1.3电场及其描述
高中物理电场及其描述的教案
高中物理电场及其描述的教案一、教学目标1. 让学生了解电场的概念，理解电场强度、电势和电势差等基本物理量。
2. 让学生掌握电场的计算方法，学会运用高斯定理和法拉第电磁感应定律分析电场问题。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的科学思维和实验技能。
二、教学内容1. 电场的概念及其物理意义2. 电场强度电场强度的定义电场强度的计算方法电场强度与电势差的关系3. 电势电势的定义及其物理意义电势的计算方法电势差与电场强度的关系4. 高斯定理高斯定理的表述高斯定理的应用5. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律的表述法拉第电磁感应定律的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：电场强度、电势的概念及其计算方法，高斯定理和法拉第电磁感应定律的应用。
2. 教学难点：高斯定理和法拉第电磁感应定律的理解与运用。
四、教学方法与手段1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生通过观察、实验、分析、讨论等方式主动学习。
2. 利用多媒体课件、实验器材等教学手段，直观展示电场的概念和计算方法。
3. 结合实例分析，让学生掌握高斯定理和法拉第电磁感应定律的应用。
五、教学安排1. 第1-2课时：电场的概念及其物理意义，电场强度的定义和计算方法。
2. 第3-4课时：电势的定义及其物理意义，电势的计算方法，电势差与电场强度的关系。
3. 第5-6课时：高斯定理的表述和应用。
4. 第7-8课时：法拉第电磁感应定律的表述和应用。
5. 第9-10课时：综合练习，分析实际问题，巩固所学知识。
教案内容待补充。
六、教学过程6. 电场线的绘制与特点电场线的定义与绘制方法电场线的特点：从正电荷出发，指向负电荷；电场线不相交，不闭合7. 电场力与电势能电场力的定义与计算电势能的定义与计算电场力做功与电势能变化的关系8. 电场的能量与能量守恒静电场的能量电场中的能量守恒定律电场力做功与电势差的关系9. 电容器与电势差电容器的概念与工作原理电容器的电容与电势差的计算电容器充电与放电过程的分析10. 静电力与万有引力的比较静电力与万有引力的相似之处与不同之处静电力与万有引力的计算方法静电力与万有引力在实际应用中的比较七、教学过程11. 电场的叠加原理独立场的叠加相互作用的电荷产生的电场的叠加电场叠加原理的应用12. 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的受力分析带电粒子在电场中的直线运动带电粒子在电场中的曲线运动13. 电场与磁场相互作用带电粒子在电场与磁场中的受力分析洛伦兹力的计算与方向判断电场与磁场相互作用在实际应用中的例子14. 电场的能量与能量守恒（续）电场力做功与电势差的关系带电粒子在电场中的能量转换电场中的能量守恒定律的应用15. 电容器与电势差（续）电容器的串并联电容器的电荷存储与释放电容器在实际电路中的应用八、教学评价1. 评价学生对电场概念、电场强度、电势等基本物理量的理解和掌握程度。
1.3电场及其描述
如何形象的反映和描述抽象的电场呢？
三．电场线
在电场中画一些曲线，使 在电场中画一些曲线， 曲线上每一点的切线方向与该 点的场强方向一致.
电场线演示
点电荷的电场线
-q
电场线越密的地方，场强越大； 电场线越密的地方，场强越大； 电场线越疏的地方，场强越小。 电场线越疏的地方，场强越小。
等量异种点电荷的电场线
(3)物理意义：反映电场本身的性质． 物理意义：反映电场本身的性质． 物理意义
N/C
规定,电场中某点的场强方向跟正 电荷在该点所受的电场力的方向相同． ．
3、真空中一点电荷的电荷量为Q，在 、 一点电荷的电荷量为Q
距此点电荷r处的A点的电场强度是多少？ 距此点电荷r处的A点的电场强度是多少？
则该点的场强为 Q是场源电荷的电量， 是场源电荷的电量， r是场中某点到场源电荷的距离. 是场中某点到场源电荷的距离.
一、电场 1、产生:任何带电体周围存在的一种 特殊物质. 2、基本性质:对放入的电荷有力的作 用.(这种力叫电场力)
1 、试探电荷: 条件:体积足够小,电量足够小.
不同的电荷q在电场的同一点所受的 是不同的。 电场力F是不同的。 实验表明，在电场中的同一点， 实验表明，在电场中的同一点，比值 是恒定的。 F/q是恒定的。
2、在电场中放入一个点电荷q，电荷受到的电场力为 ， 、在电场中放入一个点电荷 ，电荷受到的电场力为F， 则该点电场强度大小为 F/q 。若在该点放一个电荷量为 2q的点电荷，则该点电荷受到的电场力大小为 2F ，该 2q的点电荷， 的点电荷 电场强度大小为 F/q 。
祝同学们学习愉快！ 祝同学们学习愉快！ 再见！ 再见！
电荷q在距 较 电荷 在距Q较 在距 远的B点 远的 点，受到 的电场力小. 的电场力小
高中物理电场及其描述的教案
高中物理电场及其描述的教案第一章：电场的概念1.1 电荷与电荷相互作用介绍正电荷和负电荷的概念解释电荷之间的相互作用规律1.2 电场的定义引入电场的概念用电场线表示电场1.3 电场强度定义电场强度介绍电场强度的物理意义第二章：电场的基本性质2.1 电场线介绍电场线的性质和特点绘制常见电场线的图形2.2 电场强度矢量解释电场强度矢量的概念介绍电场强度矢量的计算方法2.3 电场的能量引入电场能量的概念解释电场能量与电荷的关系第三章：电场力与电场势3.1 电场力介绍电场力的概念解释电场力的计算方法3.2 电场势能定义电场势能的概念介绍电场势能的计算方法3.3 电场势差解释电场势差的概念介绍电场势差的计算方法第四章：电场中的电荷运动4.1 电荷在电场中的运动规律介绍电荷在电场中的运动规律解释电荷的运动方程4.2 电场中的电荷受力分析分析电荷在电场中的受力情况解释电荷的受力与电场的关系4.3 电荷的运动轨迹介绍电荷在电场中的运动轨迹解释电荷的运动轨迹与电场的关系第五章：电场的能量和能量守恒5.1 电场的能量复习电场的能量概念解释电场能量的性质和特点5.2 电场力做功介绍电场力做功的概念解释电场力做功的计算方法5.3 能量守恒定律引入能量守恒定律的概念解释能量守恒定律在电场中的应用第六章：电场与电势差的关系6.1 电势差的概念定义电势差的概念解释电势差的物理意义6.2 电场强度与电势差的关系介绍电场强度与电势差的关系公式解释电场强度与电势差的关系6.3 电场线与电势差的关系介绍电场线与电势差的关系解释电场线与电势差的关系第七章：静电场中的能量7.1 静电场的能量复习静电场的能量概念解释静电场的能量与电荷的关系7.2 静电力做功与能量变化介绍静电力做功的概念解释静电力做功与能量变化的关系7.3 能量守恒在静电场中的应用引入能量守恒在静电场中的应用解释能量守恒在静电场中的原理第八章：电场中的静电力8.1 静电力概念定义静电力的概念解释静电力的物理意义8.2 静电力与电荷的关系介绍静电力与电荷的关系解释静电力与电荷的关系8.3 静电力与电场的关系介绍静电力与电场的关系解释静电力与电场的关系第九章：电场中的导体和电场线9.1 导体在电场中的行为介绍导体在电场中的行为解释导体在电场中的电荷分布9.2 电场线与导体的关系介绍电场线与导体的关系解释电场线与导体的关系9.3 电场线在导体上的分布介绍电场线在导体上的分布解释电场线在导体上的分布规律第十章：电场的应用10.1 电场的实际应用介绍电场的实际应用解释电场在现实生活中的作用10.2 电场的测量介绍电场的测量方法解释电场测量的原理和工具10.3 电场的控制和利用介绍电场的控制和利用方法解释电场的控制和利用原理重点和难点解析重点一：电场的概念与电场线的绘制电场是描述电荷相互作用的物理量，它是一个矢量场。
电场及其描述
E E2
提示：根据场强的 矢量性，由平行四 边形定则分析.
E1
+Q
E2
E1
+Q
拓展:如果有几个点电荷同时存在，在几个点 电荷共同形成的电场中，如何求某点的场强？
场强叠加原理: 电场中任一点的电场强度等于各个点电荷各自 在该点产生的电场强度的矢量和。
课堂练习
5、真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为+Q，且相距 为r,则距离A为r/3处的P点的电场强度为多少？
结论:F/q能反映电场中每一点的性质——电场的 强弱。
二、电场强度（E）简称：场强
F E 1、定义式： q
（适用于一切电场）
电场强度反映的是电场本身的性质，与试探电荷无 关 单位：N/C
2、方向（矢量）：
Q
+
Q
+
F
+q + A -q A
F E E
规定：电场中某点的 场强方向与正电荷在 该点所受电场力的方 向相同
Q
+
q +
电场
F
风 树叶
试探电荷
+
思考：是不是所有的 电荷都可以看作试探 电荷呢？
+ +
+ + + +
+ + + + + + + + +
+
+
+ + +
试探电荷:(1)电量足够小 (2)线度足够小 （点电荷）
+
同一试探电荷距场源电荷不 同位置的受力情况 不同.
F3 +q
第3节电场及其描述
垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。
2）、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
特点：
a、沿点电荷的连线，
场强先变小后变大
b、两点电荷连线中
相吸状
垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中
垂面（中垂线）垂直
c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的
中点0等距离各点场强相等。
3）、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线 分布情况
4）、电场中的电场线不相交、不相切 因为电场中某点的场强方向沿电场线的切线方 向，若电场线能相交，那么交点处就会出现两 条切线，失去了唯一性，所以电场线不相交． 电场线也不能相切，在切点虽然满足了电场强 度的唯一方向，但从疏密程度的角度出发，电 场线相切意味着无限稠密，表明电场强度无限 大，无限大场强的电场不存在．
（4）方向：矢量
跟正电荷在该点所受电场力 F 的方 向相同
（5）物理意义： 场强反映电场力的性质，由电场本身决 定，与放入的试探电荷无关。
E
P
P
E
+Q
-Q
如果Q是正电荷，E的方向就是沿着PQ 的连线并背离Q；如果Q是负电荷，E的方 向就是沿着PQ的连线并指向Q。（“离+Q 而去，向-Q而来”）
例.在电场中A处放点电荷+q，其受电场力
A.E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的2
倍
B.E=kQ/r2中，E与Q成正比，而与r平方成反比 C.在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，
各点的场强均相同
D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到 的电场力的方向
例、对公式 E=kQ/r2 的几种不同理解，正确的是 A．当r→0时，E→∞ B．当r→∞时，E→0 C．某点的场强与点电荷Q的大小无关 D．在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，
1.3电场及其描述
(1)大小：F＝
(2)方向：正电荷的电场力方向与场强方向相同
负电荷的电场力方向与场强方向
例题2.在电场中A处放点电荷+q，其受电场力为F，方向向左，则A处场强大小，方向为；若将A处放点电荷为－2q，则该处电场强度大小为，方向为。
三、点电荷的电场
1.由库仑定律和场强的定义式推导可得：
E=，
其中Q为场源电荷量，r为某点到源电荷的距离，k为静电力常数。
（4）将受力电荷拿走，再求B点场强。
（5）若将Q拿走呢？
四、匀强电场
1.定义：如果电场中各点电场强度的大小、方向，这个电场就叫匀强电场。
实例：带有等量异号电荷的一对平行金属板，如果两板相距很近，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看做匀强电场。
五、场强叠加原理（多个点电荷产生的电场）
1.如果有几个点电荷同时存在，根据场强的定义和库仑力的可叠加性，可知电场中任一点的电场强度等于这几个点电荷各自在该点产生的电场强度的矢量和，这个结论叫做场强叠加原理。
B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强
C．该点的场强方向一定向右
D．以上说法均不正确
3.如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ，若剪断丝线，则小球的加速度的大小为()
A.OB.g，方向竖直向下
C.gtanθ，水平向右D.g/cosθ，沿绳向下
2.场强方向（自己作图）：
正点电荷电场方向背离电荷负点电荷电场方向指向电荷
3.二者区别：
适用范围
电荷的意义
定义式，适用于一切电场
q是检验电荷，E与q
仅对点电荷的电场适用
Q是场源电荷，E与Q成
人教版高二物理选修3—1第一章1.3 电场强度 课程教学设计
人教版物理选修3－1第一章第三节《电场强度》《电场强度》教学设计教学分析学生从本节课开始接触电场的概念，由于它的抽象性，故可先把它接受下来，在学习中逐渐加深对它的认识。
本节的主要内容包括电场及其力的性质，以及定义了电场强度来反映电场的强弱及其特点。
本节的主要特点就是抽象性强，场的概念较难理解，再就是引入点场强度这个物理量的时候采用了比值定义法，有方法论的介绍总结。
另外关于场的叠加要通过类比（类比波的叠加）进行研究，所以说本节还有方法性强的特点。
结合本节的特点和地位现定位本节的教学目标如下：1.使学生能初步接受场的客观存在的特殊物质性。
2.能够深入理解电场强度的物理意义、定义式、矢量性，也能应用其来分析计算一些简单问题。
3.通过知识的学习掌握科学的思维方式和研究问题的方法。
教学过程：（表一）（表二）（表三）第三节电场强度第一课时学案学习任务：理解电场的客观存在，理解电场强度，点电荷场强计算式，场强的叠加原理。
新课学习：①请进入角色，想象“假如你是一名乘客”情景，思考什么是“场”？②怎样解释电荷没有接触也能产生力呢？知识：电场:基本性质：③既然电荷是通过电场产生力的作用，那么电场又有哪些规律呢？怎么去研究这些规律呢？怎样描述各个不同位置的电场的强弱以及数量关系呢？场源电荷：试探电荷：电场强度：定义：公式：单位：方向：物理意义：巩固理解：1.电场中某点放一试探电荷，电荷量为q，受到电场力为F,则该点的场强为E=F/q, 则A．若移去试探电荷q，则该点的场强为零。
B．若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点的场强变为E/2.C．若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷,该点的场强仍为E，场强方向与原来相反。
D．若在该点放一个电荷量为-q/2的试探电荷,则该点的场强仍为E，场强方向也还是原来的方向，但-q/2的试探电荷受电场力F/2，方向与F相反。
2.由电场强度的定义式E=F/q可知，在电场中的同一点A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比B．无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q 始终不变C．电场中某点的场强为零，则在该点的电荷受到的电场力一定为零D．一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零3.电场中有一点P,下列说法中正确的是：A．若放在P点电荷的电量减半，则P点的场强减半。
1.3电场强度
在物理学中，就用比值F/q来表示电场的强弱。 在物理学中，就用比值F/q来表示电场的强弱。 F/q来表示电场的强弱
2.电场强度： 2.电场强度： 电场强度
1）、 定义： 定义：
放入电场中某点的电荷受到的电场力与 放入电场中某点的电荷受到的电场力与 电场力 它所带电荷量的比值 的比值， 它所带电荷量的比值，叫做这一点的电 场强度，简称场强。 场强度，简称场强。
电场强度是描述电场本身的力的性质的物 电场强度是描述电场本身的力的性质的物 描述电场 理量，反映电场中某一点的电场性质 中某一点的电场性质， 理量，反映电场中某一点的电场性质，其大小 表示电场的强弱，由产生电场的场源电荷 场源电荷和 表示电场的强弱，由产生电场的场源电荷和点 的位置决定，与检验电荷无关。数值上等于单 的位置决定，与检验电荷无关。数值上等于单 决定 位电荷在该点所受的电场力 在该点所受的电场力。 位电荷在该点所受的电场力。
在电场中A处放点电荷 例.在电场中 处放点电荷 在电场中 处放点电荷+q，其受电场 ， 力为F，方向向左， 力为 ，方向向左，则A处场强大小 处场强大小 F 为 ，方向为 向左 ；若将A处放点 若将 处放点 q 电荷为－2q，则该处电场强度大小 电荷为－ ， 为
F q
，方向为 向左
。
(5）、电场强度的物理意义： (5）、电场强度的物理意义： ）、电场强度的物理意义
ห้องสมุดไป่ตู้
如果有几个点电荷同时存在， 如果有几个点电荷同时存在， 在几个点电荷共同形成的电场中， 在几个点电荷共同形成的电场中， 如何求某点的场强？ 如何求某点的场强？
3、电场的叠加: 电场的叠加:
在几个点电荷共同形成的电场中， 在几个点电荷共同形成的电场中， 某点的场强等于各个电荷单独存在时 在该点产生的场强的矢量和，这叫做 在该点产生的场强的矢量和， 电场的叠加原理。 电场的叠加原理。
高中物理 1-3电场 电场强度和电场线课件 教科版选修3-1
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1
精彩回眸
通过对库仑定律的学习，同学们知道了两个相隔一定距离的电 荷之间有相互作用力．这种相互作用力与手推车的推力、绳拉 船的拉力、滑块在桌面滑动受到的摩擦力不同：后者都存在于 直接接触的物体之间，而电荷之间的相互作用力却可以发生在 两个相隔一定距离的物体之间．这到底是为什么？ 请大家首先考虑下面的问题．
(2)E＝Fq是场强的定义式，E 与 F 和 q 均无关 ，而是由 场源电荷 决定的． (3)场强从 力的角度描述电场的性质． (4)电场强度必须说明哪一个 位置 ，不同 位置场强往往 不同 ．
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7
三、点电荷的电场、匀强电场、电场的叠加
1．真空中点电荷周围的场强
在真空中点电荷 Q 的电场中，在距 Q 为 r 的 P 点引入试探电
荷 q，q 所受的库仑力 F＝kQr2q，由电场强度的定义 E＝Fq可得
E＝kQr2.
Q
(1)大小：E＝ kr2 .
(2)方向：Q 为正电荷时，E 的方向由 Q 指向 P ；Q 是负电荷
时，E 的方向由 P 指向 Q.
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8
2．匀强电场：电场中各点的场强的 大小和方向 都处处相同 的电场． 3．电场强度的叠加：如果场源电荷不只是一个点电荷，则电 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．
等大同向
等大反向
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28
2．电场线与运动轨迹 电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线，曲线上某点的 切线方向规定为该点的场强方向，也是该点正电荷产生加速度 的方向；而运动轨迹是带电粒子在电场中运动的径迹，径迹上 每点的切线方向是粒子的速度方向．速度方向和加速度方向不 是一回事，二者不一定相同，因此不能将电场线和运动轨迹混 为一谈．只有下列几种情况同时具备时，电场线才和运动轨迹 重合：①电场线是直线；②仅受电场力作用；③初速度为零或 与电场线平行．
电场及其描述
物体之间的相互作用
1、通过相互接触来相互作用； 2、物体之间没有相互接触也相互 作用： （1）有人认为这是“超距作用” （2）“场”的相互作用
电荷 场 电荷
电荷之间相互作用的场称之为“电场” 电荷之间相互作用的场称之为“电场”
电场是一种客观存在，是物质存在的 一种形式。电场对于处在其中的电荷有力 的作用，这种力叫做电场力。 凡是有电荷的地方，周围就存在着电场。
C
)
实验模拟
实验模拟
电场线只存在于平面之内吗？ 电场线只存在于平面之内吗？
动手探究
正电荷
异Hale Waihona Puke 电荷平行板负电荷同种电荷
电荷与平行板
成 语 概 括
正电荷 等量异种电荷 等量异种电荷
光芒四射
携手合作
匀强电场 齐头并进
负电荷
等量同种电荷 等量同种电荷
万箭穿心
势不两立
1、定义：在电场中画出一些曲线，使 、定义：在电场中画出一些曲线， 画出一些曲线 曲线上每一点的切线方向都跟该点的场 强方向一致，这样的曲线叫做电场线． 强方向一致，这样的曲线叫做电场线． 2、描述：疏密表示场强大小 、描述：疏密表示场强大小 表示场强 表示场强方向 切线表示场强 切线表示场强方向 3、掌握几种常见的电场线 掌握几种常见的电场线 4、基本特征 、 始于正电荷(∞) (∞)， ①始于正电荷(∞)， 终于负电荷(∞) (∞)。 终于负电荷(∞)。 ②不闭合 ③不相交 ④电场线不是轨迹， 电场线不是轨迹， 不是轨迹 轨迹有F 决定。 轨迹有 合和V0决定。
电场的强、 电场的强、弱
• 回忆：点电荷的概念； • 场源电荷：即产生电场的电荷：Q 场源电荷：即产生电场的电荷： • 试探电荷：电荷的电荷量足够小，电荷的 线度足够小：q
人教版高中物理选修选修3-1《1.3 电场强度》章节
①点电荷形成的电场中，不存在电场强度相等的点。 ②若以点电荷为球心做一个球面，电场线处处与球面垂直。 在此球面上电场强度大小处处相等，方向各不相同。
(2)等量同种电荷的电场：电场线分
布如图 1－3－8 所示(以等量正电荷为
例)，其特点有：
①两点电荷连线的中点 O 处电场强度
图 1－3－8
(1)电场和磁场统称为 电磁场 ，电磁场是一种特殊物质，
也有能量、动量。
(2)电荷之间的库仑力是通过 电场 发生的。
(3)电场是客观存在的。电场的一个重要特征就是对放入
其中的电荷有力 的作用。
2．试探电荷与场源电荷 (1)试探电荷：如图 1－3－1 所示，带电小球 q 是用来检验电 场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷。
②两电荷的连线上：在两电荷的连线上，每点电场强度的 方向由该点指向中点 O，大小由 O 点的电场强度为零开始向两 端逐渐变大；任意一点 c 与该点关于 O 点的对称点 d 的电场强 度大小相等，方向相反，如图 1－3－6 所示。
[特别提醒] 等量同种负点电荷的电场中电场强度大小的 分布规律与等量同种正点电荷的分布规律完全相同，只是电场 强度的方向对应相反罢了。
解析：由电场强度的定义式得： E＝Fq＝34..00× ×1100－ －49 N/C＝7.5×104 N/C，即该处电场强度大小 为 7.5×104 N/C，因为放入的是负电荷，其电场力方向与电 场强度方向相反，所以电场强度方向水平向左。如果把这个 点电荷移走，该处的电场强度大小仍为 7.5×104 N/C。 答案：7.5×104 N/C 方向水平向左 7.5×104 N/C
②两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线的方向均相 同，即电场强度方向都相同，总与中垂面(或中垂线)垂直且指 向负点电荷一侧，从中点到无穷远处，电场强度大小一直减小， 中点处电场强度最大。
高中物理电场及其描述的教案
高中物理电场及其描述的教案一、教学目标1. 让学生了解电场的概念，理解电场强度、电势等基本物理量的含义。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验观察电场现象，提高学生的实验操作能力和观察能力。
二、教学内容1. 电场的概念及其特点2. 电场强度3. 电势及其特点4. 电场线5. 电场中的能量三、教学重点与难点1. 教学重点：电场的概念、电场强度、电势的定义及计算。
2. 教学难点：电场强度与电势之间的关系，电场线的绘制。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究电场的相关知识。
2. 利用多媒体课件，形象直观地展示电场现象。
3. 结合实验，让学生亲身体验电场的特点。
4. 开展小组讨论，培养学生合作学习的能力。
五、教学过程1. 引入：通过日常生活中常见的静电现象，如摩擦起电、静电吸附等，引导学生思考电场的存在。
2. 电场的概念：讲解电场的定义，介绍电场强度、电势等基本物理量。
3. 电场强度：讲解电场强度的定义，公式及其计算方法。
4. 电势：讲解电势的定义，公式及其计算方法。
5. 电场线：讲解电场线的概念、绘制方法及其特点。
6. 电场中的能量：介绍电场中的势能、电场力做功等概念。
7. 课堂练习：布置有关电场的练习题，巩固所学知识。
8. 实验观察：安排实验，让学生观察电场现象，提高实验操作能力和观察能力。
9. 小组讨论：分组讨论电场强度、电势等概念在实际问题中的应用。
10. 总结：对本节课的主要内容进行总结，强调电场强度、电势等基本概念。
11. 作业布置：布置课后作业，巩固所学知识。
六、教学内容6. 静电场中的能量：讲解静电场中的能量概念，包括电势能、电场势能等，探讨电场力做功与电势能变化的关系。
7. 电场力做功：分析电场力做功的计算方法，探讨电场力做功与电势差的关系。
8. 电场力做功与电势差的应用：通过实例分析电场力做功与电势差在实际问题中的应用，如电容器、电势差测量等。
电场形成原理-概述说明以及解释
电场形成原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述电场是物理学中重要的概念之一，它描述了空间中电荷的相互作用和电力的分布。
电场的形成原理涉及到电荷之间的相互作用和电场力的传递。
通过研究电场的形成原理，我们可以更好地理解电磁现象，并应用于各个领域，如电力工程、通信技术以及材料科学等。
在本文中，我们将探讨电场的定义和基本概念，电场的产生机制以及电荷分布对电场的影响。
首先，我们将介绍电场的定义和基本概念，包括电场强度和电势的概念。
然后，我们将深入探讨电场的产生机制，涉及到静电场和电流产生的电场。
静电场是由静止电荷形成的电场，而电流产生的电场是由电流流动引起的。
接下来，我们将讨论电荷分布对电场的影响。
电场的强度和分布取决于电荷的分布情况。
不同的电荷分布会产生不同的电场形态，如均匀电场、点电荷电场和电偶极子电场等。
我们将详细解释电荷分布对电场的影响原理，并通过实例来说明这些原理的应用。
总之，了解电场形成原理对我们更好地理解电磁现象和应用电场的技术具有重要意义。
通过本文的研究，我们将能够深入了解电场的定义和基本概念，掌握电场的产生机制以及电荷分布对电场的影响。
同时，我们也将对电场形成原理的应用和重要性进行总结，并展望未来的研究方向。
1.2 文章结构文章结构的安排是非常重要的，它可以帮助读者清晰地了解整篇文章的组织和内容安排。
在本文中，为了能够深入探讨电场形成原理，文章的结构被分为引言、正文和结论三个主要部分。
在引言部分，我们会对电场形成原理的背景和重要性进行概述。
文章的开篇将对该主题进行宏观上的介绍，帮助读者建立起对电场的基本概念和理解。
接下来的正文部分包括三个小节，分别是电场的定义和基本概念、电场的产生机制，以及电荷分布对电场的影响。
其中，我们会深入解释电场的概念及其基本特征，包括电场的数学定义、电场强度与方向等内容。
然后，我们将详细讨论电场形成的机制，解释电场是如何由电荷产生和影响的。
最后，我们将探讨电荷分布对电场的影响，包括不同电荷分布形式对电场强度的影响等。
1-3.1电场及其描述(一)
1-3．1电场及其描述（一）【学习目标】1. 知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，初步了解场是物质存在的形式之一。
2. 理解电场强度。
能根据电场强度的定义式qFE =进行有关的计算。
知道电场强度是矢量及其方向的规定。
3. 知道点电荷的电场，能推导其表达式并能在计算中运用它。
知道匀强电场。
【学习重、难点】电场、电场强度的概念；电场强度的定义式预习案（10分钟）【知识链接】在初中，我们学过物质密度的定义式Vm=ρ，能否说物质的密度ρ与物质的质量m 成正比，与物质的体积V 成反比？（提示：物质的密度是物质的一种基本属性，与m 、V 无关）。
阅读教材P15，回答下列问题： 一、电场及电场力1.电场的产生：电荷周围存在着一种人眼看不见也摸不着的特殊物质---- ，电荷间的相互作用是通过 发生的。
2.电场的基本性质：会对放入电场中的 产生力的作用。
3.电场力：电场对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫着 ；可见前面所学库仑力或静电力其实质就是 。
阅读教材P16-P17，回答下列问题： 二、电场强度： 1. 试探电荷：（1）定义：放入电场中探测 性质的电荷。
（2）能作为试探电荷的条件：电荷量应足够 ；几何限度应足够 的电荷。
2.电场强度：从教材P16《实验与探究》可知，同一试探电荷，处在电场中的不同位置，电荷所受电场力的大小及方向一般是不同的，此现象说明电场中的不同位置电场的力的性质的强弱及方向可能不同，怎样描述这种不同呢？在电场中的同一点改变试探电荷的电量q ，电荷所受电场力F 随之改变，但qF为定值。
（1）定义：放入电场中某点的电荷受到的 跟它的 的比值，叫着电场在该点的电场强度。
（2）定义式：E=在国际单位制中，电场强度的单位为 。
该定义式适用于 电场。
（3）方向：电场中某点的电场强度的方向与 电荷在该点受到的电场力方向相同；与 电荷在该点受到的电场力方向相反。
（4）物理意义：电场强度是用来描述电场在某一点的 及其 的物理量。
电场及其描述
A
A
B
例、正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动，且运 动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的 电场可能是：（ C ）
P
Q
P
Q
P
Q
P
Q
A
B
C
D
例、如图a所示，AB是一个点电荷产生的电场的电场线，图b则是 在电场线上a、b两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小 B 之间的函数图线，则：（ ） A、点电荷是正电荷，位臵在B侧 B、点电荷是正电荷，位臵在A侧 C、点电荷是负电荷，位臵在A侧 D、点电荷是负电荷，位臵在B侧
F a A 图a b B
a b q 图b
有同学说,电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹.这一说法 对吗?为什么?
答:不对.因为电场线是为了形象描述电场而引入的一组曲线. 只有下述条件同时满足时二者才重合—— ①电场线是直线; ②带电粒子初速为零或速度与电场线共线; ③带电粒子仅受电场力作用,带电粒子才沿电场线运动. 结论:电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系.
在重力场中的某一点，重力F和物体 质量m之比是一定的，在不同的位置F/m 是不同的，因此可以用F/m表示重力场的 强弱. g=F/m=GM地/r2 重力场方向总是指向地心，所以重力 场方向跟负电荷的电场相似。
2008天津高考理综
9.带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分 别完成以下两种运动: ①在电场线上运动, ②在等势面上做匀速圆周运动. 该电场可能由: A.一个带正电的点电荷形成 B.一个带负电的点电荷形成 C.两个分立的带等量负电的点电荷形成 D.一个带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成.
适用范围
F E q
Q Ek 2 r
电场基本概念及其规律介绍
电场基本概念及其规律介绍电场是电荷周围所产生的物理现象，是电荷间相互作用的结果。
本文将介绍电场的基本概念以及电场的规律。
1. 电场的基本概念电场是指某一点周围电荷对该点产生的力的作用。
在电场中，电荷会受到电场力的作用，从而发生运动。
电场可以由静止的电荷产生，也可以由运动的电荷产生。
2. 电场强度与电荷的关系电场强度是衡量电场强弱的物理量，用E表示，单位是牛顿/库仑。
电场强度的大小与电荷的大小成正比，与距离的平方成反比。
电场强度的表达式为E = k*q/r^2，其中k为电场常数，q为电荷的大小，r为距离。
3. 电场线与电荷的关系电场线是用来表示电场分布的虚拟曲线。
电荷为正的情况下，电场线由正电荷指向负电荷；电荷为负的情况下，电场线由负电荷指向正电荷。
电场线的密度表示了电场强度的大小。
4. 高斯定理高斯定理是描述电场分布的重要规律之一。
根据高斯定理，在闭合曲面上，电场通量的总和等于包围在曲面内的电荷的代数和的1/ε0倍，其中ε0为真空中的介电常数。
高斯定理可以用来计算对称分布的电场强度。
5. 电势与电场的关系电势是定义在电场中的一种物理量，表示单位正电荷在电场中具有的能量。
电势的单位是伏特。
电场的电势差等于单位正电荷在电场中的势能差。
电势的计算公式为V = k*q/r，其中V为电势，k为电场常数，q为电荷大小，r为距离。
6. 库仑定律库仑定律描述了电荷间相互作用的规律。
根据库仑定律，电荷之间的力与它们之间的距离成反比，与它们的电荷大小成正比。
库仑定律可以用来计算电荷间的相互作用力。
通过对电场的基本概念及其规律的介绍，我们可以更好地理解电场的性质和行为。
电场是电荷相互作用的重要表现，对于电磁学和电路等领域都有广泛的应用。
深入研究电场的基本概念和规律，有助于我们更好地理解电磁现象和应用相关知识。
1.3电场强度及其描述
课堂训练
练习： 练习： 在电场中A处放点电荷+q +q， 在电场中A处放点电荷+q，其受电场力为 F ，方向 方向向左， F，方向向左，则A处场强大小 q 向左 为 ______ ； 若将A处放点电荷为－2q， 若将A处放点电荷为－2q，则该处电场强 度大小为 F，方向为 ______ 。 向左
q
特点： 特点： a、以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称 b、电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电 场线分布， 场线分布，而带电平板恰为两电荷连线的垂直平 分线 c 、在带电平板表面场强与平板垂直
如图，是静电场的一部分电场线的分布， 如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列 说法正确的是：（ 说法正确的是：（ B） A、这个电场只能是负电荷的电场 点电荷q 两处受到的电场力F B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FA 点电荷q 两处的加速度大小， C、点电荷q在A、B两处的加速度大小，aA>aB 不计重力） （不计重力） 负电荷在B点处受到的电场力方向沿B D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切 线方向
二.电场强度
1.定义： 1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟 定义 它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简 比值，叫做该点的电场强度， 称场强。 称场强。 F 2.定义式 定义式： 2.定义式： E = q 3.单位 单位： 3.单位：牛/库(N/C) 伏/米(V/m) 1 V/m=1N/C 4.方向：规定与正电荷在该点的受力方向相同 4.方向：规定与正电荷在该点的受力方向相同 方向 正电荷 5.理解： 5.理解： 理解 场强反映电场力的性质，由电场本身决定， 场强反映电场力的性质，由电场本身决定， 与放入的试探电荷无关。 与放入的试探电荷无关。
电场及其有关知识点总结
电场及其有关知识点总结一、电场的概念电场是指存在电荷的区域内，在任意一点空间都可以感受到电荷的作用力的场。
电场是由电荷所创建的，不同的电荷之间可能会发生相互作用，这种相互作用就是由电场所造成的。
电场是一个矢量场，它的方向与电荷的正负有关，大小与电荷的大小和所处位置有关。
二、电场的性质1. 电场是一个物理场，它是由电荷所产生的。
2. 电场的性质包括方向、大小、分布和能量等。
3. 电场是一个矢量场。
4. 电场遵循库仑定律。
三、电场的描述1. 电场强度：电场强度是描述电场的一种物理量，通常用E表示，单位是牛顿/库仑，它的方向是电荷所受力的方向。
2. 电场线：电场线是用来描述电场分布的线。
电场线是从正电荷指向负电荷，如果在由正电荷到负电荷的方向上，电场线是从高到低排列；如果在由负电荷到正电荷的方向上，电场线则是从低到高排列。
电场线的密集程度表示了电场强度的大小。
3. 电势：电场中某点的电势是指单位正电荷在该点所具有的电势能。
电势是标量，它是描述了电场中的电势分布情况。
4. 电势能：电场中的电荷在电场中的位置不同，其所具有的能量也不同，这种能量就是电势能。
5. 电势差：在电场中两点之间的电势差是指电场力所做的功，电势差也是描述电场的一种物理量，它的单位是伏特(V)。
四、电场的计算1. 电场强度的计算：利用库仑定律可以计算电场强度。
库仑定律是指：两个电荷之间的作用力与它们之间的距离的平方成反比，与它们的电荷量成正比，方向与电荷量的正负有关。
2. 电场线的计算：根据电场线的定义，可以通过画图来计算电场线的分布。
在计算过程中，可以利用电场线的密集程度来表示电场强度的大小。
3. 电势的计算：通过积分来计算电场中的电势分布情况，可以得到电势分布图。
4. 电势能的计算：电势能是与电荷的电量、电势以及所处位置有关的，根据电势能的定义可以计算出电荷在电场中的电势能。
5. 电势差的计算：利用电势差的定义以及导数的概念，可以计算出电场中两点之间的电势差。
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1.3电场及其描述
一、教学目标
1．知道电荷周围存在电场，知道电场是一种客观存在的物质。
2．理解电场强度和电场线的概念。
3．知道电场的叠加原理。
4．知道几种典型电场的电场线分布。
5．以电场线描述电场为例，渗透用场线描述矢量场的方法。
二、教学重点、难点分析
理解电场强度的定义、单位、物理意义；理解电场线的功能。
用比值定义电场强度，E与F、q无关，只由电场决定。
三、教学仪器
大金属球、铝箔球、玻璃屏、起电机、铁架台、电场线投影器、计算机、投影仪、实物展示台。
四、教学过程
复习提问：上节课我们学习了一个重要的实验定律——库仑定律，请大家回顾一下库仑定律的内容及表达式。
答：略。
引入新课：电荷之间存在相互作用力，这种相互作用是怎么发生的呢？人们对这个问题的认识在历史上曾有过两种不同的观点。
在法拉第之前，人们认为两个电荷之间的相互作用力是一种超距作用，也就是一个电荷对另一个电荷的作用力是隔着一定空间直接给予的，不需要中间什么媒介作传递，这种方式可以表示为：
在19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为一个电荷周围存在着由它产生的电场，另外一个电荷受这个电荷的作用力就是通过这个电场给予的，这种作用方式可以表示为：
近代物理学的理论和实践已经完全证明了场的观点的正确性。
电场以及以后将要学习的磁场已被证明是一种客观存在的物质形态，电视台和无线电广播电台就是靠激发电磁场的方式发送各种节目信号的。
虽然电磁场“看不见”“摸不着”，但是我们却可以在远离发射塔的地方，用电视机和收音机接受到它们发送的节目信号，这就是电磁场客观存在的很好例证。
本节课我们就来学习描述电场的重要概念。
（一）电场：电荷周围存在电场。
我们怎样研究电场呢？电场能够对处于场中的电荷施加电场力的作用，这是电场的基本性质。
所以我们可以选择一个带电量很小、线度也很小的检验电荷q，分别放入带电体Q所产生的电场中的不同位置，观察检验电荷q受到的电场力有何特点。
实验：如图（1）所示，使有绝缘支柱的大金属球带电作为场源电荷，使丝线吊着的小铝箔球带少量电荷，用它代替检验电荷q。
实验一：把铝箔球放在电场中不同的方位，注意观察丝线的倾斜方向。
现象：铝箔球在电场中不同方位时，丝线倾斜的方向不同。
实验二：铝箔球逐渐远离场源，注意观察丝线偏离竖直方向的角度。
问：看到什么现象了？
现象：偏角逐渐减小。
投影出实验现象，如图2所示。
问：由这两个实验我们能得到什么结论？
学生答后教师归纳：以上两个实验表明，在电场中不同点，电场对检验电荷施加的电场力的大小和方向一般是不同的。
比如在A点电场对电荷施加方向向右的作用力，在D点电场对电荷施加方向向左的作用力，在A点电场对电荷的作用力大，在B点电场对电荷施加的作用力小，可见不同点电场的性质是不同的。
怎样定量的、精确的描述电场的这一性质呢？
问：用检验电荷受到的电场力，行吗？（学生讨论）
经学生讨论后，教师引导到观察实验。
实验三：把铝箔球放在电场中同一位置，减小它的带电量，注意观察丝线的偏角。
学生总结实验结论。
结论：在电场中同一点，检验电荷所受电场力随它所带电量的减小而减小，所以，电场力不能用于描述电场。
要描述电场，需要找一个与检验电荷的电量无关而只由电场决定的物理量。
那我们用什么描述电场呢？如果我们能够做更精确的实验，就会发现：在电场中同一点，电场力不仅随检验电荷的电量的减小而减小，随电场力的增大而增大，而且跟检验电荷的电量之间存在这样的定量关系：
在电场中同一点，比值F／q是一个与检验电荷和电场力无关的量，而在电场中不同点，比值一般不同，因而比值反映电场的性质。
所以我们可以用它来描述电场，并把它定义为电场强度。
（二）电场强度
1．定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力与它电量的比值，叫这一点的电场强度，简称场强。
（1）单位：N／C
（2）大小：电场中某点的场强在数值上等于单位电荷在该点受到的电场力。
（3）方向：规定电场中某点场强的方向为正电荷在该点受到的电场力的方向。
场强是矢量。
一般电场中不同点，场强的大小及方向不同，场强大的地方，电场强，场强小的地方，电场弱，通常我们也把场强的大小和方向叫做电场的强弱和方向。
以上我们从一般电场出发引入了场强的定义，
们以一个特殊的电场——真空中点电荷产生的电场为例，分析场强的物理意义。
2．真空中点电荷电场的场强
如图3所示，Q为放在真空中的点电荷。
要求：（1）画出A、B两点的场强方向。
（2）算出A、B两点的场强大小。
（给出Q、r）
（请一名学生板演，其他学生自己做）
教师讲评并分析：
（1）场强的大小与方向跟检验电荷的有无、电量、电性没有关系。
（2）场强的大小只由场源电荷和场点到场源的距离来决定。
（3）离场源电荷越近的点场强越大，离场源电荷越远的点场强越小。
电场强度概念能定量描述各点电场的性质。
电场中各点场强的大小和方向的分布是非常复杂的，我们如何方便而又形象地了解电场中各点场强的分布情况呢？最好画图。
（计算机打出图5）
如图5所示，在正电荷周围电场中画了很多场强矢量，从这个图上我们可以很方便地了解正电荷周围各点的电场分布情况，但它还不是最好的，因为电场中有无数个点，我们不能画出无数个矢量，法拉第为我们提供了一种很好的方法，就是用电场线来形象地描述电场。
（二）电场线
电场线在每一点的切线方向表示该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的大小。
（用计算机展示几种典型电场线的分布图，并介绍它们的特点）
问：根据我们所看到的几种电场线，谁能归纳一下电场线的方向有什么特点？
教师归纳：电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远，如果只有负电荷，则电场线来自无穷远，终止于负电荷。
问：任意两条电场线都不会相交，这是为什么？
教师归纳：如果相交，则交点就会有两个切线方向，而同一点场强的大小和方向是唯一的。
实验模拟以上几种典型的电场线。
归纳：大家要特别注意一个问题：我们虽然可以用实验模拟电场线的分布，但是，电场线并不是电场中真实存在的曲线，它只是我们为了形象地描
述电场而引入的。
大家知道，法拉第首先提出了电场，并用电场线形象地描述电场的分布，这在物理学中是非常重要的。
虽然法拉第当时认为电场线是真实的曲线，这是不对的，但是，法拉第的场线思想却是非常宝贵的。
用场线来形象地描绘矢量场的分布这种方法一直被普遍地采用着。
课堂练习题：（投影片）
1．在真空中有一电场，在这个电场中的某点P放一点电荷q=1.0×10－9C，它受到的电场力为3．0×10－4N，求：
（1）P点处的电场强度的大小。
（2）若在P点处换q'=2.0×10－9C的负点电荷，则P点的电场强度是多大？
（3）若将P点的点电荷拿走，则P点的电场强度为多大？
（4）负点电荷q'=2.0×10－9C，它在P点受到的电场力是多大？2．如图7所示是某区域的电场线图，A、B、C是电场中的三点。
（1）说明哪点的场强最大？
（2）标出A、B、C三点的场强方向。
（3）若在C点放一负电荷，标出负电荷受到的电场力的方向。
小结：（投影片）
电场是电荷周围客观存在的一种物质，它“看不见”、“摸不着”，我们是怎么认识它的呢？根据电场和其它物质的相互作用来认识电场的。
为此我们引入了检验电荷，用检验电荷是否受到电场力来判断电场是否存在；又用检验电荷受到的电场力与它的电量的比值即电场强度来定量描述电场的
性质。
用电场线形象地描述电场的分布。