【2017年整理】电场强度教案.doc

电场，电场强度 教学内容及过程 －复习回顾——旧知铺垫库仑定律的适用条件： 　　（l）真空（无其它介质）；（2）点电荷（其间距r带电体尺寸L）——非接触力。 、列举： 　　（l）磁体间——磁力；（2）质点间一一万有引力。 　　经类比、推理，得： 　　电荷间的相互作用是通过电场发生的。（电荷周围产生电场，电场反过来又对置于其中的电荷施加力的作用） 　　引出电场、电场力两个概念。本节课，我们主要研究电场问题，以及为描述电场而要引入的另一个崭新的物理量——电场强度。  　　1．电场 　　（l）电场基本性质： 　　电场客观存在于任何电荷周围，正是电荷周围存在的这个电场才对引入的其它电荷施加力的作用。 　　力性——电场对场内电荷有力的作用。 　　（2）电场基本属性： 　　电场源于物质（电荷），又对物质（电荷）施力。再根据“力是物质间的相互作用”这一客观真观，毫无疑问，电场是一种物质。 　　物质性——电场具有客观物质属性。 　　（3）电场基本特征： 　　非实体、特殊态——看不见、摸不着、闻不到（人体各种感官均无直接感觉）。 　　电场是一种由非实体粒子所组成的具有特殊形态的物质。 　　自然界中的物质仅有两种存在的形态，一种是以固、液、气等普通形态存在的实体物质； （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：主要表现在以下几方面 ①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. ②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象. ③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． 2、电场强度(E)： 由图1.2-1可知带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来表示电场的强弱． （2）电场强度 ①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？ ②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． （1）点电荷周围的电场 ①大小：E=kQ/r2 （只适用于点电荷的电场） ②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14－7) 说明：公式E=kQ/r2中的Qr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． 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矢量和． 先分析方法（P13-14）后举例：先在同一直线再不在同一直线。 例如：课本图1.3-3中P点