第3節電場與電場硬度教案學習目標：1.曉得電場和電場力的概念.2.理解電場硬度的定義及數學意義，曉得它的矢量性．3．理解電場線的概念、特點，了解常見的電場線的分布．基礎知識：一、電場及電場力1．電場傳遞電荷之間的互相作用的物質。電場是物質存在的一種方式。2．電場力電場對處在其中的電荷的斥力。說明：電場、磁場像分子、原子等實物粒子一樣具有能量，是客觀存在的物質方式。二、電場硬度1．場源電荷和試探電荷：電場最顯著的特點就是對置入其中的電荷有力的作用，迸發電場的電荷被稱為場源電荷或源電荷，檢驗電場是否存在或強弱分布的電荷稱為試探電荷或檢驗電荷。2．電場硬度(1)定義：在數學學中，裝入電場中某點的試探電荷所遭到的電場力F與它的電荷量q之比，稱為該點的電場硬度，簡稱場強，用字母E表示。(2)公式：E＝。(3)方向：與正電荷在該點所受電場力的方向相同。(4)單位：牛頓每庫侖，符號：N/C。(5)數學意義：描述電場的力的性質的數學量，反映了電場的強弱。注意：試探電荷是為了研究源電荷電場的性質而引入的，它的引入不改變源電荷的電場。三、電場線1．電場線是拿來形象直觀地描述電場的曲線，曲線上任一點的切線方向表示該點的電場硬度的方向。
2．幾種常見電場的電場線(1)熟記五種特殊電場的電場線分布，如圖所示。(2)電場線的特性①電場線是為了形象描述電場而假想的線，實際并不存在。②任意兩條電場線不相交。③電場線的明暗程度表示電場的強弱；電場線上某點的切線方向表示該點電場硬度的方向。④電場線總是起自正電荷(或無窮遠處)，止于無窮遠處(或負電荷)。即電場線不閉合，在無電荷處不中斷。⑤電場線不表示電荷在電場中運動的軌跡。說明：用虛擬的圖線描述具象的數學概念，使其具體化、形象化，這是科學研究中重要的思想方式。重難點理解：一、對電場硬度的理解1.電場硬度的理解(1)電場硬度是描述電場的力的性質的數學量．(2)電場硬度由電場本身決定，與倒入其中的試探電荷無關．2．電場硬度的性質(1)矢量性：電場硬度除了有大小，并且有方向電場強度的單位，是矢量．電場中某點的電場硬度的方向規定為：跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同．(2)惟一性：電場中某點的電場硬度是惟一的，是由電場本身的性質即產生電場的場源電荷與空間位置決定的．電場中某點的電場硬度，既與該點試探電荷的電荷量q無關，也與該點試探電荷的受力無關．雖然無試探電荷存在，該點的電場硬度仍然存在．二、對電場線的理解與應用1.電場線的特征(1)根據電場線畫法的規定，電場硬度大處電場線密，電場硬度小處電場線疏，按照電場線的明暗可以比較電場硬度的大小。
(2)按照電場線的定義，電場線上每點的切線方向就是該點電場硬度的方向。(3)正電荷所受靜電力的方向與電場線的切線方向相同，負電荷所受靜電力的方向與電場線的切線方向相反。(4)點電荷產生的電場中不存在電場硬度相同的點。2．電場線的應用(1)比較電場硬度大小：電場硬度大處電場線密，電場硬度小處電場線疏，故按照電場線的明暗可以比較電場硬度的大小．(2)確定電場硬度方向：電場線上每點的切線方向就是該點電場硬度的方向．3．等量異種點電荷與等量同種點電荷產生的電場場強分布特征的比較比較項目等量異種點電荷等量同種(正)點電荷電場線分布圖連線上的場強大小O點最小，從O點沿連線向兩旁逐步變大O點為零，從O點沿連線向兩旁逐步變大中垂線上的場強大小O點最大，從O點沿中垂線向兩旁逐步變小O點為零，從O點沿中垂線向兩側先變大后變小關于O點對稱的點A與A′、B與B′的場強等銀川向等大反向典例1、電場中有一點P，下述說法正確的是()A．若置于P點的試探電荷的電荷量加倍，則P點的場強加倍B．若P點沒有試探電荷，則P點的場強為零C．P點的場強越小，則同一電荷在P點遭到的電場力越小D．P點的場強方向就是試探電荷在該點的受力方向C[若置于P點的電荷的電荷量加倍，則P處電荷遭到的電場力會加倍，而此處的電場硬度卻不變電場強度的單位，雖然不放電荷，電場硬度仍保持不變，故A、B錯誤；電場力由電場硬度與電荷量決定，P點的場強越小，則同一電荷在P點遭到的電場力一定越小，故C正確；P點的場強方向為置于該點的正電荷所受電場力的方向，故D錯誤。]典例2、如圖為金屬球裝入勻強電場后電場線的分布情況。設該電場中A、B兩點的電場硬度大小分別為EA、EB，則A、B兩點()A．EA＝EB，電場方向相同B．EA＜EB，電場方向相同C．EA＞EB，電場方向不同D．EA＜EB，電場方向不同D[電場線的明暗表示電場強弱，由題圖可知，B點密集，A點稀疏，故EA＜EB，又電場方向為電