08_《电场强度》教案2（新人教选修3-1）

电场 电场强度一、教学目标1、了解电场的概念2、理解电场强度的概念3、掌握电场强度的计算方法二、重点、难点分析1、重点是使学生理解电场强度的概念及掌握电场强度的计算方法2、电场强度是描述电场性质的物理量之一，这是难点初学者容易把电场强度跟电场力混同起来三、主要教学过程1、复习库仑定律在真空中两个点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这就是库仑定律2、新课引入任何力的作用都离木开物质，脚踢球，脚对球的力直接作用在球上；狗拉雪橇，狗对雪橇的拉力是通过绳子作用的；地球对地表附近物质的作用力是通过重力场物质，作用的；地球与月亮间有万有引力作用力也是因有万有引力场物质；两电荷间相互作用时不直接接触，它们之间的相互作用也是通过别的物质作用的，这就是电场3、教学过程设计（1）电场 a、电荷周围存在一种特殊物质提问：既然场是物质，为什么我们看不到呢？答：物质形式 例如可见光波长由 ，但还有很多波长的光线我们看不到，但不等于它们不存在不能以人类感官为标准判定存在与否场客观存在的证明是它有力、能的特性例如重力场对有质量的物体有力的作用，且可对物体做功，说明其能量电场对放入其中的电荷Q也有力的作用，可对Q做功，说明其有能量b、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用，此力称电场力c、静电场：静止电荷的电场场有能和力的特性，我们先看电场中力的性质，它是本章的重要内容，先以点电荷为例如图1所示，在Q电场中A点分别放入电荷 、 、 则它们分别受电场力为： 看看上式，我们可发现场电荷Q对不同的检验电荷q有不同的电场力，但只要A点位置不变，F与q的比值就不变若换到B点，则 从上面分析看出：Q固定则电场的空间分布固定，对于场中某固定点， 值仅与Q、r有关，与检验电荷无关，它反映的是电场的性质，反映的是电场的强弱，称场强（2）电场强度a、定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强b、定义式：F电场力国际单位：牛（N）q电量国际单位：库（C）E电场强度国际单位：牛库（NC）c、物理意义；电场中某点的电场强度数值上等于单位正电荷在那里所受的电场力d、电场强度是矢量，规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向电场中同一点，q、q受力方向不同，场强只能有一个方向，规定以q的受力方向为正例 在图2中标出A、B、C、D四点的电场强度的方向正点电荷电场中某点电场强度方向沿连线背离Q；负点电荷电场中某点电场强度方向沿连线指向Qe、单位：牛库 NC 借助于点电荷场强推出，可适用于任意电场（3）一个点电荷电场的场强a、真空中： （与检验电荷q无关，仅与场电荷Q及r有关） b、方向：正电荷在该点受电场力方向（以后还会遇到各点场强大小，方向均相同的匀强电场）（4）两个点电荷产生的电场的叠加原理如图3所示，在正点电荷 与负点电荷 产生的电场中有一点A，求A点的电场强度 ，由电场强度的定义可知， 在数值上为1C点电荷在A点所受的电场力今在A点放 C，q将同时受到 和 的作用，每个作用力都能单独用库仑定律求出，就像另一个电荷不存在一样，而q受的合力为各分力的矢量和，又因q是1C正电荷，所以它受的电场力在数值上等于场强，也就是说A点的合场强为 与 单独在A点产生的场强的矢量和，这就是电场强度的叠加原理用电场强度的叠加原理可以求得任意多个点电荷产生的电场强度，任何一个带电体不管其电荷分布多么复杂，都可以视为由许多点电荷组成，因而可以用场强叠加原理求出它的场强可以看出，真空中任意多个点电荷产生的电场强度，仅由场电荷、电场中的位置两个因素决定，而与检验电荷无关（5）比较： 和 a、 是场强的定义式，适用于任何电场b、 是点电荷电场中场强的计算式（6）电场强度小结a、电场中某点场强大小和方向，均