《電場電場強度》教案

1、精品資源電場電場強度一、【教學(xué)目標(biāo)】1、了解電場的概念.2、理解電場強度的概念.3、掌握電場強度的計算方法.二、【重點、難點分析】1、重點是使學(xué)生理解電場強度的概念及掌握電場強度的計算方法.2,電場強度是描述電場性質(zhì)的物理量之一，這是難點.初學(xué)者容 易把電場強度跟電場力混同起來.三、【教學(xué)過程】1、復(fù)習(xí)庫侖定律在真空中兩個點電荷的作用力跟它們的電量乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，這就是庫侖定律.2、新課引入任何力的作用都離木開物質(zhì)，腳踢球，腳對球的力直接作用在球上； 狗拉雪橇，狗對雪橇的拉力是通過繩子作用的；地球?qū)Φ乇砀浇镔|(zhì)的 作用力是通過重力場 物質(zhì)，作用

2、的；地球與月亮間有萬有引力作用 力也是因有萬有引力場 物質(zhì)；兩電荷間相互作用時不直接接觸，它 們之間的相互作用也是通過別的物質(zhì)作用的，這這個物質(zhì)就是電場.本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)電場的知識。3、新課教學(xué)（1）電場a、電荷周圍存在一種特殊物質(zhì)提問：既然場是物質(zhì)，為什么我們看不到呢？答。物質(zhì)形式實體（由分子組成）：看的見，摸的著口. 、 j 場（形式）：看不見，摸不著，不以人的感觀意識為轉(zhuǎn) 移的客觀存在 杳曾例如可見光波長由7。00人40骸上，但還有很多波長的光線我們看 不到，但不等于它們不存在.不能以人類感官為標(biāo)準(zhǔn)判定存在與否.場 客觀存在的證明是它有力、能的特性.例如重力場對有質(zhì)量的物體有力 的作用

3、，且可對物體做功，說明其能量.電場對放入其中的電荷 q也有 力的作用，可對q做功，說明其有能量.b、電場的基本性質(zhì)：電場對放入其中的電荷有力的作用，此力稱 電場力.c、靜電場：靜止電荷的電場.場有能和力的特性，我們先看電場中力的性質(zhì)，/a它是本章的重要內(nèi)容，先以點電荷為例.如圖i所示，在+ q電場中a點分別放入電荷、q1、外則它 們分別受電場力為：a. r=題一哥一也產(chǎn)一耽21. 2tl ，門 一廠 心 廠r r r看看上式，我們可發(fā)現(xiàn)場電荷q對不同的檢驗電荷q有不同的電場 力，但只要a點位置不變，f與q的比值就不變.耳_月_網(wǎng)_殖 - 若換到b點，則從上面分析看出 q固 于場中某固定點，自值

4、僅 它反映的是電場本身的性質(zhì)。/生% /f kq一二f定則電場的空間分布固定，對 q r 與q、r有關(guān)，與檢驗電荷無關(guān),我們把這個物理量叫做電場強度。（2）電場強度a、定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值叫該點的電場強度，簡稱場強.用 e表示。b、定義式：f電場力國際單位：牛（n）q電量國際單位：庫（c）e電場強度國際單位：牛/庫（n/c）c、物理意義；電場中某點的電場強度數(shù)值上等于單位正電荷在那里所受的電場d、電場強度是矢量，規(guī)定場強方向為正電荷在該點所受電場力方 向.電場中同一點，+ q、-q受力方向不同，場強只能有一個方向，規(guī) 定以+ q的受力方向為正.例 在圖2中標(biāo)

5、出a、b、c、d四點的電場強度的方向.正點電荷電場中某點電場強度方向沿連線背離+q;負(fù)點電荷電場中某點電場強度方向沿連線指向一q.e里垃：牛/庫 n/c守借助于點電荷場強推出，可適用于任意電場.(3)點電荷電場的場強 喈 a、真空中：(與檢驗電荷q無關(guān)，僅與場電荷 q及有關(guān))b、方向：正電荷在該點受電場力方向(以后還會遇到各點場強大小， 方向均相同的勻強電場)(4)兩個點電荷產(chǎn)生的電場的疊加原理廣如圖3所示，在正點電荷 口與負(fù)點電荷 口產(chǎn)生的電場中有一點 a,求a點的電場強度 總乂，由電場強度的 定義可知,&在數(shù)值上為+ 1c點電荷在a 點所受的電場力.今在 a點放0 = +1c, q 將同時

6、受到&和&的作用，每個作用力 都能單獨用庫侖定律求出，就像另一個電荷 不存在一樣，而q受的合力為各分力的矢量 。/ 和，又因q是1c正電荷，所以它受的電場 力在數(shù)值上等邛強，也就是說 a點的合場強為與 3單獨在a點產(chǎn)生的場強的矢量和，這就是電場強度的 疊加原理.用電場強度的疊加原理可以求得任意多個點電荷產(chǎn)生的電場強度， 任何一個帶電體不管其電荷分布多么復(fù)雜， 都可以視為由許多點電荷組 成，因而可以用場強疊加原理求出它的場強.可以看出，真空中任意多個點電荷產(chǎn)生的電場強度，僅由場電荷、 電場中的位置兩個因素決定，而與檢驗電荷無關(guān).e = - q(5)缶史和 =絲a、 可是場 , 強的定義式，適用于

7、任何電場.b、 =線 是點電荷電場中場強的計算式./(6)電場強度小結(jié)a、電場中某點場強大小和方向，均與該點放不放檢驗電荷、放哪 種電荷、放多大檢驗電荷無關(guān)，是電場自身的性質(zhì)，與外界因素?zé)o關(guān).對 確定的電場來說，在某點放單位正電荷時，它受電場力的大小和方向是 確定的.定義式:g=數(shù)值上等于+ ic的電荷受到的 a電場力對所有電場都成立t方向正電荷受力方向單位:牛/庫(n的決定因素:場電荷、場中位置.疊加原理b、場強(7)例題例1場電荷0 = 2x10 c,是正點電荷；檢驗電荷q=2xloc,是負(fù)電荷，它們相距r = 2m而靜止且都在真空中，如 ?y圖4所示.求：“ f 3(1) q受的電場力.

8、圖4(2) q所在的b點的場強的.(3)只將q換為4x104 c的正點電荷，再求受力及b點的 場強.(3) 將受力電荷拿去后再求 b點場強._9xl09x2xl04x2x0-ie t 75- 9r2解 (1)庫侖定律：n方向在a與b的連線上，且指向 a.wofxll彳 77 7口 t- % 3 入u23(2)由電場強度的定義：所以n/c方向由a指向b.m kqq 9x09x2x10x4x10f = 1 gj ?由庫侖定律：n方向由a指向b. n =2= = 45乂爐/c方向由a指向b.不,(4)因e與q無關(guān)，自然0 =。也不會影響e的大小與方向，所以拿走q后場強不變.例2如圖5 (a)所示，點電荷q與9q靜止于真空中，相距r, 它們均為正電荷，求：(1)連線中點a的場強；(2)求場強為0的點位置.沼5解（l）在a點放丁=1c,它受力情況如圖5 （c）所示，f為q對 的作用力，9f為9q對/的作用力，而合力為8f方向指向q,所以ea = 8.切/ = 32kg! 化 先分析h = 0的點可能的位置范圍，因 可在該點放+ 1c時，它受力為零，所以q與9q對:方向:向左指向/+ 1c作用力一定等大反向，因而兩力共線，由此可以斷定二。的點在q與9q的連線上，當(dāng)+ 1c放于q以左及9q以右