1.3电场强度教学案

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？广外高二物理教学案静电场如图，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、FB1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、FB1大小是否相等？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：∵RARB∴FAFB1∴FB2=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：qFE3.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4×10-9C的试探电荷，它受到的电场力2×10-5N，则P点的场强度5×103N/C；把试探电荷的电量减少为2×10-9C，则检验电荷所受的电场力为1×10-5N。如果把这个试探电荷取走，则P点的电场强度为5×103N/C。+QAB广外高二物理教学案静电场四、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:2rQkE2.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：qFE和2rQkE适用范围电荷的意义qFE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，都和该点的场强方向一致。2、电场线的特征⑴、电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小⑵、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⑶、电场线不会相交，也不会相切⑷、电场线是假想的，实际电场中并不存在⑸、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⑴、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。⑵、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，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。⑶、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⑷、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、EA一定大于EBB、因电场线是直线，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/CV/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:2rQkEAB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。CP点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大。DP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20cm，q1为4×10-8C，q2为－8×10-8C。则在AB连线上A点的外侧离A点20cm处的D点场强大小、方向如何?4.5×103N/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abABabqF