13《电场强度》

1、1.3电场强度（3课时）第1课时电场与电场强度整体设计【教学目标】：知识与技能：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的物质形态。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。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。知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算。过程与方法：通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷量q的比例有关，使学生理解比值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。情感态度与价值观：培养学生学会分析和处理电场

2、问题的一般方法。【重点难点】：重点：电场强度的概念及其定义式。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。【教学用具】：教学过程【自主学习】：知识回顾：库仑定律的内容：_。库仑定律的公式：，静电力常量；新课引入：任何力的作用都离不开物质，两电荷间相互作用时不直接接触，它们之间的相互作用是通过什么作用的呢？答：电荷之间的相互作用是通过电场这种特殊的物质作用的。电荷A对电荷B的作用力，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用；电荷B对电荷A的作用力，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用。【展示交流】：【合作探究】：电场：电场存在于什么地方？静电场是由谁产生的？答：电荷的周围存在电场：静止的电

3、荷静电场；电场与宏观物体及微观实物粒子有什么共同点和特殊性？答：物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性质量和能量；特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加；电场具有什么性质？电荷A对电荷B的作用力是通过谁的电场施加的？电荷A电荷BA的电场B的电场FABFBA图(1.3-1)答：力的性质：对于放入电场中的电荷具有力的作用最基本的性质；能的性质：具有能量；电荷A对电荷B的作用力，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用；电荷B对电荷A的作用力，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用。什么是场源电荷（或源电荷）？什么是检验电荷（或试探电荷）？如何理解它们？答：场源电荷：产生电场的电

4、荷施力物体；检验电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，电量和尺寸都很小，对原电场无影响受力物体（一般我们只分析试探电荷的受力和运动）；电场强度：QABC图(1.3-2)例题1：如图(1.3-2)所示，源电荷固定不动，电量为Q=+1×10-2C。在Q的电场中有如图所示的三点A、B、C，A距Q为rA=0.1m，B距Q为rB=0.2m，C距Q为rC=0.3m。在A、B、C三点分别引入不同的检验电荷q，试分别求出检验电荷所受静电力F以及的数值，填入下表：q/C+1×10-9C+2×10-9C+3×10-9CFAFB FC(N/C)(N/C)(N/C)

5、由上表可知：在场源电荷Q不变的情况下，F与哪些因素有关？与哪些因素有关？可以反映什么问题？答：_。电场强度的定义式是什么？单位是什么？答：定义式：，单位：；电场强度的意义是什么？它是由什么决定的？答：意义是描述电场力的性质，由电场本身（源电荷、位置等）决定，与检验电荷（大小、正负、方向）无关；电场强度是矢量还是标量？如果是矢量，则如何规定电场强度的方向？如果没有检验电荷该如何处理？答：矢量性，规定E的方向与正电荷在该点所受电场力的方向一致（虚拟法）。匀强电场的场强特点是什么？答：场强大小、方向处处相同；检验电荷在匀强电场中所受电场力是恒力；点电荷的电场：点电荷场强的决定式是什么？并请说明点电荷

6、场强的分布特点。答：决定式：（只与Q和r有关）；特点：在通过Q的直线上任意两点，场强方向相同，大小由近及远逐渐减小；在以Q为球的任一球面上，场强大小相同，方向不同沿半径方向；场强的叠加：空间中如果存在两个以上的源电荷，则空间中任一点的场强应该如何确定？答：应该是各个源电荷在该点产生的电场强度的矢量和（平行四边形定则）。例题2：真空中有一个电场，在电场中的P点放一电荷量为4×10-9C的检验电荷，它受到的电场力为2×10-5N，试问：P点的场强是多少？把检验电荷的电荷量减少为2×10-9C，则检验电荷所受的电场力多大？如果把这个检验电荷取走，P点的电场强度又是多少？

7、【达标检测】：QqOMN图(1.3-3)在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9C，直线MN通过O点，OM的距离r=30cm，M点放一个点电荷q=-1.0×10-10C，如图(1.3-3)所示。求：q在M点受到的作用力；M点的场强；拿走q后M点的场强；M、N两点的场强哪点大？如果把Q换成的点电荷，情况如何？在真空中相距30cm的A、B两点上，分别置放场源电荷Q和检验正点电荷q，已知q=1.6×10-12C，q受到的电场力F=3.2×10-9N，并沿AB方向，求：B点处场强大小；场源点电荷的带电量Q。QAB图(1.3-4)将一个带电荷量为1.0

8、15;10-9C的试探电荷放入正电荷Q产生的电场中的B点，它受到的静电力为4×10-5N，如图(1.3-4)所示。当一个电子放在B和Q的连线中点A处时受到的静电力多大？方向如何？【教学反馈】：（请写出你的所感、所得、所疑）第2课时电场线整体设计【教学目标】：知识与技能：知道电场线是形象地描述电场的方法；知道电场线的定义与性质；知道几种常见电场的电场线；过程与方法：使学生学会用电场线描述电场的方法；培养学生抽象思维的能力；情感态度与价值观：培养学生学以致用的习惯；培养学生的分析能力、计算能力。【重点难点】：重点：电场线的性质；难点：电场线与电场强度的关系；【教学用具】：教学过程【自主学

9、习】：一.知识回顾：电场强度：源电荷：_。检验电荷：_。定义式：_，单位：_；矢量性：规定_。点电荷场强：_；电场强度的叠加：_。二.新课引入：电场看不见、摸不着，用场强来表示其强弱也是很抽象的，那我们可以用什么方法可以形象而直观地描述电场呢？【展示交流】：【合作探究】：电场线：是画在电场中的一条条_，曲线上每点的_表示该点的电场强度方向，电场线不是实际存在的线，而是为了_而假想的线。电场线的特点：电场线从_或_出发，终止于_或_。在同一电场中，电场线的_代表了该点场强方向，电场线的_代表了场强的相对大小（电场线_的地方场强越大）。注：只有一根电场线无法确定哪一点场强大。电场线在电场中不相交，

10、不闭合。匀强电场的电场线是_。几种常见电场的电场线：正、负点电荷；等量异种电荷、同种电荷；匀强电场；点电荷与带电金属板。（a）正点电荷（b）负点电荷（c）等量异种电荷（d）等量同种电荷（e）匀强电场【达标检测】：ABF图(1.3-5)某电场中的几条电场线，以及带负电的点电荷q在A点受电场力方向如图(1.3-5)所示。试在图中画出电场线指向；试比较EA、EB的大小；在A、B两点放上等量异种点电荷，则点电荷在哪点受力较大？ABC图(1.3-7)图(1.3-7)为静电场的电场线分布图的一部分，A、B、C为电场中的三点，比较这三点场强的大小，它们由大到小的关系是：_。今将带电荷量为q=-2×

11、10-9C的点电荷分别放在这三点上，试在图上用箭头绘出它所受电场力的方向。（乙）图(1.3-6)AABBABCABDABtvO（甲） A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其v-t图象如图(1.3-6)中（甲）所示，则这电场的电场线分布可能是图乙中的：（ ）【教学反馈】：（请写出你的所感、所得、所疑）第3课时电场强度的应用整体设计【教学目标】：知识与技能：熟练掌握电场强度的定义式和决定式解决相关问题；熟练掌握用电场线描述电场的方法及电场线的应用；过程与方法：培养学生的思维分析能力；培养学生的概括能力；情感态度与价值观：培养学生理论联系

12、实际的习惯；【重点难点】：重点：电场强度的应用；难点：电场强度的叠加；【教学用具】：教学过程【自主学习】：电场强度：源电荷：_。检验电荷：_。定义式：_，单位：_；矢量性：规定_。点电荷场强：_；电场强度的叠加：_。电场线的性质：从_或_出发，到_或_终止；_代表场强_，_代表场强_；不_，不_。【展示交流】：【合作探究】：电场强度与电场线：例题1：如图(1.3-8)所示，带箭头的线段表示某一电场。在电场力作用下一带电粒子（不计重力）经过A点飞向B点，径迹如图中虚线所示。则粒子带_电，粒子在_点加速度较大，粒子在_点速度较大。ABEv0图(1.3-8)电场的叠加：例题2：如图(1.3-9)所示

13、，真空中带电量分别为QA=+10-8C和QB=-10-8C的点电荷A、B相距r=1m，则：两点电荷连线的中点O的场强多大？距A、B两点都为r的点的场强如何？ABOQAQB图(1.3-9)静电场与力学的综合：OE图(1.3-10)例题3：如图(1.3-10)所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，处在水平向左的大小为E的匀强电场中，小球静止时丝线与垂线的夹角为，求：小球带何种电？电荷量是多少？若将丝线烧断，则小球将做什么运动？（设电场范围足够大）【达标检测】：ABCEC图(1.3-11)如图(1.3-11)所示，A、B、C为一直角三角形的三个顶点，B=300，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，则C点场强方向与AB平行，则qA带_电，qB带_电，qA：qB=_。ABCDO图(1.3-12)如图(1.3-12)所示，在边长为L的正方形四个顶点A、B、C、D上依次放置电荷量为+q