高中物理人教版1第一章靜電場第3節(jié)電場強度 優(yōu)秀獎

課題第3節(jié)電場強度課型新授課（2課時）教學(xué)目標(biāo)一、知識與技能1知道什么叫做電場，電場的基本性質(zhì)是什么2理解用什么方法來確定電場的強弱和方向，即理解電場強度的概念，場強定義式的意義3能推出點電荷場強的公式，理解它的意義4掌握場強的疊加原理，會求合場強5掌握電場線的概念、理解它的意義，知道電場線的特點，記住幾種電場的電場線二、過程與方法1能運用已學(xué)過的知識來幫助理解，遷移到新知識，體會類比遷移的方法和思路；2通過實驗及對實驗結(jié)果的觀察、分析，得出對有關(guān)現(xiàn)象的本質(zhì)認(rèn)識，學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，討論問題作出假設(shè)并通過推理來總結(jié)得出相關(guān)結(jié)論。三、情感、態(tài)度與價值觀激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，體驗探究的過程與成功的喜悅。重點難點1．電場強度的定義2．電場疊加及知道疊加求合場強用平行四邊形定則教學(xué)方法探究、講授、討論、練習(xí)教學(xué)手段演示、多媒體課件教學(xué)活動（一）復(fù)習(xí)引入1、什么是點電荷？2、電荷相互作用有什么規(guī)律？（二）新課學(xué)習(xí)一起回顧一下上節(jié)課的實驗問題1電荷間的相互作用力是怎么產(chǎn)生的呢？學(xué)生猜測，討論，回答．（有同學(xué)提出是電場的存在）思考題：１、電場看不見，又摸不著，我們怎樣去認(rèn)識它、研究它呢？學(xué)生討論回答，老師給以引導(dǎo)。電場的基本特征是能對處在其中的電荷有力的作用，我們可以從電場對電荷的力的效應(yīng)來研究電場的性質(zhì)。（與磁場類比）初中我們是怎么感受磁場的存在的呢？在磁場中放入小磁針．我們也可在電場中放入一個類似于小磁針的物體，我們稱它為試探電荷，而產(chǎn)生電場的那個電荷稱為場源電荷．．2、什么是場源電荷，什么是試探電荷Flash演示試探電荷在電場中不同位置的受力情況,引入下一個問題,電場強弱.我們先找到形成電場的場源電荷Q，又引入一個試探電荷q，q必須很小，可看成點電荷。而且q電量也少，不影響源電荷Q的電場。大家觀看演示，好，同一電荷q在源電荷Q附近，不同位置處，靜止時受力有何特點？大小一般不同我們剛才實驗看到的現(xiàn)象也說明了這一點.這又反映了什么呢?電場不同位置強弱不同這說明電場不同位置對放入其中的點電荷產(chǎn)生作用力的性質(zhì)的強弱不同。問題2如何表示一個電場不同位置的強弱呢？學(xué)生討論發(fā)言，鼓勵同學(xué)大膽猜想。剛才，試探電荷q在不同位置受力不同，那么是否電場力就可用來表示電場的強弱呢？學(xué)生討論并說明理由。老師創(chuàng)造情境學(xué)生分析。（1）如果在同一位置引入不同電量的試探電荷，電場力有什么特點。在距場源Q為r處，分別測試q、2q，所受電場力分別為F，2F，可見同一位置不同電荷受力卻不等。顯然不能用試探電荷受的力的大小表示電場。是什么使其受力不同呢？在這個模型中，唯一發(fā)生變化的是不影響電場的試探電荷。同時我們發(fā)現(xiàn)，盡管試探電荷不同，電場力不同，但F/q=2F/2q，對電場中的同一位置，比值相等，它反映了什么呢？怎么不因試探電荷q電量及受力F大小的影響？情境（2）請比較A,B兩點的電場強弱q1=1×10-16C，q2=2×10F1=3×10-4C，F(xiàn)2=4×10-4學(xué)生計算比較（類比）上學(xué)期，我們接觸過速度這個概念，要比較兩位同學(xué)誰跑得快怎么看乙，看s/t，表示單位時間的位移,從而表示物體運動的快慢（類比）對于電場中的A，B兩點，我們也用F/q,表示單位電荷量受到的電場力從而表示電場的強弱。用字母E表示，即E=。單位：N/C。在物理學(xué)中，常常用比值定義物理量，用來表示研究對象的某種性質(zhì)。請大家課后總結(jié)一下你所學(xué)過的用比值法定義的幾個物理量。能不能說電場強度E和試探電荷所受電場力成正比，與試探電荷的電量q成反比？電場強度E與試探電荷有關(guān)嗎？看一實例。例：真空中有一個場源電荷Q，在距離它r的A點先后分別放入三個試探電荷q1，q2，q3，請分別計算：該點電場強度大小是多少?（幾個學(xué)習(xí)小組將計算結(jié)果作對比，得出結(jié)論）+QA+QAr學(xué)生總結(jié)：電場強度反映的是電場本身的性質(zhì)，與放入的試探電荷無關(guān)，由電場本身決定。問：電場強度有方向嗎？怎么確定它的方向？規(guī)定正電荷在電場某點受力方向即該點電場（強度）的方向，若試探電荷是負(fù)電荷，則受力方向正好是該點處電場強度的反方向。物理意義是什么呢？表示各點的電場強弱。點電荷是最簡單的場源電荷,問題3真空中點電荷的電場強度如何？利用電場強度定義及庫侖定律推導(dǎo)正點電荷Q產(chǎn)生的電場中在r處某點電場強度。學(xué)生推導(dǎo)后，E=這個表達(dá)式也從另一角度反映了電場強度E與試探電荷無關(guān)，只取決于場源電荷帶電量的多少及在距離場源電荷的位置。例如果以Q為中心，r為半徑畫一個圓，則球面上各點的電場強度有什么特點？問題4:如果場源電荷不止是一個點電荷，那么如何求電場中某點合場強？與力的合成類比，得出結(jié)論，電場疊加原理，平行四邊形定則。例：如圖所示，真空中有兩個點電荷Q1=+×10-8C和Q2=×10-8它們相距0.1m，A點與上述兩個點電荷的距離r相等，且r=0.1m。求：a、電場中A點的場強；b、在A點放入電量q=-1×10-6CQQ1Q2A思考與討論：兩類常見的電場+q-q+q+q①等量同種點電荷中垂線的場強②等量異種點電荷中垂線的場強+q-q+q+q在中垂線上場強變化規(guī)律如何？學(xué)生思考討論。上圖中，在正電荷周圍電場中畫了很多場強矢量，從這個圖上我們可以很方便地了解正電荷周圍各點的電場分布情況，但它還不是最好的，因為電場中有無數(shù)個點，我們不能畫出無數(shù)個矢量，法拉第為我們提供了一種很好的方法，就是用電場線來形象地描述電場電場線在每一點的切線方向表示該點的場強方向，電場線的疏密表示場強的大小。（用計算機展示幾種典型電場線的分布圖，并介紹它們的特點）問：根據(jù)我們所看到的幾種電場線，誰能歸納一下電場線的方向有什么特點？教師歸納：１．電場線起于正電荷止于負(fù)電荷，電場線不閉合．對于單個點電荷，正電荷,電場線指向無限遠(yuǎn),負(fù)電荷，電場線電場線從無限遠(yuǎn)指向負(fù)電荷.２．電場線不能相交．（因為在電場中的任一點處只有一個電場強度，方向唯一，如相交則該處出現(xiàn)兩個場強方向，所以不能相交）３．電場線不能相切．（原因：電場線疏密表示強弱，如相切則在切點電場線密度無窮大，這種情況不可能，所以不會相切）４．在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線較密，電場強度較小的地方電場線較疏，因此可以用電場線的疏密來表示電場強度的相對大小．問：任意兩條電場線都不會相交，這是為什么？教師歸納：幾點說明：1如果相交，則交點就會有兩個切線方向，而同一點場強的大小和方向是唯一的2．電場線不是電場中實際存在的曲線，是為了形象地描述電場性質(zhì)人為引入假想的線。3．我們畫的是幾種典型電場的電場線平面分布圖，實際上是空間立體分布的．4.電場線上某點的切線方向是那點的電場強度方向，是放在那點檢驗電荷＋q的受力方向,也是檢驗電荷＋q在那里所獲得的加速度方向,但電場線不一定是檢驗電荷的運動軌跡!小結(jié)：（投影片）電場是電荷周圍客觀存在的一種物質(zhì)，它“看不見”、“摸不著”，我們是怎么認(rèn)識它的呢？根據(jù)電場和其它物質(zhì)的相互作用來認(rèn)識電場的。為此我們引入了檢驗電荷，用檢驗電荷是否受到電場力來判斷電場是否存在；又用檢驗電荷受到的電場力與它的電量的比值即電場強度來定量描述電場的性質(zhì)。用電場線形象地描述電場的分布。課堂訓(xùn)練1．電場中有一點P，下列說法正確的是（）A、若放在P點電荷的電量減半，則P點的場強減半.B、若P點沒有檢驗電荷，則P點的場強為零.C、P點的場強越大，則同一電荷在P點受到的電場力越大.D、P點的場強方向為檢驗電荷在該點的受力方向.2．對于由點電荷Q產(chǎn)生的電場，下列說法正確的是

（

）A.電場強度的表達(dá)式仍成立，即E=F/Q，式中的Q就是產(chǎn)生電場的點電荷所帶電量B.在真空中，點電荷產(chǎn)生電場強度的表達(dá)式為E=kQ/r2,式中Q就是產(chǎn)生電場的點電荷所帶電量C.在真空中E=kQ/r2，式中Q是試探電荷D.上述說法都不對3．當(dāng)在電場中某點放入正點電荷時,正點電荷受到的電場力向右；當(dāng)放入負(fù)點電荷時它受到的電場力向左，下列說法正確的是

（

）

A.當(dāng)放入正電荷時，該點場強方向向右；當(dāng)放入負(fù)電荷時，該點場強方向向左

B.只有在該點放入電荷時，該點才有場強

C.該點場強方向一定向右

D.以上說法均不正確4下列說法正確的是：（

）

A、

根據(jù)E＝F/q，可知，電場中某點的場強與電場力成正比

B、

根據(jù)E＝kQ/r2，可知電場中某點的場強與形成電場的點電荷的電荷量成正比

C、

根據(jù)場強的疊加原理，可知合電場的場強一定大于分電場的場強

D、

電場線就是點電荷在電場中的運動軌跡

5如圖所示，以O(shè)為圓心，r為半徑的圓與坐標(biāo)軸的交點分別為a、b、c、d，空間有與x軸正方向相同的勻強電場E，同時在O點固定一個電荷量為＋Q的點電荷，如果把一個帶電量為－q的試探電荷放在c點，則恰好平衡，那么勻強電場的場強為多少？a、d兩點的實際場強為多少？6.關(guān)于電場線的敘述正確的是（

）A．沿著電場線的方向電場強度越來越小。B．在沒有電荷的地方，任何兩條電場線都不會相交C．電場線是人們假設(shè)的，用以形象表示電場的強弱和方向，客觀上并不存在D．電場線是非閉合曲線，始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，止于負(fù)荷或無窮遠(yuǎn)學(xué)生活動學(xué)生參與，思考，討論學(xué)生活動學(xué)生討論，計算并得出結(jié)論學(xué)生活動學(xué)生分組討論得出結(jié)論作業(yè)課本P14問題與練習(xí)1.2板書設(shè)計一.電場1.產(chǎn)生：帶電體在其周圍空間產(chǎn)生電場2.性質(zhì)：電場對處在場中的電荷有電場力的作用。二．電場強度：1.定義:大小：方向：與正電