学年人教版高中物理选修1-1全册教案

1、人教版高中物理选修1-1全册教案目 录1.2.1电场强度 电场线1.2.2电场强度 电场线4.4信息化社会教学设计第一节、电荷库仑定律一、接引雷电下九天说明：电闪雷鸣是常见的自然现象，有时甚至表现得神秘恐怖。蒙昧时期的人们认为雷电是“天神之火”, 在很长的历史时期内对雷电充满畏惧。欧洲的文艺复兴使得科学精神得到解放，人们开始对雷电现象进行思考。18 世纪，各种静电现象首先引起了学者们的关注和研究。问：我们周围有哪些静电现象呢？（冬天在漆黑的房间里脱毛衣的时候可以看到火星天气干燥的时候，手摸到铁器的时候会发麻）说明：那么天上的雷电和我们平时接触到的静电有没有联系呢？如果有，会有什么联系呢？174

2、6 年，富兰克林胃着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验。问：他是如何做这个实验的呢？（他用绸子做了一个大风筝在风筝顶上安了一根细铁丝，一根麻线的一端连接铁丝，另一端拴一把钥匙并塞在莱顿瓶中。他和儿子一起把风筝放到天上，牵着风筝的一根丝绳系在遮雨棚内。当雷电打下来，他看见麻线末端的纤维散开，并且莱顿瓶也带上了电。问：富兰克林的风筝实验有什么意义吗？（证明了闪电是一种放电现象，与摩擦产生的电没有区别。该实验统一了天电和地电，使人类摆脱了对雷电现象的迷信）富兰克林的实捆正明闪电是一种放电现象，与摩擦产生的电没有区别。他统一了天电和地电，使人类摆脱了对雷电现象的迷f 言。富兰克林为我们揭开了天电的

3、奥秘一一它跟地上的电是 样的富兰克林吞到J 欧洲人表演的电学实验。新奇的现象激发了他极大的兴趣，通过欧洲科学界的朋友，他很快就得到了一套实验仪器并立即开始重复实验和研究。二、电荷（一）摩擦起电说明：静电有什么性质？它从哪里来？它的存在跟我们的生活有哪些关系？说明：人们最早注意的经典现象是摩擦起电。我国学者王充发现甲壳等物体能吸引芥子之类的轻小物体，古希腊人也发现了琥珀等物体经摩擦后能吸引草屑等小物体，后来在大量的摩擦起电实验中人们发现：电荷有两种： 正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷。电荷的多少就称之为电荷量问：在国际单位制中，电荷的单位是什么？（库仑

4、 简称库 符号C ）问：电荷之间的力学性质怎样？（同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引）问：为什么摩擦能够起电呢？（物质的原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成的。原子核的正电荷数且与周围电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外表现为电中性。在摩擦起电过程中，一些被原子核束缚得不紧的电子转移到另一个物体上，于是失去电产的物休带正电，得到电子的物体带负电在用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上的电子跑到丝绸上去了，玻璃棒因缺少电子而带正电，丝绸因有多余的电荷而带负电）问：如何知道物体是否带电了呢？（可以使用验电器）问：如图左侧的验电器结构如何?原理如何？（上面是个金属盒，下面有两个金属箔片，两个金属箔片能够

5、因为带同种电荷而张开）问：如图右侧的验电器结构如何?原理如何？(上面是个金属球，下面是一根固定的金属杆和一个金属箔片，能够根据指针偏转的角度表示带电的多少，这种特殊的脸电器也叫做静电计 ) （二）接触起电说明：除了摩擦起电外，还有没有其他起点方式呢？例如两个相同的金属小球，甲不带电，乙带电，两个小球接触，则甲球要带上一定的电荷问：两个带电的相同的小球，接触后电荷如何分配？（每个带电小球的电荷等于正负电荷的平均值）（三）感应起电实验：实验器材：（一对用绝缘支柱支持的金属导体A 、B 下面带有金属箔片，带正电的金属球C）实验过程：使金属导体A 、B彼此接触，让带正电的球C 移近导体A实验现象：带正

6、电的球C 移近导体A前，贴在A、B下面的金属箔是闭合的。带正电行的球C 移近导体A ，可以看到A 、B 上的金属箔都张开了。实验解释：A、B是金属，带有自由电荷，带正电的球C移近导体A时，A、B中的自由电子受到球C的吸引移动到A使A带上负电，同时使A带上等量的正电，所以可以看到A 、B 上的金属箔都张开了。问：如果把A 、B 分开，然后移去C ，可以看到什么现象？（A 、B 上的金属箔仍然张开）为什么会看到这样的现象？（在用外力把A 、B 分开的过程中，A、B上的电荷并没有发生中和，仍然带有电荷）问：如果让A 、B 接触，移去C，可以看到什么现象？(金属箔就不再张开)，为什么会看到这样的现象？

7、（A 、B 所带的电荷是等量的，互相接触时，移去C后，正、负电待发生了中和。所以金属箔就不再张开）说明：把电荷移近不带电的导体，使导体带电的现象，叫做感应起电三、电荷守恒定律 说明：大量事实表明，电荷既不能创生也不能消灭只能从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到另一部分。在转移的过程中电荷的总量 不变，这个结论叫做电荷守恒定律，该定律是物理学中重要的基本定律之一。 说明：到目前为止，科学实验发现的最小电荷夏是电了所带的电荷量，我们就把电子的电荷量称之为元电荷，用e 表示，电子电量e = 1 . 60 x 10 19 C，所有带电物体的电荷量或者等于e ，或者是e 的整数倍。四、库仑

8、定律实验：实验器材：带正电的物体A ，丝线、带正电的轻质小球、支架实验过程：物体A 位置固定不动，把带正电的轻质小球用细线系在支架上，先后挂在P1、P2、P3等位置，观察丝线与竖直方向之间的夹角实验现象：物体A与带电小球的距离越大，丝线与竖直方向之间的夹角越小实验解释：该实验现象说明，电荷之间的作用力和距离之间的关系是距离越大，作用力越小实验过程：物体A 位置固定不动，带正电的轻质小球用细线系在支架上，位置固定不动，增大或减小它所带的电荷量，观察丝线与竖直方向之间的夹角实验现象：物体A与带电小球的带电量越大，丝线与竖直方向之间的夹角越大实验解释：该实验现象说明，电荷之间的作用力和电荷量之间的关

9、系是电荷量越大，作用力越大说明：法国物理学家库仑用精确的实验研究了电荷之间的作用力，得知真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的乘积成正比跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。人们把这个定律就称之为库仑定律。问：如果用Q 、q 表示两个点电荷的电荷量，用r表示它们之间的距离，用F 表示它们之问的相互作用力，则库仑定律可以如何表示？（FKQq/r2 ）问：式中的k是什么？（静电力常量 ）大小为多少？（9 . 0 x 109）单位是什么？（N m 2/ C2） 问：库仑定律的成立条件是什么？（真空中静止点电荷） 问：什么情况下电荷才能称之为点电荷？（如果带电体间的距离比它

10、们自身线度的大小大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以看做点电荷） 问：如果两个带电体不能看成点电荷，该如何处理呢？（可以把带电体看成是许多个点电荷组组成，根据库仑定律和力的合成法则，原则上就可以求出带电体间的静电力的大小和方向）电荷库仑定律板书设计一、接引雷电下九天二、电荷（一）摩擦起电1、电荷： 正电荷 负电荷 电荷量：电荷的多少 单位：库仑 简称库 符号C 2、电荷之间的力学性质：同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引 摩擦起电的解释：电子的转移3、验电器、静电计（二）接触起电（三）感应起电1、感应起电：把电荷移近不带电的导体，使导体带电的现象三、电荷

11、守恒定律 1、 内容：电荷既不能创生也不能消灭只能从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到另一部分。在转移的过程中电荷的总量 不变 2、元电荷：电子的电荷量 e = 1 . 60 x 10 19 C四、库仑定律1、内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的乘积成正比跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2、数学表达式：FKQq/r23、成立条件 ：真空中静止点电荷（如果带电体间的距离比它们自身线度的大小大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以看做点电荷）4、两个带电体不能看成点电荷处理方法：可以把带电体分割成许多个

12、点电荷，根据库仑定律和力的合成法则，原则上就可以求出带电体间的静电力的大小和方向第一节电荷 库仑定律教学目标（一）知识与技能1知道两种电荷及其相互作用知道点电荷量的概念2了解静电现象及其产生原因；知道原子结构,掌握电荷守恒定律3知道什么是元电荷4掌握库仑定律，要求知道知道点电荷模型，知道静电力常量，会用库仑定律的公式进行有关的计算（二）过程与方法2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。3、类比质点理解点电荷，通过实验探究库仑定律并能灵活运用（三）情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微

13、观的角度认识物体带电的本质，认识理想化是研究自然科学常用的方法,培养科学素养，认识类比的方法在现实生活中有广泛的应用重点：电荷守恒定律，库仑定律和库仑力难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题，库仑定律的理解与应用。教具：丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属球，静电感应导体，通草球，多媒体课件 教学过程：第1节电荷 库仑定律（第1课时）（一）引入新课：多媒体展示：闪电撕裂天空，雷霆震撼着大地。师：在这惊心动魄的自然现象背后，蕴藏着许多物理原理，吸引了不少科学家进行探究。在科学史上，从最早发现电现象，到认识闪电本质，经历了漫长的岁月，一些人还为此付出过惨痛的代价。下面

14、请同学们认真阅读果本第2页“接引雷电下九天”这一节，了解我们人类对闪电的研究历史，并完成下述填空：电闪雷鸣是自然界常见的现象，蒙昧时期的人们认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，直到1752年，伟大的科学家_冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，发现天电和摩擦产生的电是一样的，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。师强调：以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危险去捕捉闪电，证实了闪电与实验室中的电是相同的。雷电是怎样形成的？（大气中冷暖气流上下急剧翻滚，相互摩擦，云层就会积聚电荷，当电荷积累到一定程度，瞬间发生大规模的放电，就产生了雷电）物体带电是怎么回事？电荷

15、有哪些特性？电荷间的相互作用遵从什么规律？人类应该怎样利用这些规律？这些问题正是本章要探究并做出解答的。师：本节课我们重点研究了解几种静电现象及其产生原因，电荷守恒定律（二）新课教学复习初中知识：师：根据初中自然的学习，用摩擦的方法可使物体带电，请举例说明。生：用摩擦的方法。如：用丝绸摩擦过的玻璃棒，玻璃棒带正电；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，橡胶棒带负电。演示实验：先用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑，看有什么现象？然后用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒，再靠近碎纸屑看有什么现象？让学生分析两次实验现象的异同；并分析原因。教师总结：摩擦过的物体性质有了变化，带电了或者说带了电荷。带电后，能吸引轻小物体，而

16、且带电越多，吸引力就越大，能够吸引轻小物体，我们说此时物体带了电。而用摩擦的方法使物体带电就叫做摩擦起电。人类从很早就认识了摩擦起电的现象，例如公元1世纪，我国学者王充在论衡一书中就写下了“顿牟掇芥”一语，指的是用玳琩的壳吸引轻小物体。后来人们认识到摩擦后的物体所带的电荷有两种：用丝绸摩擦过的玻璃棒的所带的电荷是一种，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是另一种。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。一、电荷：1、自然界中的两种电荷（富兰克林命名）把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷2、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引3、电荷量：

17、电荷的多少叫做电荷量符号：Q或q 单位：库仑 符号：C“做一做”验电器与静电计为了判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少，从18世纪起，人们经常使用一种叫验电器的简单装置：玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一条导体棒的下端，棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出（图甲）。如果把金属箔换成指针，并用金属做外壳，这样的验电器又叫静电计（图乙）问：是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？解释看到的现象？二、起电的方式及原因1、摩擦起电摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同特别是离核较远的电子受到的束缚较小。当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物

18、体。实质：电子的转移结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷得到电子：带负电；失去电子：带正电问：摩擦起电有没有创造了电荷？生：没有，摩擦起电是带电粒子（如电子）从一个物体转移到另一个物体。师：很多物质都会由于摩擦而带电，是否还存在其它的使物体起电的方式？在学习新的起电方式之前，我们先来学习金属导体模型。金属导体模型也是一个物理模型P3（动画演示）自由电子：脱离原子核的束缚而在金属中自由活动。带正电的离子：失去电子的原子，都在自己的平衡位置上振动而不移动。2、感应起电【演示】取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，帖在下部的金属箔是闭合的。把带正电荷的球C移近彼此接触

19、的异体A，B(参见课本图1.11)金属箔有什么变化？实验现象：可以看到A，B上的金属箔都张开了，表示A，B都带上了电荷提出静电感应概念：（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象。规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷（2）利用静电感应使物体带电，叫做感应起电（3）提出问题：静电感应的原因？带领学生分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。如上面的这个演示实验中，导体A和B带上了等量的异种电荷【演示】如果先把C移走，金属箔又有什么变化？

20、实验现象：A和B上的金属箔就会闭合如果先把A和B分开，然后移开C，金属箔又有什么变化？实验现象：可以看到金属箔仍张开，表明A和B仍带有电荷；如果再让A和B接触，金属箔又有什么变化？实验现象：金属箔就会闭合，表明他们就不再带电这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和问：感应起电有没有创造了电荷？生：没有。感应起电而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。感应起电也不是创造了电荷。上面我们学习了三种起电方式及起电的原因，我们思考一下，在起电过程中，有没有创造了电荷？生：没有。师：无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，并

21、不是创造电荷. 得出电荷守恒定律三、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分师：电荷守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。四、元电荷师：迄今为止，科学家实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。元电荷：电子所带的电荷量，用e表示。e =1.601019C注意：迄今为止，发现所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。（三）小结对本节内容做简要的小结巩固练习1、关于元电荷的理解，下列说法正确的是（）A元电荷就

22、是电子B元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C元电荷就是质子D物体所带的电量只能是元电荷的整数倍2、16 C电量等于_元电荷3、关于点电荷的说法，正确的是（）A只有体积很小的带电体才能看成点电荷B体积很大的带电体一定不能看成点电荷C当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体可看成点电荷D一切带电体都可以看成点电荷作业第2课时教学过程：（一）复习上课时相关知识问：什么是元电荷？答：电子所带的电荷量，用e表示。e =1.601019C。强调是一个电荷量，不是一个电荷。问：上一节学过起电的方式有哪些？答：摩擦起电、感应起电和接触起电。问：摩擦起电、感应起电和接触

23、起电有没有违背电荷守恒定律？答：没有。问：通过初中的学习，我们知道：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。这说明电荷之间存在作用力，那么电荷之间的作用力大小与什么因素有关，有什么样的规律？生：师：我们这节课就来研究这个问题。（二）新课教学第2节、库仑定律提出问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？【演示】如图2，先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处，然后把铝箔包好的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电，把草球先后挂在P1、P2、P3的位置，带电小球受到A 的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。观察实验发现带电小球在P1、P2、P3 各点受到的A的作用力依

24、次减小；再增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发现，在同一位置小球受到的A的作用力增大了。提问四：电荷间作用力大小跟什么有关？答：与电荷间距离及电量多少有关，电荷的作用力随着距离的增大而减小，随着电量的增大而增大。带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向 【板书】：1、影响两电荷之间相互作用力的因素：1距离2电量师：电荷间的作用力随电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。这隐约使我们猜想：电荷间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式呢？也就是说，带电体间的相互作用力，会不会与它们电荷量的乘积成正比，与它们间距离的二次方成反比？事实上，电荷间的作用力与引力的相似性早已此起当年一些

25、研究者的注意，卡文迪许和普里斯特利等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。然而，他们也发现，引力与电荷间的力并非完全一样，而且我们上面的实验也仅仅是定性的，并不能证实我们的猜想。这一科学问题的解决是由法国学者库仑完成的。【板书】2、库仑定律（1785年，法国物理学家库仑）启发与设问： 18世纪法国物理学家库仑也研究了这个问题，他的猜想是库仑在前人研究的基础上，先后克服了，困难一：电荷量的测量问题和困难二：作用力的测量问题，用实验研究了电荷之间的作用力，证实了这个猜测，并提出了以下的规律：库仑定律：（库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认）（1）内容表述：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力

26、的大小跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比作用力的方向在两个点电荷的连线上（2）公式：静电力常量k = 109Nm2/C2适用条件：真空中，点电荷理想化模型（3）电荷间这种相互作用叫做静电力或库仑力【介绍】（1）关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言的，只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点在教学中应结合实例予以纠正（2）要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，对其它介质对电荷间库仑

27、力的影响不便向学生多作解释，只能简单地指出：为了排除其他介质的影响，将实验和定律约束在真空的条件下静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计【小结】对本节内容做简要的小结巩固练习1真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为

28、q和2q，它们之间相互作用力的大小为F有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C跟A、B小球各接触一次后拿开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小可为： A3F/64 B0 C3F/82D3F/162如图141所示，A、B、C三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它们所带电量相等A、B两处为正电荷，C处为负电荷，且BC=2AB那么A、B、C三个点电荷所受库仑力的大小之比为_3真空中有两个点电荷，分别带电q1=510-3C，q2=210-2C，它们相距15cm，现引入第三个点电荷，它应带电量为_，放在_位置才能使三个点电荷都处于静止状态4把一电荷Q分为电量为q和(Qq)的两部

29、分，使它们相距一定距离，若想使它们有最大的斥力，则q和Q的关系是_作业 第二节 电场强度 电场线 教学目标：（一）知识目标知道电荷间的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，会根据电场强度的定义及其变形公式的进行简单的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。4、知道什么是匀强电场中电场线的分布5、知道两块互相靠近，带等量异种电荷的平行金属板之间的电场是匀强电场（二）能力目标通过观察演示实验，理解建立电场线的思想过程，并通过概括出典型电场的电场线特点的过程，培养学生的观察能力和概括能力；（三）德育目标通过对有关问题的生生讨论学习

30、，培养学生的批判性思维和发散性思维；重点：电场强度难点：电场强度概念的建立教具：教学过程： 复习引入问：库仑定律的内容、表达式、适用条件？ 电荷之间存在相互作用力，这种相互作用是怎么发生的呢？人们对这个问题的认识在历史上曾有过两种不同的观点。在法拉第之前，人们认为两个电荷之间的相互作用力是一种超距作用，也就是一个电荷对另一个电荷的作用是隔着一定空间直接给予的，不需要中间有什么媒介做传递，这种方式可表示为：在19世纪30年代法拉第提出一种观点，认为电荷的周围存在着由它产生的电场，另外一个电荷受到这个电荷的作用力就是通过这个电场给予的，这种作用方式可以表示为： 近代物理学的理论和实践已经完全证明了

31、场的观点的正确性。电场以及将要学习的磁场已被证明是一种客观存在的物质形态，电视台和无线广播电台就是靠激发电磁场的方式发送各种节目信号的。虽然电磁场“看不见”、“摸不着”，但是我们却可以在远离发射塔的地方，用电视机和收音机接受它们发送的节目信号，这就是电磁场客观存在的很好的例证。这节课我们就来学习描述电场的重要概念。 新课教学电场1.存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用力的一种特殊物质。2.基本性质：力的性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种电场对电荷的静电力称为电场力。能的性质：使放入其中的电荷具有能。质疑：同一电荷q在电场中不同点受到电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？因为电场具

32、有方向性，而且各个点强弱不同，所以同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同，我们用电场强度来表示电场的强弱和方向。电场强度（E）指出：虽然可以用同一电荷q在电场各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱，但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关，所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱。实验表明：在电场中同一点，电场力F与电荷电量q成正比，比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定，跟电荷电量无关，是反映电场性质的物理量，所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱。1大小；电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。 公式：EF/q 单位：N/C 或

33、 V/m2方向：物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。指出：负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反。E的物理意义：表示电场的强弱和方向，反映了电场力的性质。思考：E由F、q决定吗？E表示电场本身的属性，不由F、q决定，即E跟电场这某电有无试探电荷和试探电荷的电荷量的多少、电性如何、所受电场力均无关。但可用EF/q来计算E。思考：F由E、q决定吗？（是的）这是任何采用比值法定义的物理量的共同特点。例：+Q的电场A处，放入一电荷q4C，受到力F8N，则E？（2N/C） 若q8C，则E？（2N/C） 若不放电荷，E？（2N/C）3E由电场本身决定，

34、与放入场中的电荷无关。 思考：E有电场本身的哪些因素决定呢？10410-8 C的点电荷在该点受到的电场力是多大？例：真空中有一个电荷量为Q的点电荷，求离它距离为r处的电场强度思考与讨论：书上的问题 三、电场线为形象地描述电场而假想的曲线在电场中画出的一些曲线，其上每一点的切线方向表示该点的场强方向。演示：用感应起电机使一个静电羽带电，带领学生观察丝线分布情况后，给出点电荷周围电场线的画法。由点电荷电场的计算公式可知：距点电荷越远电场强度越小。从实验可看出在离场源电荷越近的地方，电场线越密，所以可以用电场线的疏密程度表示场强的强弱。电场线的疏密程度反映电场的强弱 清楚了电场线如何描述场强，接下来

35、要求熟悉几种典型的电场线的分布。几种常见电场的电场线1) 正电荷的电场线向外发散，离电荷近处，电场线密集，电场强度大 2) 负电荷的电场线向里聚集，离电荷近处，电场线密集，电场强度大 3) 等量异种电荷演示：用感应起电机使两个静电羽带上等量异种电荷，给出靠近等量异种电荷周围的电场线的画法。 4) 等量同种电荷 演示：用感应起电机使两个静电羽带上等量同种电荷，给出靠近等量同种电荷周围的电场线的画法。演示：用感应起电机使一个静电于和一个金属平行板带上异种电荷，使它们靠近。给出靠近的点电荷和金属平行板带上异种电荷时周围的电场线的画法。4电场线的特性：电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷，中途不中断

36、两条电场线不闭合、不相交、不相切说明：电场中任一点的E的方向是唯一的，如相交则该处出现两个场强方向，所以不能相交；电场线的疏密表示电场的强弱，如相切，则在切点电场线密度无穷大，这种情况不可能，所以不能相切。注意：电场线在空间上是立体分布的。5匀强电场：电场强度的大小、方向处处相同 演示：用感应起电机使两个金属平行板带上异种等量电荷，使它们靠近，并相互正对，给出靠近的两个金属平行板带上异种电荷时周围的电场线的画法。 匀强电场的电场线：间距相等的平行线 产生条件：两块靠近的平行金属板，大小相等，互相正对，分别带有等量的正负电荷，它们之间的电场除边缘附近外就是匀强电场。练习：1、电场中有一点P，下列

37、说法是正确的是（ ）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C、P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大D、P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向2、下列关于电场说法中正确的是（ ）A、只要有电荷存在，电荷周围一定存在着电场B、在电场中的同一点，无论试探电荷q的值如何变化，F和q的比值始终不变C、电场中某一点的场强为零，则放在该点的电荷受到的电场力一定为零D、由电场强度的定义式E=F/q可知，E与F成正比，E与q成反比4、关于电场线的说法正确的是（ ）A、电场线既能描述电场的方向，也能描述电场的强弱B、电场线就是带电粒子在电场中运动的

38、轨迹C、电场线是人们为了形象化而假设的曲线，它不是实际存在的线D、电场线是假想出来的一组曲线，所以不能用实验的方法来模拟 第二节 电场强度 电场线 教学目标：（一）知识目标知道电荷间的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，会根据电场强度的定义及其变形公式的进行简单的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。4、知道什么是匀强电场中电场线的分布5、知道两块互相靠近，带等量异种电荷的平行金属板之间的电场是匀强电场（二）能力目标通过观察演示实验，理解建立电场线的思想过程，并通过概括出典型电场的电场线特点的过程，培养学生的观察能力和概

39、括能力；（三）德育目标通过对有关问题的生生讨论学习，培养学生的批判性思维和发散性思维；重点：电场强度难点：电场强度概念的建立教具：教学过程： 复习引入问：库仑定律的内容、表达式、适用条件？ 电荷之间存在相互作用力，这种相互作用是怎么发生的呢？人们对这个问题的认识在历史上曾有过两种不同的观点。在法拉第之前，人们认为两个电荷之间的相互作用力是一种超距作用，也就是一个电荷对另一个电荷的作用是隔着一定空间直接给予的，不需要中间有什么媒介做传递，这种方式可表示为：在19世纪30年代法拉第提出一种观点，认为电荷的周围存在着由它产生的电场，另外一个电荷受到这个电荷的作用力就是通过这个电场给予的，这种作用方式

40、可以表示为： 近代物理学的理论和实践已经完全证明了场的观点的正确性。电场以及将要学习的磁场已被证明是一种客观存在的物质形态，电视台和无线广播电台就是靠激发电磁场的方式发送各种节目信号的。虽然电磁场“看不见”、“摸不着”，但是我们却可以在远离发射塔的地方，用电视机和收音机接受它们发送的节目信号，这就是电磁场客观存在的很好的例证。这节课我们就来学习描述电场的重要概念。 新课教学电场1.存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用力的一种特殊物质。2.基本性质：力的性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种电场对电荷的静电力称为电场力。能的性质：使放入其中的电荷具有能。质疑：同一电荷q在电场中不同点受到电场力的

41、方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？因为电场具有方向性，而且各个点强弱不同，所以同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同，我们用电场强度来表示电场的强弱和方向。电场强度（E）指出：虽然可以用同一电荷q在电场各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱，但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关，所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱。实验表明：在电场中同一点，电场力F与电荷电量q成正比，比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定，跟电荷电量无关，是反映电场性质的物理量，所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱。1大小；电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场

42、强度，简称场强。 公式：EF/q 单位：N/C 或 V/m2方向：物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。指出：负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反。E的物理意义：表示电场的强弱和方向，反映了电场力的性质。思考：E由F、q决定吗？E表示电场本身的属性，不由F、q决定，即E跟电场这某电有无试探电荷和试探电荷的电荷量的多少、电性如何、所受电场力均无关。但可用EF/q来计算E。思考：F由E、q决定吗？（是的）这是任何采用比值法定义的物理量的共同特点。例：+Q的电场A处，放入一电荷q4C，受到力F8N，则E？（2N/C） 若q8C，则E？（2N/C）

43、 若不放电荷，E？（2N/C）3E由电场本身决定，与放入场中的电荷无关。 思考：E有电场本身的哪些因素决定呢？10410-8 C的点电荷在该点受到的电场力是多大？例：真空中有一个电荷量为Q的点电荷，求离它距离为r处的电场强度思考与讨论：书上的问题 三、电场线为形象地描述电场而假想的曲线在电场中画出的一些曲线，其上每一点的切线方向表示该点的场强方向。演示：用感应起电机使一个静电羽带电，带领学生观察丝线分布情况后，给出点电荷周围电场线的画法。由点电荷电场的计算公式可知：距点电荷越远电场强度越小。从实验可看出在离场源电荷越近的地方，电场线越密，所以可以用电场线的疏密程度表示场强的强弱。电场线的疏密程

44、度反映电场的强弱 清楚了电场线如何描述场强，接下来要求熟悉几种典型的电场线的分布。几种常见电场的电场线1) 正电荷的电场线向外发散，离电荷近处，电场线密集，电场强度大 2) 负电荷的电场线向里聚集，离电荷近处，电场线密集，电场强度大 3) 等量异种电荷演示：用感应起电机使两个静电羽带上等量异种电荷，给出靠近等量异种电荷周围的电场线的画法。 4) 等量同种电荷 演示：用感应起电机使两个静电羽带上等量同种电荷，给出靠近等量同种电荷周围的电场线的画法。演示：用感应起电机使一个静电于和一个金属平行板带上异种电荷，使它们靠近。给出靠近的点电荷和金属平行板带上异种电荷时周围的电场线的画法。4电场线的特性：

45、电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷，中途不中断 两条电场线不闭合、不相交、不相切说明：电场中任一点的E的方向是唯一的，如相交则该处出现两个场强方向，所以不能相交；电场线的疏密表示电场的强弱，如相切，则在切点电场线密度无穷大，这种情况不可能，所以不能相切。注意：电场线在空间上是立体分布的。5匀强电场：电场强度的大小、方向处处相同 演示：用感应起电机使两个金属平行板带上异种等量电荷，使它们靠近，并相互正对，给出靠近的两个金属平行板带上异种电荷时周围的电场线的画法。 匀强电场的电场线：间距相等的平行线 产生条件：两块靠近的平行金属板，大小相等，互相正对，分别带有等量的正负电荷，它们之间的电场除边缘

46、附近外就是匀强电场。练习：1、电场中有一点P，下列说法是正确的是（ ）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C、P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大D、P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向2、下列关于电场说法中正确的是（ ）A、只要有电荷存在，电荷周围一定存在着电场B、在电场中的同一点，无论试探电荷q的值如何变化，F和q的比值始终不变C、电场中某一点的场强为零，则放在该点的电荷受到的电场力一定为零D、由电场强度的定义式E=F/q可知，E与F成正比，E与q成反比4、关于电场线的说法正确的是（ ）A、电场线既能描述电场的方向，也能

47、描述电场的强弱B、电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹C、电场线是人们为了形象化而假设的曲线，它不是实际存在的线D、电场线是假想出来的一组曲线，所以不能用实验的方法来模拟第二节 电场 教学目标（一）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认识电场线和电场强度，懂得用电场线、电场强度描述电场，知道匀强电场（二）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

48、概念；知道电场叠加的一般方法。 （三）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。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过程第一课时（一）复习上课时相关知识问：讲出库仑定律的内容及该定律的适用条件？答：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比作用力的方向在两个点电荷的连线上。适用于真空中，点电荷磁体A磁体B磁场师：库仑定律提示了电荷间的相互作用规律。两个电荷不需相互接触，就能产生相互作用，这种相互作用是靠什么传递的呢？研究这个问题之前，我们先来回忆一下初中所学的磁体之间的

49、相互作用。大家知道两个磁体不需相互接触，也能产生相互作用。谁能告诉大家，磁体间的相互是通过什么发生的？生：磁体周围有一种物质叫磁场，磁体间是通过磁场发生相互作用的。师：那么电荷周围是不是也有类似的情况呢？科学研究对这一类似的猜想提供了有力的支持：电荷周围确实也存在着一种物质，叫电场。电荷间的相互作用就是通过电场发生的。 （二）新课教学第2节电场一、电场： （法拉第提出）1、电荷的周围都存在着由它产生的电场。电场是一种物质。（与磁场一样都是物质的一种形态）电荷A电荷B2、基本性质：能对电场中的电荷有力的作用，这个力叫电场力。前面所学的静电力（库仑力）就是一种电场力。电荷A电荷B电场问题：下面请同

50、学们以电荷A与电荷B间相互作用为例，说明电荷A是怎样对电荷B施加力的作用的，电荷B又是怎样对电荷A施加力的作用的？生：电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用电荷A对电荷B的作用，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，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用3、电荷间的相互作用力通过电场发生师：在本章中，只讨论静止电荷产生的电场，称为静电场。4、静电场：静止电荷产生的电场师：电场明显特征之一是对场中其他电荷具有作用力，因此在研究电场的性质时，可以从研究电场的力的性质入手。为了方便研究，我们需要引入几个电荷概念：2、试探电荷和场源电荷（1）试探电荷又叫检验电荷，它是电荷量和尺寸都

51、充分小，以致可忽略原来电场的影响中，同时又能确切地反映它在电场中的位置。因此试探电荷可以看作是电荷量很小的点电荷，是一种理想化模型，（2）场源电荷也叫源电荷：产生电场的电荷。假设我们所研究的电场是由点电荷Q所产生的，则点电荷Q就是场源电荷。下面把电荷量为q的试探电荷分别放在电场中的A、B、C各处（设rA=3rC，rB=2rC），计算电场对q的电场力FA，FB、FC。可以发现，同一试探电荷q在电场中不同点受到的电场力大小、方向各不相同，且FCFBFA，这能说明什么问题呢？引导学生答出：同一电荷在电场中不同的位置，所受的电场力大小、方向各不相同。表明电场中不同位置，强弱不同，方向不同。继续引导：用

52、怎样的量来表示电场中不同位置的电场强弱与方向呢？刚才，试探电荷q在不同位置受力不同，那么是否可用电场力来表示电场的强弱呢？生1：应该可以吧。生2：不可以，对于电场中的同一位置，若放置一个电荷量较小的小电荷q，其受力就较小，如以此说明电场中该点较弱，那么若在该位置放置一个电荷量较大的小电荷q1，其受力就会较大，那是否又可以说电场中该点较强，若可以的话，岂不自相矛盾？生3：图2（此问题，学生可能一下子无法回答，教师可引导，请学生先思考：若将电荷量为q的试探电荷1放在C处，所受到的电场力的大小为FC，将电荷量为10q的试探电荷2放在A处，所受到的电场力的大小为FA1，那么还存在FCFA1吗？然后再做

53、回答。）继续引导：如图2，我们可以在同一位置A引入不同电荷量的试探电荷，受力又有何结果呢？大家来看对比，在距场源Q为r处，分别放入电荷量不同的试探电荷q1、q2、，由库仑定律得F1=，F2=，Fn=，可见同一位置不同电荷量的试探电荷受到的力是不等的。显然不能用试探电荷受的力来表示电场的强弱。前面学生2讲得非常有道理。那么你们再思考一下，我们该用怎样的量来表示电场的强弱？（目光询问学生）师：是什么量使不同电荷量的试探电荷受到的力不等呢？师生共同分析：显然，不是电场本身变化了，而是不影响电场的试探电荷的电荷量。到底用什么办法来衡量电场强弱呢？大家注意观察，式中=看看上式，我们可发现只要A点位置不变

54、，F与q的比值就不变若位置变了，那么F与q的比值变不变呢？换到B点，我们把试探电荷放入在B点，看看：仍然有=，位置变了，那么F与q的比值也变了，但还是只要B点位置不变，F与q的比值就不变。从上面分析看出：场源Q固定，则由它产生的电场的空间分布也固定，对于场中某确定的点，试探电荷受到的电场力F与试探电荷的电荷量q的比值F/q是一个不变的量，它仅与Q、r有关，与检验电荷无关。现设E；引入试探电荷q，则试探电荷q在该处所受到的电场力FEq，E大处，q所受电场力F也大；E小处，q所受电场力F也小，这说明比值E可以反映电场某点的强弱。因此可以用这个比值反映电场的强弱，即电场的力的性质，物理学上把它称为电

55、场强度，简称场强二、电场强度(E)：是一个描述电场强弱与方向的物理量。（1）定义：电场中某点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强用E表示。定义式（大小）：E=F/q （适用于所有电场）师：物理学中常常用比值定义物理量，用来表示研究对象的某种性质。以往学习过的物质的=m / v ；导体的电阻R=U/I；速度V=S / t 等物理量都是用比值法来的定义的，它们有共同的特点：凡是用比值法定义的物理量与比值中的几个物理量无关，则该比值就应是反映了物质的某种性质。如场强E则是反映了电场的力的性质。另外比值定义一个新的物理量的同时，也就确定了这个新物理量与原有物理量之间的

56、关系。（2）电场强度是由电场本身决定的，它跟电场中是否有试探电荷、试探电荷的电荷量以及试探电荷受到的电场力均无关。它决定于电场的源电荷及空间位置。（3）单位：N/C ；其物理意义是电场中某点的电场强度数值上等于单位电荷（1C）在那里所受的电场力的大小提出问题：电场强度是矢量，怎样表示电场的方向呢？（4）方向性：物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同指出：负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反例1如图所示，Q为放在真空中的正点电荷，其电荷量为Q。求：（1）画出A、B两点的场强方向。（2）算出A、B两点的场强大小。（给出Q、r）（请一名学生板演，其

57、他学生自己做）教师讲评并分析：（1）场强的大小与方向跟检验电荷的有无、电量、电性没有关系。（2）场强的大小只由场源电荷和场点到场源的距离来决定。（3）离场源电荷越近的点场强越大，离场源电荷越远的点场强越小。最后带领学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q和E=kQ/r2的区别及联系三、（真空中）点电荷周围的电场1、大小：E=kQ/r2 （只适用于真空中点电荷的电场）说明：公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离从而使学生理解：空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关2、方向：以Q为中

58、心做一球面。当Q是正电荷，E的方向沿半径向外；当Q是负电荷，E的方向沿半径向内。组织学生讨论与思考，由学生讨论后归纳：（1）请比较公式E= 和 E=中的q与Q分别表示什么意义？两个公式的适用条件有何不同？（2）根据公式E=可知，场点离场源电荷Q越近，该场点处的场强越大，当r0时，E，显然这是不可能的，那么该如何理解这个问题？师：在研究磁场时，根据放在磁体周围铁屑的分布，可以画出一条条曲线（磁感线）形象地描述磁场。前面我们在研究电荷间的相互作用是通过什么发生的问题时通过与磁体间的相互作用是通过磁场发生的相类比，从而认识到电荷的周围存在由它自身产生的电场。这个类比的成功足以鼓舞我们对电场的研究也可

59、以用类似的方法。四、电场线（法拉第首先引入）1、在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致。这样的曲线就叫做电场线。同样做出规定：静电场中的电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远；电场线的疏密程度表示电场的强弱。+QABC师：根据以上电场线的定义，请同学们讨论下面的问题（打出问题）：该如何建立点电荷的电场线？师：请每一组奇数排的同学往后转，与偶数排的同学组成一小组，展开讨论。2电场线的建立1）单个正、负点电荷的电场线讨论过程中提醒：我们可以先从单个正点电荷开始研究。（讨论几分钟后）师：好，回到刚才的问题上来（打下一张幻灯片）。师：虚线上A、B、C的场强方向朝哪里的呢

60、？（打出方向）师：现在，我们要在这个电场中建立一条线电场线，它能表达出A、B、C三点的场强情况。那就要使它的切线方向与该点的场强方向一致，这样的线不就是虚线本身吗？（画出实线）当然，为了表达切线的方向与场强方向一致，还要给它加上箭头，朝左还是朝右？对，朝右（打出箭头），这就是这个正点电荷的一条电场线了。为了表示各处的场强情况，我们应该画出一系列这样的线条（依次打出另三条，同时打出另四条），即形成了点电荷的电场线。果真如此吗？可以用实验来（稍停）模拟。（模拟后）师：正点电荷的电场线是这样的，那负点电荷的呢？（稍停后，打出负点电荷的电场线）师问：为什么这里的箭头是朝里的呢？生：可以在电场中引入一个