资源简介

7-2 电场
一、教学目标
1．了解电场、电场强度和电场线的概念。
2．理解电场线的性质及匀强电场的特点。
3．理解电场强度的定义、公式和点电荷的电场强度公式。
二、教学重点、难点
重点：电场、匀强电场、电场线的概念，电场强度的定义、公式。
难点：点电荷的电场强度计算。
三、教学器材
大金属球、铝箔球、起电机、铁架台、计算机、投影仪。
四、教学建议
教法建议
讲授法、理想模型法、类比法、比值定义法、启发法。
教学设计方案
（一） 引入新课
真空中两个电荷并不直接接触，但它们之间却存在着力的作用，这种作用是怎样发生的呢？
（二） 引出课程内容
1．电场的相关概念
⑴电场：电荷的周围存在着一种特殊的物质，称为电场。电荷间的相互作用是通过电场发生的，如图1所示。
⑵电场力：电场对电荷的作用力称为电场力。
⑶静电场：静电荷产生的电场称为静电场。
⑷场源电荷：产生电场的电荷称为场源电荷。
⑸检验电荷：用来检验电场的电荷称为检验电荷
或试验电荷。 图1 电荷的电场
2．电场强度
⑴引入：我们把一个正的试验电荷+q先后放在a、b、c、d各点，受力情况如图2所示。
图2 电场中各点的电场强度 图3 电场力的方向
由库仑定律可知， 在同一点上，，与无关。
在电场中不同的点（例如a、b、c、d各点）上，这个恒量的值不同。距离场源电荷近处受到的力大，这个恒量也大，这里的电场强度也大。我们用这一恒量来表示电场的强弱。
⑵定义：放入电场中某点的检验电荷受到的电场力F跟它的电荷量的比值，称为该点的电场强度。
⑶公式：
⑷方向：电场强度是一个矢量，我们把正电荷受力的方向规定为该点的电场强度方向。
⑸单位：在国际单位制中，电场强度的单位是牛顿每库仑（N/C）
⑹电场力：如果知道某点的电场E，那么任一电荷在该点受到的电场力大小为
F = qE
正电荷所受力的方向与该点电场强度方向相同；负电荷所受力的方向与该点电场强度方向相反。如图3所示。
⑺电场力与电场强度的区别与联系
物理量比较内容 电 场 力 电 场 强 度
区别 物理意义 电荷在电场中所受的力 由电场的力的属性说明电场的性质
决定因素 由电场和电荷共同决定 由电场自身的性质决定
大 小 F=qE E=F/q
方 向 正电荷受力方向与E的方向相同负电荷受力方向与E的方向相反 规定：电场中某点E的方向为正电荷在该点的受力方向
单 位 N N/C（或V/m）
联 系 F=qE（普遍适用）
3．点电荷电场的电场强度
⑴大小：由库仑定律及电场强度定义式得
⑵方向：若场源电荷Q1为正电荷，那么电场中点的电场强度的方向是沿的连线背离；若场源电荷Q2为负电荷，那么电场中点的电场强度的方向是沿的连线指向,如图4所示。
图4 点电荷电场某点的电场强度方向 图5 电场线
4．电场线
⑴概念：在电场中画出一系列曲线，使曲线上任一点的切线方向都和该点的电场强度方向一致，这些曲线称为电场线。如图5所示。
⑵几种点电荷的电场线
几种点电荷电场的电场线如图6所示。
（ａ）正点电荷的电场线 （ｂ）负点电荷的电场线
（ｃ）等量异号点电荷的电场线 （ｄ）等量同号点电荷的电场线
图6 不同电场的电场线
⑶性质：
①电场线是假想的线。
②在静电场中的电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷或无限远。
③电场线不闭合、不相交。
④电场强的地方电场线密集，电场弱的地方电场线稀疏。
5．匀强电场
⑴概念：在电场的某一区域里，如果各点电场强度的大小和方向都相同，这个区域的电场称为匀强电场。
⑵特点：匀强电场的电场线是疏密均匀、互相平行的直线。如图7所示。
（三） 小结
电场、匀强电场的概念。
电场强度定义、公式、意义。 　
点电荷电场强度的计算。 　
电场线的概念、性质。
图7 在两个带等量异号电荷的平行板间的匀强电场
（四） 作业布置
1. p9 4、5题 2.《技术物理练习册》（第3版）相关习题
（五） 教学说明
1．电场强度是表示电场强弱的物理量，因而在引入电场强度的概念时，应该使学生了解什么是电场的强弱。同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的，受电场力大的点，电场强。
2．应当使学生理解为什么可以用比值F/q来表示电场强度，知道这个比值与电荷q无关，是反映电场性质的物理量。
3．应当要求学生确切地理解和这两个公式的含义，以及它们的区别和联系．
4．电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。
Q
a
b
c
d
+q
+q
+q
+q
Fa
Fd
Fc
Fb

展开更多......

收起↑