物理教案電場強(qiáng)度

1、物理教案電場強(qiáng)度    教學(xué)三維目標(biāo) （一）知識與技能 1知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài) 2理解電場強(qiáng)度的概念及其定義式，會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)的計算，知道電場強(qiáng)度是矢量，知道電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的 3能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義式推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計算式，并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計算 4知道電場的疊加原理，并應(yīng)用這個原理進(jìn)行簡單的計算 （二）過程與方法 通過分析在電場中的不同點(diǎn)，電場力F與電荷電量q的比例關(guān)系，使學(xué)生理解比值F/q反映的是電場的強(qiáng)弱，即電場強(qiáng)度的概念；知道電場疊加的一般方法。 （三）

2、情感態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會分析和處理電場問題的一般方法。 重點(diǎn)：電場強(qiáng)度的概念及其定義式 難點(diǎn)：對電場概念的理解、應(yīng)用電場的疊加原理進(jìn)行簡單的計算 教學(xué)過程 （一）引入新課 問題引入：電荷間的相互作用力是怎樣產(chǎn)生的？ （二）新課教學(xué)-第3節(jié)  電場  電場強(qiáng)度 1、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145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(shí)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(shí)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

3、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)的基本屬性質(zhì)量和能量. （2）基本性質(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(diǎn)電荷在電場中不同點(diǎn)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(diǎn)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(qiáng)度的概念：因?yàn)殡妶鼍哂蟹较蛐砸约?/p>

4、各點(diǎn)強(qiáng)弱不同，所以靠成同一電荷q在電場中不同點(diǎn)受到的電場力的方向和大小不同，我們用電場強(qiáng)度來表示電場的強(qiáng)弱和方向 2、電場強(qiáng)度(E)： 由圖1.2-1可知帶電金屬球周圍存在電場。且從小球受力情況可知，電場的強(qiáng)弱與小球帶電和位置有關(guān)。引出試探電荷和場源電荷- （1）關(guān)于試探電荷和場源電荷-（詳見P12） 注意：檢驗(yàn)電荷是一種理想化模型，它是電量很小的點(diǎn)電荷，將其放入電場后對原電場強(qiáng)度無影響 指出：雖然可用同一電荷q在電場中各點(diǎn)所受電場力F的大小來比較各點(diǎn)的電場強(qiáng)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(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)表明：在電場中的同一點(diǎn)，電場力F與電荷電量q成正

5、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(qiáng)弱 （2）電場強(qiáng)度 定義：電場中某一點(diǎn)的電荷受到的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)用E表示。 公式（大?。篍=F/q   （適用于所有電場） 單位：N/C   意義P13 提出問題：電場強(qiáng)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(diǎn)的場強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的電場力的方向相同 指出：負(fù)電荷在電場中某點(diǎn)所受的電場力的方向跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向相反 帶領(lǐng)學(xué)生討論真空中點(diǎn)電荷周圍的電場，說明研究

6、方法：將檢驗(yàn)電荷放入點(diǎn)電荷周圍的電場中某點(diǎn)，判斷其所受的電場力的大小和方向，從而得出該點(diǎn)場強(qiáng) 唯一性和固定性 電場中某一點(diǎn)處的電場強(qiáng)度E是唯一的，它的大小和方向與放入該點(diǎn)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(diǎn)對應(yīng)著的電場強(qiáng)度與是否放入電荷無關(guān). 帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)出真空中點(diǎn)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E=kQ/r2的區(qū)別及聯(lián)系 3、（真空中）點(diǎn)電荷周圍的電場、電場強(qiáng)度的疊加 （1）點(diǎn)電荷周圍的電場 大?。篍=kQ/r2  （只適用于點(diǎn)電荷的電場） 方向：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P

7、Q的連線并指向Q(參見課本圖147) 說明：公式E=kQ/r2中的Q是場源電荷的電量，r是場中某點(diǎn)到場源電荷的距離從而使學(xué)生理解：空間某點(diǎn)的場強(qiáng)是由產(chǎn)生電場的場源電荷和該點(diǎn)距場源電荷的距離決定的，與檢驗(yàn)電荷無關(guān) 提出問題：如果空間中有幾個點(diǎn)電荷同時存在，此時各點(diǎn)的場強(qiáng)是怎樣的呢？帶領(lǐng)學(xué)生由檢驗(yàn)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(qiáng)度的疊加原理：某點(diǎn)的場強(qiáng)等于該點(diǎn)周圍各個電荷單獨(dú)存在時在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和 先分析方法（P13-14）后舉例：先在同一直線再不在同一直線。 例如：課本圖1.3-3中P點(diǎn)的場強(qiáng)，等于Q1在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)E1和Q2在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)E2的矢量和從

8、而使學(xué)生進(jìn)一步理解到，任何帶電體都可以看做是有許多點(diǎn)電荷組成的利用點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計算公式及疊加原理就可以計算出其周圍各點(diǎn)場強(qiáng) 【例題】（課本P9例題演變）在真空中有兩個點(diǎn)電荷Q1=3.0×10-8C和Q2=3.0×10-8C，它們相距0.1m，求電場中A點(diǎn)的場強(qiáng)A點(diǎn)與兩個點(diǎn)電荷的距離相等，r=0.1m 分析：點(diǎn)電荷Q1和Q2的電場在A點(diǎn)的場強(qiáng)分別為E1和E2，它們大小相等，方向如圖所示，合場強(qiáng)E在E1和E2的夾角的平分線上，此平分線跟Q1和Q2的連線平行 解：E=E1cos60°E2cos60°=2E1cos60°=2kQ1cos60°

9、/r2代入數(shù)值得  E=2.7×104N/C 可以證明：一個半徑為R的均勻球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場，與一個位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場相同，球外各點(diǎn)和電場強(qiáng)度一樣 即：E=kQ/r2 組織學(xué)生討論課本中的【說一說】，由學(xué)生討論后歸納： （1）關(guān)于靜電平衡 （2）靜電平衡后導(dǎo)體內(nèi)部電場的特點(diǎn)： 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零（注意：這時的場強(qiáng)是合場強(qiáng)，即外電場和感應(yīng)電場的疊加） 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上。 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(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向。 （

10、2）電場線的基本性質(zhì) 電場線上每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向. 電場線的疏密反映電場強(qiáng)度的大小(疏弱密強(qiáng)). 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) 介紹各種點(diǎn)電荷電場線的分布情況。 【演示】模擬電場線 指出：電場線是為了形象描述電場而引入的，電場線不是實(shí)際存在的線。 5、勻強(qiáng)電場 (1)定義：電場中各點(diǎn)場強(qiáng)的大小相等、方向相同的電場就叫勻強(qiáng)電場. (2)勻強(qiáng)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(qiáng)電場.

11、如圖14.3-1. 常見電場的電場線 電場  電場線圖樣  簡要描述  正點(diǎn)電荷   發(fā)散狀  負(fù)點(diǎn)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(qiáng)電場   平行的、等間距的、同向的直線   （三）【小結(jié)】對本節(jié)內(nèi)容做簡要的小結(jié) 鞏固練習(xí) 1下列說法中正確的是：ABC A只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場 B電場是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西 C

12、電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的，電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有力的作用 2下列說法中正確的是：BC A電場強(qiáng)度反映了電場的力的性質(zhì)，因此場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受的電場力成正比 B電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)等于F/q，但與檢驗(yàn)電荷的受力大小及帶電量無關(guān) C電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向即檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向 D公式E=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的 3下列說法中正確的是：ACD A場強(qiáng)的定義式E=F/q中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中的電荷的電量 B場強(qiáng)的定義式E=F/q中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電量 C在庫侖定律的表達(dá)式F=kq

13、1q2/r2中kq2/r2是電荷q2產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷q1處的場強(qiáng)大小，此場對q1作用的電場力F=q1×kq2/r2，同樣kq1/r2是電荷q1產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷q2處的場強(qiáng)的大小，此場對q2作用的電場力F=q2×kq1/r2 D無論定義式E=F/q中的q值(不為零)如何變化，在電場中的同一點(diǎn)，F(xiàn)與q的比值始終不變 4討論電場力與電場強(qiáng)度的區(qū)別于聯(lián)系 作業(yè) 復(fù)習(xí)本節(jié)課文 1、思考課本P16問題與練習(xí)第(1)、(3)、(4)、(5)、(7)題 2、作業(yè)紙 參考題 在電場中某一點(diǎn)，當(dāng)放入正電荷時受到的電場力向右，當(dāng)放入負(fù)電荷時受到電場力向 左，下列說法正確的是： &#

14、160;  A當(dāng)放入正電荷時，該點(diǎn)的場強(qiáng)向右，當(dāng)放入負(fù)電荷時，該點(diǎn)的場強(qiáng)向左 B只有在該點(diǎn)放入電荷時，該點(diǎn)才有場強(qiáng) C該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一定向右 D以上說法均不正確 真空中，兩個等量異種點(diǎn)電荷電量數(shù)值均為q，相距r兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處 的電場強(qiáng)度的大小為：    AB2kq/r2     C4k/r2   D8kq/r2 3真空中，A，B兩點(diǎn)上分別設(shè)置異種點(diǎn)電荷Q1、Q2，已知兩點(diǎn)電荷間引力為10N，Q1=1.0×10-2C，Q2=2.0×10-2C則Q2在A處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小是_N/C，方向是_；若移開Q2，則Q1在B處產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小是_N/C，方向是_ 說明 1電場強(qiáng)度是表示電場強(qiáng)弱的物理量，因而在引入電場強(qiáng)度的概念時，應(yīng)該使學(xué)生了解什么是電場的強(qiáng)弱，同一個電荷在電場中的不同點(diǎn)受到的電場力的大小是不同的，所受電場力大的點(diǎn)，電場強(qiáng) 2應(yīng)當(dāng)使學(xué)生理解為什么可以用比值F/q來表示電場強(qiáng)度，知道這個比值與電荷q無關(guān)，是反映電場性質(zhì)的物理量 用比值定義一個新的物理量是物理學(xué)中常用的方法，應(yīng)結(jié)合學(xué)生前面學(xué)過的類似的定義方法，讓學(xué)生領(lǐng)會電場強(qiáng)度的定義 3應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生確切地理解E=F/q