电场强度教案一、教材分析教科书从电荷在电场中受力入手，引入了电场强度的概念，明确它是表示电场强弱的物理量。

本节主要由“电场”“电场强度”“点电荷的电场电场强度的叠加”“电场线”“匀强电场”几部分内容组成。

二、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，电场是客观存在的一种特殊的形态。

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.利用电场线描述电场，知道匀强电场的特点。

（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。

三、教学重难点（一）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。

（二）教学难点探究描述电场强弱的物理量。

四、学情分析本节内容对于学生来说是一陌生的内容，且比较抽象，学生学起来有一定的困难，教师应进行适当启发引导五、课前准备学生准备：预习；老师准备：多媒体课件六、教学方法以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线展开，具体操作思路是：1．通过与磁场、重力场的对比，使学生通过已学的知识建立电场的概念。

2．通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。

3．通过练习巩固加深对电场强度概念的理解，探讨点电荷的电场及场强叠加原理。

七、课时安排：2课时八、教学过程第一课时（一）、复习提问、新课导入（5分钟）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：问题1：真空中？它们之间相隔一定的距离这种相互作用是如何产生的呢？难道能够不需介质超越空间？投影展示“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片（1．2－1）。

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第三节电场强度。

（板书课题）（二）、新课教学（35分钟）二、新课教学 （一）电场 学生思考教师：法拉第是英国物理学家、化学家，对事物的本质有着非常敏锐的洞察力，在电学上有着突出的贡献。

依据法拉第的观点，我们如何描述电荷A 、B 之间的作用力。

师生共析。

重力场对比理解 电场教师启发引导：场都是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样，虽然我们看不见、摸不着，但它们都具有能量、质量和动量，物体受到的万有引力是靠重力场来完成的，电视机、收音机信号的发射与接受就是靠电场来实现的。

教师板书：电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质，场与实物是物质存在的两种不同形式。

教师：通过前面的分析我们知道电场具有怎样的特性呢？（本章只研究由静止电荷产生的电场，称为静电场）学生回答：对放入其中的电荷有静电力的作用。

教师：这种力的作用与电场的强弱有关吗？引导学生科学探究。

学生思考例：下列说法正确的是（ABC ）A ．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在电场B ．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C ．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它当中的电荷有力的作用D ．电荷只有通过接触才能产生力的作用（二）电场强度教师：下面我们来探讨三个问题。

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？ 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。

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：怎样让它表现出来呢？ 学生回答：在电场中放入电荷。

教师：对放入的电荷有要求吗？ 学生回答：试探电荷（检验电荷） 教师：什么样的电荷是试探电荷？ 师生共析对试探电荷的要求。

学生回答：带电量非常小的点电荷。

（即可以把它看作是点电荷，不影响原来的电场） 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。

多媒体动画模拟：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。

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：①F 1、F 2、F 3及F 1＜F 2＜F 3；②2F 1、3F 1、4F 1、n F 1等。

表二：（P 2位置）表三：（P 3位置）推测到关系式F=Eq 后,在带电体A （带电金属球）产生的电场中考查，电荷量为Q 。

设想在电场中离带电体的距离为r 处放置试探电荷q,它受到的静电力为2QqF k r （带电金属球看做点电荷的理由在下节说明），在该处放置试探电荷2q ，……（学生思考，师生共同得出结论）（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）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。

1．定义：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。

2.定义式：E=F/q （电场强度是由场源电荷产生的，由电场本身决定；定义是仅告诉我们一种测量场强大小的方法，不论在该点是否放入检验电荷，该点场强的大小和方向是一定的，即场强与有无试探电荷无关）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：速度、加速度、功率等等。

教师：从它的定义式可以看出电场强度的单位吗？学生回答：可以，N/C教师介绍另一种单位并板书。

3．单位：N/C或V/m，1N/C＝1V/m教师结合板画：在电场中不同位置，同种电荷受力方向不同，说明场强是矢量还是标量？学生回答：矢量教师结合板画：电场中同一点放入正电荷和负电荷受力方向不同，如何确定场强的方向呢？教师：在物理学中作出了这样的规定。

教师板书4．方向：电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。

教师：按照这个规定，如果放入电场中的是负电荷呢？学生回答：与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反。

5.物理意义：描述电场力的性质的物理量，是矢量。

例．下列关于电场强度的叙述正确的是[ AD ]A．电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力B．电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比C．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向D．电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关（三）点电荷的电场强度电场强度是描述电场性质的物理量，在静电场中，它不随时间改变。

上节课实验探究影响电荷间相互作用力的因素表明，在某一电荷产生的电场中，不同位置的电场强度一般是不同的。

电场强度与产生它的场源电荷有什么关系呢？例1：点电荷是最简单的场源电荷。

设一个点电荷的电荷量为+Q，与之相距为r的A 点放一试探电荷，所带电荷量为+q。

（1）试用所学的知识推导A点的场强的大小，并确定场强的方向；（2）若所放试探电荷为-2q，结果如何？（3）如果移走所放的试探电荷呢？师生共同归纳总结：1．点电荷电场的场强大小与方向。

2．电场强度是描述电场（力的）性质的物理量，在静电场中，它不随时间改变。

电场中某点的场强完全由电场本身决定，与是否放入电荷，放入电荷的电荷量、电性无关。

特别提醒：2QE k r=与 E =F /q 适用条件？ 2QE kr =仅适用于真空中的点电荷的电场，而E =F /q 适用于任何电场；在计算式2QE kr=中，r 趋于零时，电场强度E 不可以认为无穷大。

因为r 趋于零时，电荷量为Q 的物体就不能看成点电荷了。

例：如图所示，在正点电荷Q 的电场中，已知Q 、A 、B 、C 在同一直线上，且E A =100N/C ，E C =36N/C ，B 位于AC 的中点，则B 点的场强大小为_____N/C ．第二课时（四）场强的叠加例2.如图所示，真空中有两个点电荷Q 1＝+3．0×10-8C 和Q 2＝－3．0×10-8C ，它们相距0．1m ，A 点与两个点电荷的距离r 相等，r ＝0．1m 。

求：（1）电场中A 点的场强；（2）在A 点放入电量q ＝－1×10-6C ，求它受的电场力。

教师：题中场源电荷不止一个，如何来确定电场中某点的场强？ 学生：平行四边形定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。

教师：根据场强的叠加原理对于一个比较大的不能看成点电荷的带电物体产生电场的场强如何确定？学生思考后回答：无限等分成若干个点电荷。

教师：根据以上方法，同学们设想一下一个半径为R 的均匀带电球体（或球壳）外部产生电场的场强，如何求解？学生思考后回答：等效成电荷量集中于球心的点电荷。

（结论证明要用到高斯定律，因此要求不要太高，点到为止）（五）电场线师：现在，我们面对的是电场，电场也是看不见摸不着的，但我们坚信：它既然是一种客观存在的物质，那它的规律就一定是可以被我们认识的。

下面，我们来看这样一个的实验——静电起电机高压放电（口述）。

师：这就是我们熟悉的静电起电机。

看到这个情景，同学们可能会联想到电闪雷鸣；要击穿空气发生火花放电，需要很高的电压。

现在两极间电压就高达上万伏。

首先让学生站在泡沫板上，一手抓住起电机的一极；教师摇动起电机。

师：这位学生有没有带点呢？究竟有没有带电，我们可以通过验电器来检验一下。

（让学生手摸验电器，发现验电器张角变很大）师：看来，这位同学带电了，那么，他的周围就一定具有电场，大家“看见”了吗？生：没有。