9.3.2 电场 电场强度—电场线—【新教材】【人教版(2019)高中物理必修第三册教案】

课时教案

第九单元第 4 案总第 4 案

课题：§9.3.2 电场电场强度—电场线

【教学目标与核心素养】

1．了解物理学家对电荷间相互作用力的认识过程

2．知道电荷周围存在电场，电荷间作用是通过电场完成的

3．理解场源电荷、试探电荷（检验电荷）

4．能根据库仑定律和电场强度的定义推导电场强度的表达式，并会利用表达式进行计算

5．理解电场强度，及叠加原理，并会进行计算

6．知道常见几种电场线的特点

7．理解探究描述电场强弱的物理量过程，理解理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法，学习科学家严谨科学的态度

【教学重点】

1．常见的几种电场线特点

2．匀强电场

【教学难点】

1．电场线对电场的描述

【教学过程】

复习回顾：（学生回答）

1．如何定量描述电场的强弱？

2．等量同种和等量异种点电荷连线和连线中垂线电场强度的变化规律。

除了用电场强度可以描述电场外，我们还可有另一种形象、直观地描述方法——电场线，

一、电场线

1．电场线：电场线就是在电场中画出一条条有方向的曲线，

曲线上每点的切线方向都表示电场的方向。

2．一些假想的线，理想化模型。

3．几种典型电场的电场线

⑴正、负点电荷的电场中电场线的分布

①离点电荷越近，电场线越密，场强越大

②以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。

⑵等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布

①电荷的连线，场强先变小后变大。

②点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直。

⑶等量同种点电荷形成的电场中电场线分布

①点电荷连线中点O处场强为0

②点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0

③垂线上,两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏

4．电场线的特点

⑴电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。

孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点。

⑵电场线不会相交，也不会闭合

⑶电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小

说明：①电场线是假想的，实际电场中并不存在

②电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。

思考：

⑴仅给出一条电场线，能否确定某些点的电场强弱？（不能）

⑵不画电场线的地方有无电场？（有）

⑶电场线是否就是电荷的运动轨迹？电场线能否与轨迹重合？

答：电场线不是运动轨迹，当满足以下条件时，可以重合：①电场线是直线②仅受电场力作用③初速为零或初速度方向与电场线方向共线。

二、匀强电场

1．定义：如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫匀强电场，同一电荷在电场中各点受的电场力均相等。

2．匀强电场电场线特点：间隔相等的平行直线。

相互平行的带等量异种电荷的平行金属板间的电场为匀强电场

例1．如图所示，在匀强电场中的O 点放置点电荷Q ，其带电量为2.0×10-9C ，此时距离O 点10cm 的P 点，场强为零。求：

⑴原匀强电场的场强

⑵若以O 点为圆心，以OP 长为半径做

圆，在O 点正上方有S 点，求S 点场强的大小和方向

小结：

作业： E S