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1、版权所有,侵权必究!1页 电场强度 课 题 1.3.1 电场强度 计划 课时 上课日期 实用课时说明 教学目标 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 4知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算 教学重难点 电场强度的概念及其定义式 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(一)引入新课 问题引入:电荷间的相互作用力是怎样产
2、生的?(二)新课教学-第 3 节 电场 电场强度 1、电场:启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性利用课本图 145 说明: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(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质电场发生的,电荷的周围都存在电场.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.物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性质量和能量.(2)基本性质:主要表现
3、在以下几方面 引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.可见,电场具有力和能的特征 提出问题:同一电荷 q 在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:因为电场具有方向性以及各点强弱不同,所以靠成同一电荷 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 关键点拨 加工润色 版权所有,侵权必究!2页 2、电场强度(E):由图 1.2-1 可知带
4、电金属球周围存在电场。且从小球受力情况可知,电场的强弱与小球带电和位置有关。引出试探电荷和场源电荷-(1)关于试探电荷和场源电荷-(详见 P12)注意:检验电荷是一种理想化模型,它是电量很小的点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响 指出:虽然可用同一电荷 q 在电场中各点所受电场力 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:在电场中的同一点,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
5、弱(2)电场强度 定义: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,简称场强用 E 表示。公式(大小):E=F/q (适用于所有电场)单位:N/C 意义 P13 提出问题:电场强度是矢量,怎样表示电场的方向呢?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 带领学生讨论真空中点电荷周围的电场,说明研究方法:将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点,判断其所受的电场力的大小和方向,从而得出该点场强 唯一性和固定性 电场中某一点处的电场强度 E 是唯一的,它的大小和方向
6、与放入该点电荷 q 无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.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 3、(真空中)点电荷周围的电场、电场强度的叠加(1)点电荷周围的电场 大小:E=kQ/r2 (只适用于点电荷的电场)方向:如果是正电荷,E 的方向就是沿着 PQ 的连线并背离 Q;如果是负电荷:E 的方向就是沿着 PQ 的连线并指向 Q(参见课本图 147)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
7、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 提出问题:如果空间中有几个点电荷同时存在,此时各点的场强是怎样的呢?带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性,分析出电场的叠加原理(2)电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的版权所有,侵权必究!3页 矢量和 4、电场线(1)电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。(2)电场线的基本性质 电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远.它不封闭,也不在无电荷处中断.任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)介绍各种点电荷电场线的分布情况。【演示】模拟电场线 指出:电场线是为了形象描述电场而引入的,电场线不是实际存在的线。5、匀强电场(1)定义:电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.(2)匀强电场的电场线:是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如,两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中,除边缘附近外,就是匀强电场.如图 14.3-1.(三)【小结】对本节内容做简要的小结 作业 布置 教学 心得