2024_2025学年新教材高中物理第九章静电场及其应用第三节电场电场强度教案新人教版必修3.doc

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电场电场强度

学习目标

一、学问与技能

1.知道电荷间的相互作用是通过电场实现的；

2.知道电场线的定义和特点，会用电场线描述电场强度的大小和方向。

二、过程与方法

1.体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度的定义公式、单位、方向；

2.知道电场强度的叠加原理，并能用这一原理进行简洁的计算。

三、情感态度与价值观

1.通过探究试验，培育他们沟通沟通的力量，提高理论与实践相结合的力量。

2.培育学生应用数学方法解决物理问题的科学思维方法，培育学生的制造性思维过程以及初步的观看、分析和概括力量。

重点难点

1、理解电场强度的定义及物理意义，知道它的矢量性。（重点）

2、理解电场线的概念、特点，了解常见的电场线的分布，知道什么是匀强电场。（重点）

3、会推导点电荷场强的计算式并能进行有关的计算。（难点）

4、知道电场强度的叠加原理，会应用该原理进行简洁计算。（难点）

教学预备

课件

教学过程

一、导入新课：

【教师引导】上一节，我们生疏了电现象中的电荷，包括点电荷，元电荷及电荷之间存在的相互作用。什么是点电荷？电荷相互作用有什么规律？哪位同学来帮我们回忆一下？

电荷之间有相互作用，我们把这个作用的电力叫库仑力或静电力。电荷之间的作用力是怎样发生的呢？今日我们就来争论这个问题。

二、讲授新课：

1、电场

【教师引入课程】通过起电机使人体带电，人的头发会竖直散开。

为什么会消灭这样的现象？你会解释产生这一现象的缘由吗？

【教师引导】任何带电体四周产生的一种特别物质。电场看不见，又摸不着，怎样去生疏它、争论它？

【动手试验】利用手中的塑料笔使其摩擦带电，并让其靠近悬挂的铜丝。

现象：塑料笔吸引铜丝，铜丝偏角可达到60度。

【教师补充】电场的产生：电荷在其四周产生电场，电场是电荷四周存在的一种特别物质。

基本性质：电场对放入其中的电荷产生力的作用。

【教师补充引导】如图，电荷A对电荷B的作用力，就是电荷A的电场对电场B的作用；电荷B对电荷A的作用力，就是电荷B的电场对电荷A的作用。

【小结】电荷间的相互作用：电荷之间是通过电场发生相互作用的。

2、电场强度

【教师引导】电场是在与电荷的相互作用中表现出自己的特性的。因此，在争论电场的性质时，应当将电荷放入电场中，从电荷所受的静电力入手。

【教师补充】摸索电荷是为了争论源电荷电场的性质而引入的，它的引入不转变源电荷的电场。

【教师提问】为什么摸索电荷的电荷量要充分的小？

回答：摸索电荷的引入，是为了测量电场的分布特性。除场源是点电荷的情形外，在带电体激发的电场中放入电荷都会转变场源电荷的分布，这对原来的电场来说已经发生了变化。为了尽量削减这种变化，要求放入的摸索电荷对场源电荷的分布的影响尽可能小到可以忽视不计，这就要求作为摸索电荷的电荷量要充分小。

【思考与争论】我们不能直接用摸索电荷所受的静电力来表示电场的强弱由于对于电荷量不同的摸索电荷，即使在电场的同一点，所受的静电力也不相同。那么，用什么物理量能够描述电场的强弱呢？

【教师总结】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，叫作该点的电场强度；电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。

3、点电荷的电场电场强度的叠加

【教师引导】点电荷的电场

如图所示，场源电荷Q与摸索电荷q相距为r，则它们之间的库仑力，所以电荷q处的电场强度。

【教师补充引导】电场强度的叠加

图中P点的电场强度，等于电荷＋Q1在该点产生的电场强度E1与电荷－Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和。

【小结】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。这种关系叫作电场强度的叠加。

【教师总结】如图所示，均匀带电球体(或球壳)外某点的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，即，式中的r是球心到该点的距离(r＞R)，Q为整个球体所带的电荷量。

4、电场线

【教师引导】电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。

【教师提问】依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动身，终止于负电荷或无穷远，假如只有负电荷，则电场线来自无穷远，终止于负电荷。

如图，几种经典电场线

【教师总结】特点：

(1)电场线从正电荷或无限远动身，终止于无限远或负电荷，是不闭合曲线。

(2)电场线在电场中不相交，由于电场中任意一点的电场强度方向具有唯一性。

(3)在同一幅图中，电场线的疏密反映了电场强度的相对大小，电场线越密的地方电场强度越大。

(4)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。

5、匀强电场

假如电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫匀强电