电场线教案

课题：等量异种与等量同种点电荷

产生电场的电场线

授课人：宜昌一中 刘金奎

教学目标

1．知道场的叠加原理，会用场的叠加原理分析电场

2．进一步认识等量异种与等量同种点电荷产生电场的电场线分布特点及规律

3．会用电场线描述有关电场，会通过电场线分析电场

重点难点

重点：用场的叠加原理体会电场线的特点及电场分布规律

难点：场的叠加原理思想的理解和应用

教学过程

（一）引入

由学生熟悉的等量异种点电荷与等量同种点电荷产生电场的电场线引入本节课的课题

（二）课堂教学

● 复习回顾本节课将要涉及到的三个知识点（简洁明快）：

1.电场强度与电场线：

物理学中，用电场强度这一物理量定量描述电场的强弱 定义式：q F E =，规定电场强度的方向与该点正电荷的受力方向相同 物理学中，为了形象、直观的描述电场引入电场线

电场线是在电场中画出来的一系列曲线，使曲线上任意一点的切线方向与该点的场强方向一致

2、点电荷的电场强度与电场线：

点电荷的电场强度：2

r kQ E =

点电荷的电场线：

3、电场线的特征：

（1）电场线始于正电荷或无限远，终止于负电荷或无限远；

（2）电场线在电场中不相交；

（3）在同一幅图中，可以用电场线的疏密程度来比较各点电场强度的大小

4、场的叠加原理：

如果场源是多个点电荷，事实表明：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和

● 情景一：等量异种点电荷产生电场的电场线（重点详细分析）

一、题设条件：

甲图所示，设①电荷量大小均为Q ；②电荷之间距离为6a ，且相邻各点之间间距等于a ；③20a Q k E = 二、问题探究： （1）连线（复习同一直线上定量矢量运算）：

① 分组计算2、6两个点的场强大小并标明方向；

例如：022249

29299E a kQ a kQ a kQ E ==+= 方向沿+x 方向

E 2= 方向 E 6= 方向

② 由2、6两点的场强关系判断1、3、5、7四个点的场强关系；

（2）中垂线（复习应用平行四边形法定性矢量运算）：

在中垂线上任意取M 、N 二点，y N >y M ，用矢量合成法定性画出M 、Ｎ两点的场强，并比较M 、Ｎ两点场强的大小和方向；

（3）任意点：用矢量合成法定性画出任意点A 的场强，并对B 、C 、D 三点场强的大小和方向做出判断。

三、用电场线描述电场：

结合电场分布规律及电场线的特点，描绘电场线，同

时强化复习电场线的特点及等量异种点电荷产生电场的

分布规律。

●情景二：等量同种点电荷产生电场的电场线（结合场的叠加原理及电场线特点学生自主分析）

一、已知等量同种正点电荷产生电场的电场线如图：

二、问题探究：

（１）a点场强为什么向左？

（２）比较连线上b、c、o三点的场强大小及方向？

（３）比较中垂线上d、e、f三点的场强大小及方向？

●学以致用

图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。

问题一：若Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1=|Q2|，则P点的场强是什么方向？

问题二：若Q1、Q2都是正电荷，且Q1=Q2，则P点的场强是什么方向？

问题三：下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧？

A．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|

B．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|

C．Q1、Q2都是正电荷，且Q1

D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|

●小结

本节课中，我们复习了三个方面的知识点：

一是场的叠加原理及其应用：如果场源是多个点电荷，事实表明：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和

二是等量异种与等量同种点电荷产生电场的电场线分布特点及规律：（黑板上已板书）

三是电场线如何描述电场：电场线上任意一点的切线方向为该点的场强方向，同一幅图中，可以用电场线的疏密程度描述场强的大小

●课后真题演练

（2011年山东卷第21题）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d 点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是

A．b点场强大于d点场强

B．b点场强小于d点场强

C．a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差

D．试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能

板书设计：

等量异种点电荷与等量同种点电荷产生电场

连线上的电场分布中垂线上的电场分布

方向大小方向大小

等量异种电荷正电荷指向负电

荷

由正电荷向负电

荷先减小后增大

平行于连线指向

负电荷

由中点向无穷远

逐渐减小

等量同种正电荷指向连线中点先减小后增大指向无穷远先增大后减小教学设计：

历年高考中经常出现一些有关非匀强电场电场线的考题（近五年来，全国各地类似题目共有近四十多道），这些题目中，有的侧重于考查电荷的运动、有的考查电荷的受力、有的考查场强的分布、还有的考查电势电势能的知识，但可以肯定的是，不论考查什么，要顺利完成这些考题，前提条件是会读图，也就是会从这些熟悉或不太熟悉的电场线中获取有关电场分布规律的信息，而这一读图能力的基础是切实理解场的叠加原理及电场线的意义。

由于是高三的第一轮复习，所有的知识都是已经学习过的，大多数学生能够大致画出几种常见电场的电场线，但不少学生只是停留在对常见电场线的记忆上，即仅仅知其然而不知其所以然，纯粹的记忆对于完成考题有一定作用，但碰到一些变形后的考题时就会感到困难。另外，学生对场的叠加原理一般都只是知道其存在，而不能主动应用叠加原理去理解或分析问题。

在这节课中，我们将从电场的叠加入手，得到电场的分布情况，从而画出电场线，然后再由对电场线的理解进一步认识和理解场的分布规律，即完成由“场”到“线”再落脚到“场”的教程，从而提高学生对用电场线描述电场的本质认识和理解。