《电场电场强度》教案

1、精品资源电场电场强度一、【教学目标】1、了解电场的概念.2、理解电场强度的概念.3、掌握电场强度的计算方法.二、【重点、难点分析】1、重点是使学生理解电场强度的概念及掌握电场强度的计算方法.2,电场强度是描述电场性质的物理量之一，这是难点.初学者容 易把电场强度跟电场力混同起来.三、【教学过程】1、复习库仑定律在真空中两个点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这就是库仑定律.2、新课引入任何力的作用都离木开物质，脚踢球，脚对球的力直接作用在球上； 狗拉雪橇，狗对雪橇的拉力是通过绳子作用的；地球对地表附近物质的 作用力是通过重力场 物质，作用

2、的；地球与月亮间有万有引力作用 力也是因有万有引力场 物质；两电荷间相互作用时不直接接触，它 们之间的相互作用也是通过别的物质作用的，这这个物质就是电场.本节课我们就来学习电场的知识。3、新课教学（1）电场a、电荷周围存在一种特殊物质提问：既然场是物质，为什么我们看不到呢？答。物质形式实体（由分子组成）：看的见，摸的着口. 、 j 场（形式）：看不见，摸不着，不以人的感观意识为转 移的客观存在 杳曾例如可见光波长由7。00人40骸上，但还有很多波长的光线我们看 不到，但不等于它们不存在.不能以人类感官为标准判定存在与否.场 客观存在的证明是它有力、能的特性.例如重力场对有质量的物体有力 的作用

3、，且可对物体做功，说明其能量.电场对放入其中的电荷 q也有 力的作用，可对q做功，说明其有能量.b、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用，此力称 电场力.c、静电场：静止电荷的电场.场有能和力的特性，我们先看电场中力的性质，/a它是本章的重要内容，先以点电荷为例.如图i所示，在+ q电场中a点分别放入电荷、q1、外则它 们分别受电场力为：a. r=题一哥一也产一耽21. 2tl ，门 一厂 心 厂r r r看看上式，我们可发现场电荷q对不同的检验电荷q有不同的电场 力，但只要a点位置不变，f与q的比值就不变.耳_月_网_殖 - 若换到b点，则从上面分析看出 q固 于场中某固定点，自值

4、仅 它反映的是电场本身的性质。/生% /f kq一二f定则电场的空间分布固定，对 q r 与q、r有关，与检验电荷无关,我们把这个物理量叫做电场强度。（2）电场强度a、定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强.用 e表示。b、定义式：f电场力国际单位：牛（n）q电量国际单位：库（c）e电场强度国际单位：牛/库（n/c）c、物理意义；电场中某点的电场强度数值上等于单位正电荷在那里所受的电场d、电场强度是矢量，规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方 向.电场中同一点，+ q、-q受力方向不同，场强只能有一个方向，规 定以+ q的受力方向为正.例 在图2中标

5、出a、b、c、d四点的电场强度的方向.正点电荷电场中某点电场强度方向沿连线背离+q;负点电荷电场中某点电场强度方向沿连线指向一q.e里垃：牛/库 n/c守借助于点电荷场强推出，可适用于任意电场.(3)点电荷电场的场强 喈 a、真空中：(与检验电荷q无关，仅与场电荷 q及有关)b、方向：正电荷在该点受电场力方向(以后还会遇到各点场强大小， 方向均相同的匀强电场)(4)两个点电荷产生的电场的叠加原理广如图3所示，在正点电荷 口与负点电荷 口产生的电场中有一点 a,求a点的电场强度 总乂，由电场强度的 定义可知,&在数值上为+ 1c点电荷在a 点所受的电场力.今在 a点放0 = +1c, q 将同时

6、受到&和&的作用，每个作用力 都能单独用库仑定律求出，就像另一个电荷 不存在一样，而q受的合力为各分力的矢量 。/ 和，又因q是1c正电荷，所以它受的电场 力在数值上等邛强，也就是说 a点的合场强为与 3单独在a点产生的场强的矢量和，这就是电场强度的 叠加原理.用电场强度的叠加原理可以求得任意多个点电荷产生的电场强度， 任何一个带电体不管其电荷分布多么复杂， 都可以视为由许多点电荷组 成，因而可以用场强叠加原理求出它的场强.可以看出，真空中任意多个点电荷产生的电场强度，仅由场电荷、 电场中的位置两个因素决定，而与检验电荷无关.e = - q(5)缶史和 =丝a、 可是场 , 强的定义式，适用于

7、任何电场.b、 =线 是点电荷电场中场强的计算式./(6)电场强度小结a、电场中某点场强大小和方向，均与该点放不放检验电荷、放哪 种电荷、放多大检验电荷无关，是电场自身的性质，与外界因素无关.对 确定的电场来说，在某点放单位正电荷时，它受电场力的大小和方向是 确定的.定义式:g=数值上等于+ ic的电荷受到的 a电场力对所有电场都成立t方向正电荷受力方向单位:牛/库(n的决定因素:场电荷、场中位置.叠加原理b、场强(7)例题例1场电荷0 = 2x10 c,是正点电荷；检验电荷q=2xloc,是负电荷，它们相距r = 2m而静止且都在真空中，如 ?y图4所示.求：“ f 3(1) q受的电场力.

8、图4(2) q所在的b点的场强的.(3)只将q换为4x104 c的正点电荷，再求受力及b点的 场强.(3) 将受力电荷拿去后再求 b点场强._9xl09x2xl04x2x0-ie t 75- 9r2解 (1)库仑定律：n方向在a与b的连线上，且指向 a.wofxll彳 77 7口 t- % 3 入u23(2)由电场强度的定义：所以n/c方向由a指向b.m kqq 9x09x2x10x4x10f = 1 gj ?由库仑定律：n方向由a指向b. n =2= = 45乂炉/c方向由a指向b.不,(4)因e与q无关，自然0 =。也不会影响e的大小与方向，所以拿走q后场强不变.例2如图5 (a)所示，点电荷q与9q静止于真空中，相距r, 它们均为正电荷，求：(1)连线中点a的场强；(2)求场强为0的点位置.沼5解（l）在a点放丁=1c,它受力情况如图5 （c）所示，f为q对 的作用力，9f为9q对/的作用力，而合力为8f方向指向q,所以ea = 8.切/ = 32kg! 化 先分析h = 0的点可能的位置范围，因 可在该点放+ 1c时，它受力为零，所以q与9q对:方向:向左指向/+ 1c作用力一定等大反向，因而两力共线，由此可以断定二。的点在q与9q的连线上，当+ 1c放于q以左及9q以右