1、.電場電場強度教案設計第二節(jié) 電場 電場強度一、教學目的1. 理解電場的概念2. 理解電場強度的概念3. 掌握電場強度的計算方法二、重點、難點分析1. 重點是使學生理解電場強度的概念及掌握電場強度的計算方法。2. 電場強度是描繪電場性質的物理量之一，這是難點。初學者容易把電場強度跟電場力混淆起來。三、主要教學過程1. 復習庫侖定律在真空中兩點電荷的作用力跟它們的電量乘積成正比，跟它們的間隔 的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，這就是庫侖定律。2.新課引入任何力的作用都離不開物質，腳踢球，腳對球的力直接作用在球上;狗拉雪橇，狗對雪橇的拉力是通過繩子作用的;地球對地表附近物質的作用力是通過重

2、力場物質;兩電荷間互相作用時不直接接觸，它們之間的互相作用也是通過別的物質作用的，這就是電場。3.教學過程 設計1電場a.電荷周圍存在一種特殊物質提問：既然場是物質，為什么我們看不到呢?答：物質形式 實體由分子組成;看的見，摸的著。場形式：看不見，摸不著，不以人的感官意識為轉移的客觀存在。例如可見光波長由7000 4000 ，但還有很多波長的光線我們看不到，但不等于它們不存在。不能以人燈感官為標準判一存在與否。場客觀存在的證明是它有力、能的特性。例如重力場對有質量的物體有力的作用，用可對物體做功，說明其能量。電場對放入其 的電荷Q也有力的作用，可對Q做功，說明其有能量。b.電場的根本性質：電場

3、對放入其中的電荷有力的作用，此力稱電場力。c.靜電場：靜止電荷的電場。場有能和力的特性，我們先看電場中力的性質，它是本章的重要內(nèi)容，先以點電荷為例。如圖1所示，在+Q電場中A點分別放入電荷q1、q2、q3那么它們分別受電場力為：A:F1= F2= ;F3=看看上式，我們可發(fā)現(xiàn)場電荷Q對不同的檢驗電荷q有不同的電場力，但只要A點位置不變，F(xiàn)與q的比值就不變。假設換到B點，那么從上面分析看出：Q固定那么電場的空間分布固定，對于場中某點固定， 值僅與Q、r有關，與檢驗電荷無關，它反映的是電場的性質，反映的是電場的強弱，稱場強。2電場強度a.定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值叫該

4、點的電場強度，簡稱場強。b.定義式：E=F電場力 國際單位：牛Nq電量 國際單位：庫CE電場強度 國際單位：牛/庫N/Cc.物理意義：電場中某點的電場強度數(shù)值上等于單位正電荷在那里所受的電場力。d.電場強度是矢量，規(guī)定場強方向為正電荷在該點所受電場力方向。電場中同一點，+q、-q受力方向不同，場強只能有一個方向，規(guī)定以+q的受力方向為正。例 在圖2中標出A、B、C、D四點的電場強度的方向。正點電荷電場中某點電場強度方向沿連線背離+Q，負點電荷電場中某點電場強度方向沿連線指向-Q。e.單位：牛/庫 N/CE= 借助于點電荷場強推出，可適用于任意電場。3一個點電荷電場的場強a. 真空中：E= 與檢

5、驗電荷q無關，僅與場電荷Q及r有關b. 方向：正電荷在該點受電場力方向以后還會遇到各點場強大小，方向均一樣的勻強電場4兩個點電荷產(chǎn)生的電場的疊加原理如圖3所法，在正點電荷Q1與負點電荷Q2產(chǎn)生的電場中有一點A，求A點的電場強度EA，由電場強度定義可知，EA在數(shù)值上為+1C點電荷在A點所受的電場力。今在A點放q=1+C，q將同時受到Q1和Q2的作用，每個作用力都能單獨用庫侖定律求出，就像另一個電荷不存在一樣，而q受的合力為各分力的矢量和，又因為q是1C正電荷，所以它受的電場力在數(shù)值上等于場強，也就是說A點的合場強為Q1與Q2單獨在A瞇產(chǎn)生的場強的矢量和，這就是電場強度的疊加原理。用電場強度的疊加

6、原理可以求和任意多個點電荷產(chǎn)生的電場強度，任何一個帶電體不管其電荷分布多么復雜，都可以視為由許多點電荷組成，因此可以用場強疊加原理求出它的場強?？梢钥闯?，真空中任意多個點電荷產(chǎn)生的電場強度，僅由場是荷、電場中的位置兩個因素決定，而與檢驗電荷無關。5比較：E= 和E=a. E= 是場強的定義式，適用于任何電場。b. E= 是點電荷電場中場強的計算式。6電場強度小結a. 電場中某點場強大小和方向，均與該點放不放檢驗電荷、放那種電荷、放多大檢驗電荷無關，是電場自身的性質，與外界因素無關。對確定的電場來說，在某點放單位正電荷時，它受電場力的大小和方向是確定的。定義式：E= 數(shù)值上等于+1C的電荷受到的

7、電場力，對所有電場都成產(chǎn)。b.場強 方向：正電荷單位：牛/庫N/C決定因素：場電荷、場中位置疊加原理7例題例1.場電荷Q=2×10-4C，是正點電荷：檢驗電荷q=2×10-5，是負電荷，它們相距r=2m而靜止且都在真空中，如圖4所示。求：1 q受的電場力。2 q所在的B點的場強EB.3 只將q換為 =4×10-5C的正點電荷，再求 受力及B點的場強。4 將受力電荷拿去后再求B點場強。解：1庫侖定律：F= = =9N 方向在A與B的連線上，且指向A。2由電場強度的定義：E= 所以E= =4.5×105N/C 方向由A指向B。3由庫侖定律： = =18N 方向由A指向B。E= 方向由A指向B。4因E與q無關，自然q=0也不會影響E的大小與方向，所以拿走q后場強不變。例2 如圖5a所示，點電荷q與9q靜止于真空中，相距r，它們均為正電荷，求：1 連線中點A的場強EA;2 求場強為0的點位置。解1在A點放 =1C，它受力情況如圖5c所示，F(xiàn)為q對 的作用力，9F為9q對 的作用力，而合力為8F方向指向q，所以EA=8方向：向左指向q。2先分析E=0的點可能的位置范圍，因在該點放+1C