电场 电场强度

1、电场电场强度教学目标 知识目标1、知道什么是电场；2、理解电场强度的概念，掌握电场强度点的定义式、 单位和电场强度方向的规定；能力目标能够认识电场的物质性，理解物理学上利用比值来 定义物理量的方法；情感目标电场，虽然看不到、摸不到，但是它实际存在的， 可以根据它表现出来的性质研究、认识.这是物理学中 常用的研究方法，学习它同时帮助建立科学的方法论. 教学建议 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，是本节 难点.初学者要注意不要将电场强度和电场力混淆.关于电场强度定义的教材分析电场强度虽然由检验电荷所受到的电场力与电荷量

2、 的比值来定义的物理量，但与检验电荷无关，场强与检 验电荷所受到的电场力不存在正比关系，与检验电荷的 电荷量之间不存在反比关系.也就是说电场中某点的电 场强度与放在该点的检验电荷大小、电荷的正负、以及 该点是否存在检验电荷无关，电场强度与产生电场的源 电荷有关，与这点在电场中的位置有关.关于讲解电场概念的教法建议在讲解电场概念时，要注意强调电场的物质性，也 就是说电荷之间的相互作用是通过电场这一媒介完成的， 由于电场是看不见、摸不到的，但是却客观存在，讲解 时可以对比重力场进行讲解，也可以联系现代科技，例 如卫星信号的传送是通过电磁场这一媒介完成的。关于电场强度讲解的教法建议电场强度是电学知识

3、中最基本的概念之一.它是描 述电场的力的属性的物理量，电场强度的学习是本章知 识的难点内容.电场强度是描述电场属性的重要物理量，是教学的 重点，教材中以一个点电荷产生的电场来讲解讨论的， 同一个检验电荷在电场中的不同位置受到的电场力的大 小不同，而电场强度的表述是用检验电荷在电场不同位 置所受到的电场力的大小与检验电荷的电荷量的比值来 定义的.也说明电场中不同位置上电场对电荷的作用不 同.在教学中可以说明：在电场中的同一点上，改变检 验电荷的电量，检验电荷所受到的作用力的大小也成比 例的变化，检验电荷所受到的电场力与电荷量的比值是 一恒量由此引出电场强度的概念.注意电场强度与电场力的区别与联系

4、项目电场强度电场力区别物理意义反应电场本身的力的性质.指电荷在电场中所受的力.决定因素在电场中某一点，是一个恒量.用来量度，它决定于电 场本身，而与检验电荷的存在与否无关.力的大小决定于放在电场力的电荷的电量，以及电场中 这一点的电场强度的大小，即.矢量的方向场强方向与正电荷放在电场里所受电场力的方向相同.正电荷受电场力方向与场强的方向相同，负电荷受电场 力方向与场强方向相反.单位牛/库或者伏/米 牛联系电场电场强度一、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

5、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 是因有万有引力场一一物质；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、教学过程设计电场a、电荷周围存在一种特殊物质提问

6、：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也有力的 作用，可对做功，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+电场中点分别放入电荷则它们分 别受电场力为：看看上式，我们可发现场电荷对不同的检验电荷有

7、 不同的电场力，但只要点位置不变，与的比值就不变.若换到点，则从上面分析看出：固定则电场的空间分布固定，对 于场中某固定点，值仅与有关，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：电场力国际单位：牛（N）电量国际单位：库（C）电场强度国际单位：牛/库（N/C）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，+受力方向不同，场强只能有一个方向，规定以+的

8、受力方向为正.例在图2中标出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+; 负点电荷电场中某点电场强度方向 沿连线指向一e、单位：牛/库N / C借助于点电荷场强推出，可适用于任意电场.一个点电荷电场的场强a、真空中：(与检验电荷无关，仅与场电荷及有关) 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)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，求点的电场强度，由电场强度的定义可知，在 数值上为+1C点电荷在点所受的电场力.今在点放将同 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

9、个电荷不存在一样，而受的合力为各分力的矢 量和，又因是1C正电荷，所以它受的电场力在数值上等 于场强，也就是说点的合场强为与单独在点产生的场强 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，均与该点放不放检 验电荷、放

10、哪种电荷、放多大检验电荷无关，是电场自 身的性质，与外界因素无关.对确定的电场来说，在某 点放单位正电荷时，它受电场力的大小和方向是确定的.b、场强（7）例题例1场电荷C，是正点电荷；检验电荷C，是负电荷， 它们相距m而静止且都在真空中，如图4所示.求：（1）受的电场力（2）所在的点的场强.（3）只将换为C的正点电荷，再求受力及点的场强.（4）将受力电荷拿去后再求点场强.解（1）库仑定律：N方向在与的连线上，且指向.（2）由电场强度的定义：所以N/C方向由指向.（3）由库仑定律：N方向由指向N/C方向由指向.（4）因与无关，自然也不会影响的大小与方向，所 以拿走后场强不变.例2如图5 （a）所示，点电荷与9静止于真空中， 相距，它们均为正电荷，求：（1）连线中点的场强；（2）求场强为0的点位置.解（1）在点放C，它受力情况如图5 （c）所示，为 对的作用力，9为9对的作用力，而合力为8方向指向，所以（2）先分析的点可能的位置范围，因在该点放+ 1C 时，它受力为零，所以与9对+1C作用力一定等大反向， 因而两力共线，由此可以断定的点在与9的连线上，当 + 1C放于以左及9以右的连线上时，它受的两个力都同 向，因而不可能抵消，所以的点一定在两点电荷中间的 连线上.令的点距为，如图（b）所示，+1C电荷在点受