知識改變命運，學習成就未來歡送諸位老師踴躍投稿，稿費優厚第PAGE7頁共頁第三節、電場電場硬度〔2課時〕教學目標〔一〕知識與技能1．曉得電荷間的互相作用是通過電場發生的，曉得電場是客觀存在的一種特殊物質形態．2．理解電場硬度的概念及其定義式，會按照電場硬度的定義式進行有關的估算，曉得電場硬度是矢量，曉得電場硬度的方向是怎樣規定的．3．能依據庫侖定理和電場硬度的定義式推論點電荷場強的估算式，并能用此公式進行有關的估算．4．曉得電場的疊加原理，并應用這個原理進行簡單的估算．〔二〕過程與方式通過剖析在電場中的不同點，電場力F與電荷電量q的比列關系，使中學生理解比值F/q反映的是電場的強弱，即電場硬度的概念；曉得電場疊加的通常技巧?！踩城楦行膽B與價值觀培養中學生學會剖析和處理電場問題的通常技巧。重點：電場硬度的概念及其定義式難點：對電場概念的理解、應用電場的疊加原理進行簡單的估算教學過程〔一〕引入新課問題引入：電荷間的相互斥力是如何形成的？〔二〕新課教學-----第3節電場電場硬度1、電場：啟發中學生從哲學角度認識電場，理解電場的客觀存在性，不以人的意識為轉移，但能為人的意識所認識的物質屬性．借助課本圖14－5說明：電荷A和B是如何通過電場與其他電荷發生作用．電荷A對電荷B的作用，實際上是電荷A的電場對電荷B的作用；電荷B對電荷A的作用，實際上是電荷B的電場對電荷A的作用．〔1〕電荷之間的互相作用是通過特殊方式的物質——電場發生的，電荷的周圍都存在電場.特殊性：不同于生活中常見的物質，看不見，摸不著，難以稱量，可以疊加.物質性：是客觀存在的，具有物質的根本屬性——質量和能量.〔2〕根本性質：主要表現在以下幾方面①引入電場中的任何帶電體都將遭到電場力的作用物理電場強度教案，且同一點電荷在電場中不同點處遭到的電場力的大小或方向都可能不一樣.②電場能使引入其中的導體形成靜電感應現象.③當帶電體在電場中聯通時，電場力將對帶電體做功，這表示電場具有能量.可見，電場具有力和能的特點提出問題：同一電荷q在電場中不同點遭到的電場力的方向和大小通常不同，這是哪些誘因引起的？引出電場硬度的概念：由于電場具有方向性以及各點強弱不同，所以導致同一電荷q在電場中不同點遭到的電場力的方向和大小不同，我們用電場硬度來表示電場的強弱和方向．2、電場硬度(E)：由圖1.2-1可知帶電金屬球周圍存在電場。
且從小球受力情況可知，電場的強弱與小球帶電和位置有關。引出試探電荷和場源電荷----〔1〕關于試探電荷和場源電荷-〔詳見P12〕注意：檢驗電荷是一種理想化模型，它是電量很小的點電荷，將其倒入電場后對原電場硬度無影響指出：盡管可用同一電荷q在電場中各點所受電場力F的大小來比擬各點的電場強弱，而且電場力F的大小還和電荷q的電量有關，所以不能直接用電場力的大小表示電場的強弱．實驗說明：在電場中的同一點，電場力F與電荷電量q成反比，比值F/q由電荷q在電場中的位置所決定，跟電荷電量無關，是反映電場性質的數學量，所以我們用這個比值F/q來表示電場的強弱．〔2〕電場硬度①定義：電場中某一點的電荷遭到的電場力F跟它的電荷量q的比值，稱作該點的電場硬度，簡稱場強．用E表示。公式〔大小〕：E=F/q〔適用于所有電場〕單位：N/C意義P13提出問題：電場硬度是矢量，如何表示電場的方向呢？②方向性：數學學中規定，電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同．強調：負電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點的場強方向相反．帶著中學生討論真空中點電荷周圍的電場，說明研究方式：將檢驗電荷裝入點電荷周圍的電場中某點，判定其所受的電場力的大小和方向，因而得出該點場強．．◎唯一性和固定性電場中某一點處的電場硬度E是惟一的，它的大小和方向與裝入該點電荷q無關，它決定于電場的源電荷及空間位置，電場中每一點對應著的電場硬度與是否裝入電荷無關.帶著中學生總結出真空中點電荷周圍電場的大小和方向．在此過程中注意引導中學生總結公式E=F/q和E=kQ/r2的區別及聯系．3、〔真空中〕點電荷周圍的電場、電場硬度的疊加〔1〕點電荷周圍的電場①大?。篍=kQ/r2〔只適用于點電荷的電場〕②方向：假如是正電荷，E的方向就是順著PQ的連線并背離Q；若果是負電荷：E的方向就是順著PQ的連線并指向Q．(參見課本圖14－7)說明：公式E=kQ/r2中的Q是場源電荷的電量，r是場中某點到場源電荷的距離．因而使中學生理解：空間某點的場強是由形成電場的場源電荷和該點距場源電荷的距離決定的，與檢驗電荷無關．提出問題：假若空間中有幾個點電荷同時存在，此時各點的場強是如何的呢？帶著中學生由檢驗電荷所受電場力具有的疊加性，剖析出電場的疊加原理．〔2〕電場硬度的疊加原理：某點的場強等于該點周圍各個電荷單獨存在時在該點形成的場強的矢量和．先剖析方式〔P13-14〕后舉例：先在同仍然線再不在同仍然線。
比如：課本圖1.3-3中P點的場強，等于＋Q1在該點形成的場強E1和Q2在該點形成的場強E2的矢量和．因而使中學生進一步理解到，任何帶電體都可以看做是有許多點電荷組成的．借助點電荷場強的估算公式及疊加原理就可以估算出其周圍各點場強．【例題】〔課本P9例題演化〕在真空中有兩個點電荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，它們相距0.1m，求電場中A點的場強．A點與兩個點電荷的距離相等，r=0.1m剖析：點電荷Q1和Q2的電場在A點的場強分別為E1和E2，它們大小相等，方向如右圖，合場強E在E1和E2的傾角的平分線上，此平分線跟Q1和Q2的連線平行．解：E=°＋°=°=°/r2代入數值得E=2.7×104N/C可以證明：一個直徑為R的均勻圓球〔或球殼〕在外部形成的電場，與一個坐落球心的、電荷量相等的點電荷形成的電場相同，球外各點和電場硬度一樣即：E=kQ/r2◎組織中學生討論課本中的【說一說】，由中學生討論后歸納：〔1〕關于靜電平衡〔2〕靜電平衡后導體內部電場的特征：①處于靜電平衡狀態的導體，內部的場強處處為零〔注意：這時的場強是合場強，即外電場和感應電場的疊加〕②處于靜電平衡狀態的導體，電荷只分布在導體的外外表上。
4、電場線〔1〕電場線：電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點的電場硬度的方向?！?〕電場線的根本性質①電場線上每點的切線方向就是該點電場硬度的方向.②電場線的明暗反映電場硬度的大小(疏弱密強).③靜電場中電場線源于正電荷或無窮遠，止于負電荷或無窮遠.它不封閉物理電場強度教案，也不在無電荷處中斷.④任意兩條電場線不會在無電荷處相交(包括相切)介紹各類點電荷電場線的分布情況?！狙菔尽磕M電場線強調：電場線是為了形象描述電場而引入的，電場線不是實際存在的線。5、勻強電場(1)定義：電場中各點場強的大小相等、方向相同的電場就叫勻強電場.(2)勻強電場的電場線：是一組錯落程度相同(等寬度)的平行直線.諸如，兩等大、正對且帶等量異種電荷的平行金屬板間的電場中，除邊沿附近外，就是勻強電場.如圖14.3-1.常見電場的電場線電場電場線圖樣簡略描述正點電荷發散狀負點電荷會聚狀等量同號電荷相斥狀等量異號電荷相吸狀勻強電場平行的、等寬度的、同向的直線〔三〕【小結】對本節內容做簡略的小結◎穩固練習1．以下說法中正確的選項是：[ABC]A．只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場B．電場是一種物質，它與其他物質一樣，是不依賴我們的覺得而客觀存在的東西C．電荷間的互相作用是通過電場而形成的，電場最根本的性質是對處在它上面的電荷有力的作用2．以下說法中正確的選項是：[BC]A．電場硬度反映了電場的力的性質，因而場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成反比B．電場中某點的場強等于F/q，但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關C．電場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向D．公式E=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的3．以下說法中正確的選項是：[ACD]A．場強的定義式E=F/q中，F是裝入電場中的電荷所受的力，q是裝入電場中的電荷的電量B．場強的定義式E=F/q中，F是裝入電場中的電荷所受的力，q是形成電場的電荷的電量C．在庫侖定理的表達式F=kq1q2/r2中kq2/r2是電荷q2形成的電場在點電荷q1處的場強大小，此場對q1作用的電場力F=q1×kq2/r2，同樣kq1/r2是電荷q1形成的電場在點電荷q2處的場強的大小，此場對q2作用的電場力F=q2×kq1/r2D．無論定義式E=F/q中的q值(不為零)怎樣變化，在電場中的同一點，F與q的比值仍然不變4．討論電場力與電場硬度的區別于聯系●作業備考本節課文思索課本P16問題與練習第(1)、(3)、(4)、(5)、(7)題．3．將(2)、(6)題做在作業本上．參考題在電場中某一點，當裝入正電荷時遭到的電場力往右，當裝入負電荷時遭到電場力向左，以下說法正確的選項是：[]A．當裝入正電荷時，該點的場強往右，當裝入負電荷時，該點的場強向左B．只有在該點裝入電荷時，該點才有場強C．該點的場強方向一定往右D．以上說法均不正確真空中，兩個等量異種點電荷電量數值均為q，相距r．兩點電荷連線中點處的電場硬度的大小為：[]A．B．2kq/r2C．4k/r2D．8kq/r23．真空中，A，B兩點上分別設置異種點電荷Q1、Q2，兩點電荷間引力為10N，Q1=1.0×10-2C，Q2=2.0×10-2C．這么Q2在A處形成的場強大小是/C，方向是；假定移開Q2，這么Q1在B處形成的場強的大小是/C，方向是．說明1．電場硬度是表示電場強弱的化學量，因此在引入電場硬度的概念時，應當使中學生了解哪些是電場的強弱，同一個電荷在電場中的不同點遭到的電場力的大小是不同的，所受電場力大的點，電場強．2．應該使中學生理解為何可以用比值F/q來表示電場硬度，曉得這個比值與電荷q無關，是反映電場性質的數學量．用比值定義一個新的數學量是數學學中常用的方式，應結合中學生上面學過的類似的定義方式，讓中學生領會電場硬度的定義．3．應該要求中學生準確地理解E=F/q和E=kQ/r2這兩個公式的含意，以及它們的區別和聯系．4．應用電場的疊加原理進行估算時不應過分復雜，通常只限于兩個電場疊加的情形．通過這些估算，使中學生理解場強的矢量性5．電場線是為了形象描述電場而引入的，電場線不是實際存在的線。