高二物理人教版選修311.3電場強度

1、5/55/55/5電場強度重/難點重點：理解電場、電場強度的概念 ,并會根據(jù)電場強度的定義進行有關(guān)的計算。難點：會根據(jù)電場強度的定義進行有關(guān)的計算。重/難點分析重點分析：電場中某一點處的電場強度E是唯一的 ,它的大小和方向與放入該點電荷q無關(guān) ,它決定于電場的源電荷及空間位置 ,電場中每一點對應(yīng)著的電場強度與是否放入電荷無關(guān)。難點分析：讓學(xué)生領(lǐng)會電場強度的定義。應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生確切地理解E=F/q和這兩個公式的含義 ,以及它們的區(qū)別和聯(lián)系。應(yīng)用電場的疊加原理進行計算時不應(yīng)過于復(fù)雜 ,一般只限于兩個電場疊加的情形。通過這種計算 ,使學(xué)生理解場強的矢量性。突破策略問題：怎么理解電場？什么是電場強度？1

2、、電場： 啟發(fā)學(xué)生從哲學(xué)角度認(rèn)識電場 ,理解電場的客觀存在性 ,不以人的意識為轉(zhuǎn)移 ,但能為人的意識所認(rèn)識的物質(zhì)屬性。利用課本圖說明：電荷A和B是怎樣通過電場與其他電荷發(fā)生作用。電荷A對電荷B的作用 ,實際上是電荷A的電場對電荷B的作用；電荷B對電荷A的作用 ,實際上是電荷B的電場對電荷A的作用。1電荷之間的相互作用是通過特殊形式的物質(zhì)電場發(fā)生的 ,電荷的周圍都存在電場。特殊性：不同于生活中常見的物質(zhì) ,看不見 ,摸不著 ,無法稱量 ,可以疊加。物質(zhì)性：是客觀存在的 ,具有物質(zhì)的根本屬性質(zhì)量和能量。2根本性質(zhì)：主要表現(xiàn)在以下幾方面引入電場中的任何帶電體都將受到電場力的作用 ,且同一點電荷在電場

3、中不同點處受到的電場力的大小或方向都可能不一樣。電場能使引入其中的導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)帶電體在電場中移動時 ,電場力將對帶電體做功 ,這表示電場具有能量。可見 ,電場具有力和能的特征。提出問題： 同一電荷q在電場中不同點受到的電場力的方向和大小一般不同 ,這是什么因素造成的？引出電場強度的概念：因為電場具有方向性以及各點強弱不同 , 所以造成同一電荷q在電場中不同點受到的電場力的方向和大小不同 ,我們用電場強度來表示電場的強弱和方向。2、電場強度(E)：1關(guān)于試探電荷和場源電荷注意：檢驗電荷是一種理想化模型 ,它是電量很小的點電荷 ,將其放入電場后對原電場強度無影響。指出：雖然可用同一電荷

4、q在電場中各點所受電場力F的大小來比擬各點的電場強弱 ,但是電場力F的大小還和電荷q的電量有關(guān) ,所以不能直接用電場力的大小表示電場的強弱。實驗說明：在電場中的同一點 ,電場力F與電荷電量q成正比 ,比值F/q由電荷q在電場中的位置所決定 ,跟電荷電量無關(guān) ,是反映電場性質(zhì)的物理量 ,所以我們用這個比值F/q來表示電場的強弱。2電場強度定義：電場中某一點的電荷受到的電場力F跟它的電荷量q的比值 ,叫做該點的電場強度 ,簡稱場強。用E表示。公式大?。篍=F/q 適用于所有電場單位：N/C 提出問題：電場強度是矢量 ,怎樣表示電場的方向呢？方向性：物理學(xué)中規(guī)定 ,電場中某點的場強方向跟正電荷在該點

5、所受的電場力的方向相同。指出：負(fù)電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點的場強方向相反。帶著學(xué)生討論真空中點電荷周圍的電場 ,說明研究方法：將檢驗電荷放入點電荷周圍的電場中某點 ,判斷其所受的電場力的大小和方向 ,從而得出該點場強唯一性和固定性。電場中某一點處的電場強度E是唯一的 ,它的大小和方向與放入該點電荷q無關(guān) ,它決定于電場的源電荷及空間位置 ,電場中每一點對應(yīng)著的電場強度與是否放入電荷無關(guān)。帶著學(xué)生總結(jié)出真空中點電荷周圍電場的大小和方向。在此過程中注意引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)公式E=F/q和的區(qū)別及聯(lián)系。3、真空中點電荷周圍的電場、電場強度的疊加1點電荷周圍的電場大?。?只適用于點電荷的電場方向

6、：如果是正電荷 ,E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q；如果是負(fù)電荷：E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q。說明：公式中的Q是場源電荷的電量 ,r是場中某點到場源電荷的距離。從而使學(xué)生理解：空間某點的場強是由產(chǎn)生電場的場源電荷和該點距場源電荷的距離決定的 ,與檢驗電荷無關(guān)。提出問題：如果空間中有幾個點電荷同時存在 ,此時各點的場強是怎樣的呢？帶著學(xué)生由檢驗電荷所受電場力具有的疊加性 ,分析出電場的疊加原理。2電場強度的疊加原理：某點的場強等于該點周圍各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和。例1. 圖中邊長為a的正三角形ABC的三點頂點分別固定三個點電荷+q、+q、-q ,求該三角形中心O點處的

7、場強大小和方向。解析：每個點電荷在O點處的場強大小都是由圖可得O點處的合場強為 ,方向由O指向C 。4、電場線1電場線：電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線 ,曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度的方向。2電場線的根本性質(zhì)電場線上每點的切線方向就是該點電場強度的方向。電場線的疏密反映電場強度的大小(疏弱密強)。靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠(yuǎn) ,止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)。它不封閉 ,也不在無電荷處中斷。任意兩條電場線不會在無電荷處相交(包括相切)5、勻強電場(1)定義：電場中各點場強的大小相等、方向相同的電場就叫勻強電場。(2)勻強電場的電場線：是一組疏密程度相同(等間距)的平行直線。例如 ,兩等大、正對且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場中 ,除邊緣附近外 ,就是勻強電場。常見電場的電場線電場電場線圖樣簡要描述正點電荷發(fā)散狀負(fù)點電荷會聚狀等量同號電荷相斥狀等量異號電荷相吸狀勻強電場平行的、等間距的、同向的直線突破反思探究描述電場強弱的