高二物理 第十三章 《電場》 第二節(jié) 《電場》 《電場》強(qiáng)度（1）教案 舊人教版

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1、第十三章電場第二節(jié)電場電場強(qiáng)度教學(xué)目標(biāo)一、知識目標(biāo)1．通過對電場概念的學(xué)習(xí)，使學(xué)生明確場的特點(diǎn)，描寫場的方法，并能在頭腦中建立起場的模型和圖象。2．理解場電荷、檢驗電荷的概念，理解和掌握電場強(qiáng)度的概念。3．掌握點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式。4．理解和掌握電場的疊加原理，會計算簡單的點(diǎn)電荷組產(chǎn)生的電場。二、能力目標(biāo)通過觀察分析了解什么是電場，培養(yǎng)分析問題解決問題的能力。三、德育目標(biāo)感悟科學(xué)是人類創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情教學(xué)重點(diǎn)“場”概念教學(xué)難點(diǎn)電場強(qiáng)度的概念、場的疊加原理教學(xué)方法計算機(jī)輔助教學(xué)教學(xué)用具計算機(jī)、投影儀、大屏幕、自制CAI課件課時安排1課時教學(xué)過程一、引入新課兩個電荷間存在

2、著相互作用力，上一節(jié)我們定量地研究了兩個點(diǎn)電荷之間的相互作用力的規(guī)律——庫侖定律。提出問題：在力學(xué)中，我們所學(xué)過的彈力、摩擦力均是接觸力，只有相互接觸的兩個物體之間才有可能產(chǎn)生彈力、摩擦力。兩個電荷之間并不接觸，它們之間的相互作用力是如何實現(xiàn)的呢？二、新課教學(xué)1．在同學(xué)回答的基礎(chǔ)上總結(jié)出：兩個電荷之間的相互作用力是通過電場實現(xiàn)的。任何一個電荷在其周圍空間產(chǎn)生電場，另一個電荷處在它產(chǎn)生的電場中，另一個電荷受到電場對它的作用力——稱為電場力。（如同學(xué)提出重力、引力，順便提出重力場、引力場的概念，如無人提出暫不引入重力場、引力場。）電荷在其周圍空間產(chǎn)生電場，靜止的電荷產(chǎn)生的電場是靜電場。電場

3、對處在場中的其他電荷有力的作用。2．對任何事物的認(rèn)識和理解，都要從它與其他事物的相互關(guān)系（相互作用）入手，從中找出它的基本性質(zhì)，對電場的認(rèn)識也應(yīng)如此。為了認(rèn)識電場，找到描寫電場性質(zhì)的物理量，我們先引入兩個基本概念：場電荷和檢驗電荷。場電荷：產(chǎn)生電場的電荷。提出問題：什么樣的電荷能產(chǎn)生電場？什么樣的電荷不能產(chǎn)生電場？！為什么還要提出場電荷呢？在總結(jié)同學(xué)的回答時，強(qiáng)調(diào)指出這與以前在力學(xué)、熱學(xué)中研究問題時一樣，是研究對象的選取的問題。檢驗電荷：放在我們所研究的電場中，用來檢驗該電場的性質(zhì)的電荷。檢驗電荷必須具備的條件：（1）點(diǎn)電荷；（2）電量足夠小，使得當(dāng)將檢驗電荷引入電場中時不改變場電荷的

4、分布。提出問題：為什么檢驗電荷必須具備以上兩個條件？先總結(jié)必須滿足第二個條件的原因，強(qiáng)調(diào)對于任何物理測量，只有當(dāng)測量工具（儀器）的引入不改變被測對象的性質(zhì)時，或?qū)Ρ粶y對象的影響小到可以忽略不計時，這種測量才有意義，否則這種測量是無意義的。對于必須滿足第一個條件的原因，留在以后解決。3．引入電場強(qiáng)度的概念（1）將同一個檢驗電荷q，分別放在電場中的不同點(diǎn)，它所受的電場力的大小和方向一般說來是不同的。提問：這一實驗結(jié)果，說明了什么問題？總結(jié)同學(xué)回答的情況，強(qiáng)調(diào)：同一電場中不同點(diǎn)的性質(zhì)是不同的，研究電場必須一點(diǎn)一點(diǎn)地研究，即電場在空間有分布。同時回答檢驗電荷必須是點(diǎn)電荷的原因。（2）集中研究電

5、場中的某一點(diǎn)P。將電量為q1的檢驗電荷放在P點(diǎn)，測得它所受的電場力大小為F1；將電量為q2的檢驗電荷放在P點(diǎn)，測得它所受的電場力大小為F2；……將電量為qn的檢驗電荷放在P點(diǎn)，測得它所受的電場力的大小為Fn。實驗發(fā)現(xiàn)：在電場中的同一點(diǎn)，檢驗電荷的電量q發(fā)生變化，它所受的電場力的大小F也隨之變化（成正比的變化），而電場力的大小F與檢驗電荷電量q的比值不變，即這個比值不隨檢驗電荷電量變化，說明它與檢驗電荷無關(guān)，它只與電場中這點(diǎn)（P）有關(guān)，它只由電場中這一點(diǎn)決定，所以這個比值可以用來描寫電場中該點(diǎn)的性質(zhì)，將它叫做電場中該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小。4．電場強(qiáng)度的定義電場強(qiáng)度（簡稱場強(qiáng)）是描寫電場有關(guān)

6、力的性質(zhì)的物理量，它是矢量。檢驗電荷在電場中某點(diǎn)所受電場力的大小F與檢驗電荷的電量q的比值F/q，叫做電場中該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小，即E＝規(guī)定正檢驗電荷所受的電場力的方向為該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向。在國際單位制中，電場強(qiáng)度的單位是N/C。5．請同學(xué)根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義，推導(dǎo)點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度的表達(dá)式。（1）先求距場電荷Q為r的一定點(diǎn)P的場強(qiáng)大小和方向。（2）再將r看成是變量（P點(diǎn)為動點(diǎn)），可得出點(diǎn)電荷Q的電場中任意一點(diǎn)的電場強(qiáng)度的表達(dá)式。（3）從表達(dá)式，進(jìn)一步說明電場中任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向與檢驗電荷無關(guān)，完全由場電荷Q和該點(diǎn)的位置所決定。（4）正的點(diǎn)電荷與負(fù)的點(diǎn)電荷在空間各點(diǎn)產(chǎn)

7、生的電場強(qiáng)度的方向（為以后引入電場線做準(zhǔn)備）。6．研究點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場強(qiáng)度，從力的疊加（力的合成）引出場的疊加。（1）兩個等值異號的點(diǎn)電荷+Q、-Q，相距為L，求連線中點(diǎn)的場強(qiáng)；連線延長線距-Qx點(diǎn)處的場強(qiáng)；連成的垂直平分線上距中點(diǎn)為x處點(diǎn)的場強(qiáng)；當(dāng)x＞＞L時，這兩點(diǎn)的場強(qiáng)。（2）在正方形（邊長為a）的四個頂點(diǎn)處各固定一電量為+Q的點(diǎn)電荷，在過四邊形對角線中心O垂直于平面的軸線上距O點(diǎn)x處的場強(qiáng)。對頂?shù)膬蓚€點(diǎn)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的場，在垂直于x軸上