1、广外高二物理教学案 静电场 1.3 电场强度教学目标1知识与技能(1)知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态(2)理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的(3)能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算(4)知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算2过程与方法通过分析在电场中的不同点，电场力 F 与电荷电量 q 的比例关系，使学生理解比值 F/q 反映的是电场的强弱，即电场强度的概念；知道电场叠加的一般方法。 3情感、态度与价值观培养
2、学生学会分析和处理电场问题的一般方法。学习重点电场强度的概念及其定义式教学难点对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算教学安排2 课时教学过程（）引入新课复习提问：上一节，我们认识了电现象中的电荷，包括点电荷，元电荷及电荷之间存在的相互作用。什么是点电荷？电荷相互作用有什么规律？哪位同学来帮我们回顾一下？电荷之间有相互作用，我们把这个作用的电力叫库仑力或静电力。那么电荷之间的作用力是怎样发生的呢？今天我们就来研究这个问题。（二）新课教学思考 1: 两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的?法拉第提出:电荷周围存在电场，电荷间的相互作用通过形成一、电场1.定义：存在于带电体周围
3、的特殊物质2.基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力3. 电荷间的相互作用力通过电场发生电荷 A 电场 电荷 B思考 2:用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？我们引入检验电荷来检验检验电荷：用来检验电场的电量很小（不影响原电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷。场源电荷：产生电场的电荷广外高二物理教学案 静电场 思考 3：能否就用检验电荷所受的电场力来描述某点电场的强弱？如图，电荷 Q 周围存在电场，把试探电荷 q 放入电场中 A、B 两点，电荷 q 要受到电场力FA、F B1的作用，反映了电场具有力的性质。电荷 q 在 A、B 两点受到的作用力 FA、F B1大小是否相
4、等？ 在 B 点换上+2q 的电荷,所受的作用力 FB2 大小是否相等？解析：由库仑定律：R AFB1F B2=2FB1归纳1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，比值 F/q 是一定的。2.电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比值 F/q 一般是不同的。结论: F/q 能反映电场中某点电场的力的性质电场的强弱。二.电场强度1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力 F 跟它的电荷量 q 的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。2.定义式： qFE3.单位：牛/库(N/C) 伏/米(V/m)1 伏/米=1 牛/库4.方向：规定与正电荷在该点的受力方向相同 5.理解：场强反映电场力的性质，由电场
5、本身决定，与放入的试探电荷无关 。 典例探究：（A 级）例 1：在电场中 A 处放点电荷+q，其受电场力为 F，方向向左，则 A 处场强大小 ，方向为 ；若将 A 处放点电荷为2q，则该处电场强度大小为 ，方向为 。三、电场力：1、由力的性质命名的。2、由电量和电场强度共同决定的，而电场由电场本身决定，与检验电荷无关。 练习： 教材解读与拓展P17 例题 2正电荷的电场力方向与场强方向相同负电荷的电场力方向与场强方向相反典例探究:(B 级)例 3、真空中有一电场，在电场中的 P 点放一电量为 410-9C 的试探电荷，它受到的电场力 2 10-5N，则 P 点的场强度 510 3 N/C；把试
6、探电荷的电量减少为 2 10-+Q AB广外高二物理教学案 静电场 9C，则检验电荷所受的电场力为 110 -5 N。 如果把这个试探电荷取走，则 P 点的电场强度为 510 3 N/C。四、真空中点电荷的场强由库仑定律和场强的定义式推导1、大小: 2rQkE2.场强方向：正点电荷电场方向背离电荷负点电荷电场方向指向电荷思考：在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的电场的电场强度处处相同？比较： 和qFE2rQk适用范围 电荷的意义q定义式，适用于一切电场 q 是检验电荷，E 与 q 无关2rQkE仅对点电荷的电场适用 Q 是场源电荷，E 与 Q 成正比典例探究:(B 级）例 2、 关于电
7、场强度，下列说法正确的是（ B ）A E=F/q，若 q 减半，则该处的场强变为原来的 2 倍B E=kQ/r2 中， E 与 Q 成正比，而与 r 平方成反比C在以一个点电荷为球心， r 为半径的球面上，各点的场强均相同D电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向五、电场强度的叠加1、电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则 2、一个半径为 R 的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同 2rQkE 练习册 P18、19 例 4 电场强度的叠加 例 8 微元法在电场强度叠加中的应用 例 9 对称法在电场强度叠加中的应用思考:场是物理
8、学中的重要概念，除了电场和磁场，还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的，地球附近的引力场叫做重力场。仿照电场强度的定义，你认为应该怎样定义重力场的大小和方向？重力场的方向跟正电荷的电场相似，还是跟负电荷的电场相似？广外高二物理教学案 静电场 分析 :在重力场中的某一点，重力 F 和物体质量 m 之比是一定的，在不同的位置 F/m 是不同的，因此可以用 F/m 表示重力场的强弱. 则g=F/m=GM 地 /r2结论： 重力场方向总是指向地心，所以重力场方向跟负电荷的电场相似。六、电场线1、定义:电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲线。电场线上每一点的切线方向，都和该点
9、的场强方向一致。2、电场线的特征、电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小 、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点、电场线不会相交，也不会相切、电场线是假想的，实际电场中并不存在、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系3、几种常见电场中电场线的分布及特点、正、负点电荷的电场中电场线的分布特点：a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布特点：广外高二物理教学案 静电场 a、沿点电荷的连线，
10、场强先变小后变大b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点 0 等距离各点场强相等。、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况特点：a、两点电荷连线中点 O 处场强为零b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏、匀强电场a、匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距的直线b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行典例探究:(C 级)例 4：如图为一条电场线，下列说法正确的是：（ ）A、E A一定大于 EBB、因电场线是
11、直线，所以是匀强电场，故 EA=EBC、A 点电场方向一定由 A 指向 BD、AB 两点的场强方向不能确定小结:1.电场(1)产生：带电体在其周围空间存在电场(2)性质：对处在场中的电荷有电场力的作用。 2电场强度：描述电场强弱和方向的物理量 （1）定义: E = F / q（2）单位：N/C V/m（3）方向：与正电荷在该点受电场力方向相同（4）电场中某一点的场强与检验电荷无关。（5）真空中点电荷的场强公式: 2rQkEA B广外高二物理教学案 静电场 3场强的叠加：矢量求和4.电场线：形象描述电场引入的假想曲线当堂检测:（A 级)1、电场中有一点 P，下列哪些说法正确的是（ C ）A 若放
12、在 P 点的试探电荷的电量减半，则 P 点的场强减半。B 若 P 点没有试探电荷，则 P 点的场强为零。C P 点的场强越大，则同一电荷在 P 点受到的电场力越大。D P 点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向(B 级)2、在真空中有两个点电荷 q1和 q2，分别位于 A 和 B，相距 20 cm， q1 为 410-8 C， q2为810 -8 C。则在 AB 连线上 A 点的外侧离 A 点 20 cm 处的 D 点场强大小、方向如何?4.5103 N/C，方向由 D 指向 A(C 级)3：如图 a 所示，A、B 是一个点电荷产生的电场的电场线，如图 b 则是方向在电场线上，a、b 两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则：（ ）A、点电荷是正电荷，位置在 B 侧 B、点电荷是正电荷，位置在 A 侧C、点电荷是负电荷，位置在 A 侧D、点电荷是负电荷，位置在 B 侧a bA BabqF
