高二物理電場電場強度

1、教學(xué)目標知識目標1、知道什么是電場；2、理解電場強度的概念，掌握電場強度點的定義式、單位和電場強度方向的規(guī)定；能力目標能夠認識電場的物質(zhì)性，理解物理學(xué)上利用比值來定義物理量的方法；情感目標電場，雖然看不到、摸不到，但是它實際存在的，可以根據(jù)它表現(xiàn)出來的性質(zhì)研究、認識這是物理學(xué)中常用的研究方法，學(xué)習(xí)它同時幫助建立科學(xué)的方法論  教學(xué)建議重點難點分析 1、重點是使學(xué)生理解電場強度的概念及掌握電場強度的計算方法2、電場強度是描述電場性質(zhì)的物理量之一，是本節(jié)難點初學(xué)者要注意不要將電場強度和電場力混淆關(guān)于電場強度定義的教材分析電場強度雖然由檢驗電荷所受到的電場力與電荷量的比值來定義的物理量，但

2、與檢驗電荷無關(guān)，場強與檢驗電荷所受到的電場力不存在正比關(guān)系，與檢驗電荷的電荷量之間不存在反比關(guān)系也就是說電場中某點的電場強度與放在該點的檢驗電荷大小、電荷的正負、以及該點是否存在檢驗電荷無關(guān)，電場強度與產(chǎn)生電場的源電荷有關(guān)，與這點在電場中的位置有關(guān)關(guān)于講解電場概念的教法建議在講解電場概念時，要注意強調(diào)電場的物質(zhì)性，也就是說電荷之間的相互作用是通過電場這一媒介完成的，由于電場是看不見、摸不到的，但是卻客觀存在，講解時可以對比重力場進行講解，也可以聯(lián)系現(xiàn)代科技，例如衛(wèi)星信號的傳送是通過電磁場這一媒介完成的。關(guān)于電場強度講解的教法建議電場強度是電學(xué)知識中最基本的概念之一它是描述電場的力的屬性的物理量

3、，電場強度的學(xué)習(xí)是本章知識的難點內(nèi)容電場強度是描述電場屬性的重要物理量，是教學(xué)的重點，教材中以一個點電荷產(chǎn)生的電場來講解討論的，同一個檢驗電荷在電場中的不同位置受到的電場力的大小不同，而電場強度的表述是用檢驗電荷在電場不同位置所受到的電場力的大小與檢驗電荷的電荷量的比值來定義的也說明電場中不同位置上電場對電荷的作用不同在教學(xué)中可以說明：在電場中的同一點上，改變檢驗電荷的電量，檢驗電荷所受到的作用力的大小也成比例的變化，檢驗電荷所受到的電場力與電荷量的比值是一恒量由此引出電場強度的概念注意電場強度與電場力的區(qū)別與聯(lián)系項目電場強度E電場力F區(qū)別物理意義反應(yīng)電場本身的力的性質(zhì)指電荷在電場中所受的力決

4、定因素在電場中某一點，E是一個恒量用E=F/q來量度，它決定于電場本身，而與檢驗電荷的存在與否無關(guān)力的大小決定于放在電場力的電荷的電量q，以及電場中這一點的電場強度E的大小，即FqE矢量的方向場強方向與正電荷放在電場里所受電場力的方向相同正電荷受電場力方向與場強的方向相同，負電荷受電場力方向與場強方向相反單位牛/庫 或者 伏/米牛聯(lián)系F  =  Eq 電場  電場強度一、教學(xué)目標1、了解電場的概念2、理解電場強度的概念3、掌握電場強度的計算方法二、重點、難點分析1、重點是使學(xué)生理解電場強度的概念及掌握電場強度的計算方法2、電場強度是描述電場性質(zhì)的物理量之

5、一，這是難點初學(xué)者容易把電場強度跟電場力混同起來三、主要教學(xué)過程1、復(fù)習(xí)庫侖定律在真空中兩個點電荷的作用力跟它們的電量乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，這就是庫侖定律2、新課引入任何力的作用都離木開物質(zhì)，腳踢球，腳對球的力直接作用在球上；狗拉雪橇，狗對雪橇的拉力是通過繩子作用的；地球?qū)Φ乇砀浇镔|(zhì)的作用力是通過重力場物質(zhì)，作用的；地球與月亮間有萬有引力作用力也是因有萬有引力場物質(zhì)；兩電荷間相互作用時不直接接觸，它們之間的相互作用也是通過別的物質(zhì)作用的，這就是電場3、教學(xué)過程設(shè)計（1）電場 a、電荷周圍存在一種特殊物質(zhì)提問：既然場是物質(zhì)，為什么我們看不到呢？答：物

6、質(zhì)形式 例如可見光波長由 ，但還有很多波長的光線我們看不到，但不等于它們不存在不能以人類感官為標準判定存在與否場客觀存在的證明是它有力、能的特性例如重力場對有質(zhì)量的物體有力的作用，且可對物體做功，說明其能量電場對放入其中的電荷Q也有力的作用，可對Q做功，說明其有能量b、電場的基本性質(zhì)：電場對放入其中的電荷有力的作用，此力稱電場力c、靜電場：靜止電荷的電場場有能和力的特性，我們先看電場中力的性質(zhì)，它是本章的重要內(nèi)容，先以點電荷為例如圖1所示，在Q電場中A點分別放入電荷 、 、 則它們分別受電場力為： 看看上式，我們可發(fā)現(xiàn)場電荷Q對不同的檢驗電荷q有不同的電場力，但只要A點位置不變，F(xiàn)與q的比值就

7、不變?nèi)魮Q到B點，則           從上面分析看出：Q固定則電場的空間分布固定，對于場中某固定點， 值僅與Q、r有關(guān)，與檢驗電荷無關(guān)，它反映的是電場的性質(zhì)，反映的是電場的強弱，稱場強（2）電場強度a、定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值叫該點的電場強度，簡稱場強b、定義式：F電場力國際單位：牛（N）q電量國際單位：庫（C）E電場強度國際單位：牛庫（NC）c、物理意義；電場中某點的電場強度數(shù)值上等于單位正電荷在那里所受的電場力d、電場強度是矢量，規(guī)定場強方向為正電荷在該點所

8、受電場力方向電場中同一點，q、q受力方向不同，場強只能有一個方向，規(guī)定以q的受力方向為正例  在圖2中標出A、B、C、D四點的電場強度的方向正點電荷電場中某點電場強度方向沿連線背離Q；負點電荷電場中某點電場強度方向沿連線指向Qe、單位：牛庫  NC 借助于點電荷場強推出，可適用于任意電場（3）一個點電荷電場的場強a、真空中： （與檢驗電荷q無關(guān)，僅與場電荷Q及r有關(guān)）    b、方向：正電荷在該點受電場力方向（以后還會遇到各點場強大小，方向均相同的勻強電場）（4）兩個點電荷產(chǎn)生的電場的疊加原理如圖3所示，在正點電荷 與負點電荷 產(chǎn)生的電場中有一

9、點A，求A點的電場強度 ，由電場強度的定義可知， 在數(shù)值上為1C點電荷在A點所受的電場力今在A點放 C，q將同時受到 和 的作用，每個作用力都能單獨用庫侖定律求出，就像另一個電荷不存在一樣，而q受的合力為各分力的矢量和，又因q是1C正電荷，所以它受的電場力在數(shù)值上等于場強，也就是說A點的合場強為 與 單獨在A點產(chǎn)生的場強的矢量和，這就是電場強度的疊加原理用電場強度的疊加原理可以求得任意多個點電荷產(chǎn)生的電場強度，任何一個帶電體不管其電荷分布多么復(fù)雜，都可以視為由許多點電荷組成，因而可以用場強疊加原理求出它的場強可以看出，真空中任意多個點電荷產(chǎn)生的電場強度，僅由場電荷、電場中的位置兩個因素決定，而

10、與檢驗電荷無關(guān)（5）比較： 和 a、 是場強的定義式，適用于任何電場b、 是點電荷電場中場強的計算式（6）電場強度小結(jié)a、電場中某點場強大小和方向，均與該點放不放檢驗電荷、放哪種電荷、放多大檢驗電荷無關(guān)，是電場自身的性質(zhì)，與外界因素?zé)o關(guān)對確定的電場來說，在某點放單位正電荷時，它受電場力的大小和方向是確定的b、場強 （7）例題例1  場電荷 C，是正點電荷；檢驗電荷 C，是負電荷，它們相距 m而靜止且都在真空中，如圖4所示求：（1）q受的電場力（2）q所在的B點的場強 （3）只將q換為 C的正點電荷，再求 受力及B點的場強（4）將受力電荷拿去后再求B點場強解  （1）庫侖定律

11、： N  方向在A與B的連線上，且指向A（2）由電場強度的定義：   所以  NC  方向由A指向B（3）由庫侖定律： N  方向由A指向B NC  方向由 A指向 B（4）因E與q無關(guān)，自然 也不會影響E的大小與方向，所以拿走q后場強不變例2  如圖 5（a）所示，點電荷q與 9q靜止于真空中，相距 r，它們均為正電荷，求：（1）連線中點A的場強；（2）求場強為0的點位置解（l）在A點放 C，它受力情況如圖5（c）所示，F(xiàn)為q對 的作用力，9F為9q對 的作用力，而合力為8F方向指向q，所以（2）先分析 的點可能的位置范圍，因在該點放1C時，它受力為零，所以q與9q對1C作用力一定等大反向，因而兩力共線，由此可以斷定 的點在q與9q的連線上，當(dāng)1C放于q以左及9q以右的連線上時，它受的兩個力都同向，因而不可能抵消，所以 的點一定在兩點電荷中間的連線上令 的點O距q為 ，如圖（b）所示，1C電荷在O點受力為零，所以有                 &