電場(chǎng)線了。同樣的方法，我們還可以確定其他電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布情況。于是人們就設(shè)想了一些曲線，讓曲線上的每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致，用曲線的密疏表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，這些線叫作電場(chǎng)線。演示實(shí)驗(yàn)1：類比用鐵屑模擬磁感線的方法，我們可以利用感應(yīng)起電機(jī)使電場(chǎng)線譜演示器帶電來(lái)模擬電場(chǎng)線的分布。依次演示點(diǎn)電荷、等量同種點(diǎn)電荷、等量異種點(diǎn)電荷、點(diǎn)電荷與帶電平板以及兩個(gè)帶等量異種電荷的平行板間的電場(chǎng)線分布情況。演示實(shí)驗(yàn)2：利用感應(yīng)起電機(jī)使驗(yàn)電羽帶電，模擬演示電場(chǎng)線的分布情況?；顒?dòng)：請(qǐng)學(xué)生在紙上畫(huà)出上述模擬的電場(chǎng)線，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，教師巡回檢查指導(dǎo)，糾正學(xué)生的不足，肯定學(xué)生的進(jìn)步。提出問(wèn)題：電場(chǎng)線并不是客觀存在的線，是不是就可以任意畫(huà)電場(chǎng)線？答：不是。電場(chǎng)線是用來(lái)形象地描述電場(chǎng)的，電場(chǎng)線上任一點(diǎn)的切線方向一定是該點(diǎn)的電場(chǎng)方向，電場(chǎng)強(qiáng)的地方電場(chǎng)線要密一些，電場(chǎng)弱的地方電場(chǎng)線要稀疏一些，電場(chǎng)線是不可以隨意畫(huà)的。提問(wèn)：你能總結(jié)一下電場(chǎng)線都有什么特點(diǎn)和規(guī)律嗎？引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)：①電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線，并不是真實(shí)存在的。②電場(chǎng)線起于正電荷（或無(wú)窮遠(yuǎn)處），止于負(fù)電荷（或無(wú)窮遠(yuǎn)處），不會(huì)形成閉合曲線。③電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向跟這一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致。④電場(chǎng)線越密的地方，場(chǎng)強(qiáng)越大；電場(chǎng)線越稀疏的地方，場(chǎng)強(qiáng)越小。⑤電場(chǎng)線在空間不能相交。教師：一種特殊而重要的電場(chǎng)叫作勻強(qiáng)電場(chǎng)。電場(chǎng)線如圖所示。板書(shū)：勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)線特點(diǎn)：同向、平行、等距。場(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn)：E＝恒量。例題兩個(gè)點(diǎn)電荷，Q1=3.6×10-6C，Q2=﹣2.5×10-6C，相距10cm，求下列各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度：（1）兩個(gè)點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O的場(chǎng)強(qiáng)；（2）兩個(gè)點(diǎn)電荷連線之間距離Q1為4cm處A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；（3）距離Q1為8cm、距離Q2為6cm處B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。分析：場(chǎng)中任一點(diǎn)的電場(chǎng)分別由兩個(gè)電荷產(chǎn)生，由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式可計(jì)算出每一個(gè)電荷在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，然后由平行四邊形定則求矢量和的方法計(jì)算出合場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向。解析：（1）Q1在O處的場(chǎng)強(qiáng)：E1=kQ1(L2)2Q2在O處的場(chǎng)強(qiáng)：E2=kQ2(L2)2=9.0合場(chǎng)強(qiáng)：E=E1+E2=2.20×107N/C，方向向右。（2）Q1在A處的場(chǎng)強(qiáng)：E1=kQ1d2=2.03×Q2在A處的場(chǎng)強(qiáng)：E2=kQ2(L-d)2=6.25×106合場(chǎng)強(qiáng)：E=E1+E2=2.66×107N/C，方向向右。（3）Q1在B處的場(chǎng)強(qiáng)：E1=kQ1d12=5.06×10Q2在B處的場(chǎng)強(qiáng)：E2=kQ2d22=6.25×由題中數(shù)據(jù)可知Q1、Q2與B點(diǎn)組成直角三角形，如圖所示。則合場(chǎng)強(qiáng)大小E=E12+E22=8設(shè)E2與E的夾角為θ，則tanθ=E1E故θ≈39°。總結(jié)求合場(chǎng)強(qiáng)的方法：一畫(huà)——畫(huà)出分場(chǎng)強(qiáng)，畫(huà)出合場(chǎng)強(qiáng)；二算——計(jì)算各分場(chǎng)強(qiáng)大?。蝗稀鶕?jù)平行四邊形定則，求出合場(chǎng)強(qiáng)大小、方向。環(huán)節(jié)四：課堂小結(jié)1．電荷的周圍存在電場(chǎng)，電場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì)存在的形態(tài)，電荷間的作用是通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生的。2．場(chǎng)強(qiáng)：①定義式：E=F/q。②方向：正電荷的受力方向。③單位：N/C。④決定因素：場(chǎng)源電荷、場(chǎng)中的位置。⑤疊加原理：矢量和。3．電場(chǎng)線：用來(lái)描述電場(chǎng)，客觀并不存在。4．本節(jié)課涉及的科學(xué)方法：比值法、理想物理模型、類比法。十、板書(shū)設(shè)計(jì)3．靜電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線一、電場(chǎng)1．電荷間的作用是通過(guò)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的。2．電荷周圍存在電場(chǎng)，電場(chǎng)是物質(zhì)的一種特殊形態(tài)。3．電場(chǎng)最基本的性質(zhì)：對(duì)放入其中的電荷有力的作用，此力稱為電場(chǎng)力。二、電場(chǎng)強(qiáng)度1．電場(chǎng)強(qiáng)度。（1）定義：放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它的電荷量的比值稱為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。（2）公式：E＝F/q（定義式）。（3）單位：N/C。（4）電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量。規(guī)定：電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向相同。2．真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式：E＝（決定式）。3．電場(chǎng)疊加原理：電場(chǎng)中任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。三、電場(chǎng)線1．電場(chǎng)線是為了描述電場(chǎng)而引入的線，并不是電場(chǎng)中實(shí)際存在的線。2．電場(chǎng)線上任意點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小。3．幾種常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線。4．電場(chǎng)線的特點(diǎn)。四、勻強(qiáng)電場(chǎng)1．定義：各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同的電場(chǎng)。2．電場(chǎng)線：平行且等間距。十一、作業(yè)與拓展學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)（根據(jù)學(xué)生情況選用以下練習(xí)題進(jìn)行練習(xí)）（一）鞏固基礎(chǔ)1．A為已知電場(chǎng)中的一固定點(diǎn)，在A點(diǎn)放一電荷量為q的電荷，所受電場(chǎng)力為F，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E，則（）A．若在A點(diǎn)換上－q，A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向發(fā)生變化B．若在A點(diǎn)換上電荷量為2q的電荷，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)將變?yōu)?EC．若將A點(diǎn)電荷q移走，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)榱鉊．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小、方向與q的大小、正負(fù)、有無(wú)均無(wú)關(guān)答案：D2．由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=F/q可知，在確定的電場(chǎng)中的同一點(diǎn)（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度E跟F成正比，跟q成反比B．無(wú)論檢驗(yàn)電荷所帶的電荷量如何變化，F(xiàn)/q始終不變C．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，則在該點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力一定為零D．一個(gè)不帶電的小球在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為零，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零答案：BC3．電場(chǎng)中有一點(diǎn)P，下列說(shuō)法中正確的是（）A．若放在P點(diǎn)電荷的電荷量減半，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半B．若P點(diǎn)沒(méi)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)的受力方向答案：C4．對(duì)公式E=kQ/r2的理解正確的是（）A．當(dāng)r→0時(shí)，E→∞B．當(dāng)r→∞時(shí)，E→0C．某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與放在該點(diǎn)的電荷的電荷量大小無(wú)關(guān)D．在以點(diǎn)電荷Q為中心，r為半徑的球面上，各處的電場(chǎng)強(qiáng)度都相同答案：BC5．下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)表達(dá)式E=F/q和E=kQ/r2的敘述，正確的是（）A．E=F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷量B．E=F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，它適用于任何電場(chǎng)C．E=kQ/r2是點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式，Q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷量D．從點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算式分析，庫(kù)侖定律表達(dá)式kq1q2/r2中kq2/r2是點(diǎn)電荷q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷q1處場(chǎng)強(qiáng)的大小答案：BCD6．下列關(guān)于電場(chǎng)線的說(shuō)法中正確的是（）A．在靜電場(chǎng)中釋放的點(diǎn)電荷，在電場(chǎng)力作用下一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)B．電場(chǎng)線的切線方向一定與此處