电场电场强度-教案

电场电场强度

【教学目标】

一、知识与技能

1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。

2.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的。

3.理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。

4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。

5.知道场强的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的计算。

6.知道常见几种的电场线的特点。

二、过程与方法

1.经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程，获得探究活动的体验。

2.领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。

三、情感态度与价值观

1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦。

2.学习科学家严谨科学的态度。

【教学重点】

1.探究描述电场强弱的物理量。

2.理解电场、电场强度的概念，并会根据电场强度的定义进行有关的计算。

【教学难点】

探究描述电场强弱的物理量。

【教学过程】

一、复习提问、新课导入

教师：上一节课我们学习了库仑定律，请同学们回忆一下：库仑定律的内容是什么？

学生回答：略

教师：我们不免会产生这样的疑问：

投影展示问题1：真空中？它们之间相隔一定的距离，又没有直接接触，这种相互

作用是如何产生的呢？能不能通过离开地面的物体仍受到重力得到启示？

投影展示“探究影响电荷间相互作用力的因素”。

教师：这幅图大家不陌生，那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样，说明了什么？

学生回答：库仑力的大小与距离有关。

教师：其本质原因又是什么呢？

教师：带着这两个疑问，本节课我们一齐来学习《电场电场强度》。（板书课题）二、新课教学

（一）电场

教师：请同学们带着这三个问题来自学“电场”内容，讨论并回答以下问题。

（1）电荷间的相互作用是如何发生的？这一观点是谁提出来的？

（2）请用自己的语言描述一下什么是电场？你能描述一下电场具有什么样的特点

吗？

（3）电场有什么本领？

学生自学活动一：

学生回答：（1）略；（2）略；

教师启发引导：场是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样，是一种客观存在。电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播；“特殊”──看不见、摸不着；“存在于电荷周围”并板书。

（电场是）存在于电荷周围的一种特殊的物质。

教师：场与实物是物质存在的两种不同形式。

（3）学生回答：对放入其中的电荷有静电力的作用，电荷间的相互作用是通过电

场实现的。如图：

（二）科学探究描述电场强弱的方法

教师：下面我们再来探讨：

①相同的小球在不同的位置所受作用力不一样，其本质原因是什么呢？（对照“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片说明）

学生回答：电场强弱不同。

②那么如何来描述电场的强弱呢？

教师启发：像速度、密度等寻找一个物理量来表示。

③如何来研究电场？（学生思考）

教师启发引导：电场的本领是对场中的其他电荷具有作用力，这也是电场的最明显、最基本的特征之一。因此在研究电场的性质时，我们可以从静电力入手。（板书研究方法）

教师：对于像电场这样，看不见，摸不到，但又客观存在的物质，可以根据它表现

出来的性质来研究它，这是物理学中常用的研究方法。

教师：还需要什么？

学生回答：电场及放入其中的电荷。

教师简述：

①“探究影响电荷间相互作用力的因素”中的试探电荷；

②场源电荷。

师生共析对试探电荷的要求。

教师：下面请同学们仔细观察模拟实验的动画演示，并描述你看到的现象说明了什么：

①不同位置偏角不同；

②增加试探电荷带电量偏角均增加。

学生回答：不同位置受力不同；同一位置试探电荷带电量增加，受力增大，但不同

位置受力大小关系不变。

教师：下面我们再通过表格定量地来看一看：

将表格填完整，并分析、比较表格中的数据有什么特点和规律，看你能否得出如何来描述电场的强弱。多媒体展示表格，学生回答后依次填入：①F1、F2、F3及F1＜F2＜F3；②2F1、3F1、4F1、nF1等。

学生活动二：

表一：（P1位置）

试探电荷q 2q 3q 4q nq

静电力F12F13F14F1nF1

表二：（P2位置）

试探电荷q 2q 3q 4q nq

静电力F22F23F24F2nF2

表三：（P3位置）

试探电荷q 2q 3q 4q nq

静电力F32F33F34F3nF3

（学生思考并交流讨论）学生回答：

（1）不同的电荷，即使在电场中的同一点，所受静电力也不同，因而不能直接用

试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱；

（2）电场中同一点，比值F/q是恒定的，与试探电荷的电荷量无关；（同一张表格）（3）在电场中不同位置比值F/q不同。（三张表格比较）

（4）离源电荷近的位置比值F/q较大。

师生共同小结：比值由电荷q在电场中的位置决定，与电荷q的电荷量大小无关，它才是反映电场性质的物理量。

教师：在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度。并板书。

（三）电场强度

1.定义：

教师：以前我们还学过哪些物理量是用比值法来定义的？

学生回答：略。

教师：从它的定义，电场强度的单位是什么？

学生回答：N/C

介绍另一种单位并板书。

2.单位：N/C或V/m，1N/C＝1V/m