人教版高中物理选修1-1教案：1.2 电场

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1、第一章电场电流二　电场【课前准备】【三维目标】知识与技能：（1）知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态．（2）理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的．（3）认识电场线和电场强度，懂得用电场线、电场强度描述电场，知道匀强电场。过程与方法：通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念；知道电场叠加的一般方法。情感态度与价值观：培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。教学重点：电场强度的概念及其定义式教学难点：对

2、电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算【教学过程】【复习引入】上节课我们学习了库仑定：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上。适用于真空中的点电荷。库仑定律提示了电荷间的相互作用规律。两个电荷不需相互接触，就能产生相互作用，这种相互作用是靠什么传递的呢？研究这个问题之前，我们先来回忆一下初中所学的磁体之间的相互作用。大家知道两个磁体不需相互接触，也能产生相互作用。谁能告诉大家，磁体间的相互是通过什么发生的？磁体间相互作用磁极间相互作用磁铁磁场的感应线分布磁体周围有一种物质叫磁场，磁体间是通过

3、磁场发生相互作用的。那么电荷周围是不是也有类似的情况呢？科学研究对这一类似的猜想提供了有力的支持：电荷周围确实也存在着一种物质，叫电场。电荷间的相互作用就是通过电场发生的。◆电场经过长期的科学研究，人们认识到，电荷周围存在着一种叫做电场的物质，电荷之间是通过电场发生相互作用的。就是说，电荷的周围都存在着由它产生的电场。电场是一种物质，与磁场一样都是物质的一种形态。带点橡胶棒与水流没有接触，就可以发生静电力的作用。只要有电荷存在，电荷周围就有电场。电场的基本性质就是对其中的电荷有力的作用。这个力就叫电场力。前面所学的静电力（库仑力）就是一种电场力。【实验】下面以电荷A与电荷B间相互作用为例，说

4、明电荷A是怎样对电荷B施加力的作用的，电荷B又是怎样对电荷A施加力的作用的？电荷A电荷B电荷A电荷B电场电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用；电荷B对电荷A的作用，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用．场的概念的建立，是人类对客观世界认识的一个重要进展，现在人们已经认识到，实物和场是物质存在的两种不同形式，虽然我们看不到电场和磁场，但它们也是客观存在的物质。电场明显特征之一是对场中其他电荷具有作用力，因此在研究电场的性质时，可以从研究电场的力的性质入手。◆电场强度电荷在电场中受到力的作用，由此可以判断电场的存在。研究电场，必须在电场中放入电荷。这个电荷的电量要非常小，放入之

5、后不致影响要研究的电场。它的体积也要充分小，便于研究电场中各点的情况。这样的电荷叫做试探电荷。试探电荷又叫检验电荷，它是电荷量和尺寸都充分小，以致可忽略原来电场的影响中，同时又能确切地反映它在电场中的位置。因此试探电荷可以看作是电荷量很小的点电荷，是一种理想化模型，【演示】假设我们所研究的电场是由点电荷＋Q所产生的，则点电荷＋Q就是场源电荷。下面把电荷量为＋q的试探电荷分别放在电场中的A、B、C各处（设rA=3rC，rB=2rC），计算电场对＋q的电场力FA，FB、FC　。【发现】同一试探电荷＋q在电场中不同点受到的电场力大小、方向各不相同，且FC＞FB＞FA，【结论】这能说明同一电荷在电场

6、中不同的位置，所受的电场力大小、方向各不相同。表明电场中不同位置，强弱不同，方向不同。【设问】用怎样的量来表示电场中不同位置的电场强弱与方向呢？刚才，试探电荷q在不同位置受力不同，那么是否可用电场力来表示电场的强弱呢？【猜想】对于电场中的同一位置，若放置一个电荷量较小的小电荷q，其受力就较小，如以此说明电场中该点较弱，那么若在该位置放置一个电荷量较大的小电荷q1，其受力就会较大，那是否又可以说电场中该点较强，若可以的话，岂不自相矛盾？【引导】请学生先思考：若将电荷量为＋q的试探电荷1放在C处，所受到的电场力的大小为FC，将电荷量为＋10q的试探电荷2放在A处，所受到的电场力的大小为FA1，那

7、么还存在FC＞FA1吗？【回答】略【引导】如下图，我们可以在同一位置A引入不同电荷量的试探电荷，受力又有何结果呢？【对比】在距场源Q为r处，分别放入电荷量不同的试探电荷q1、q2、……，由库仑定律得F1=①，F2=②，……，Fn=③，可见同一位置不同电荷量的试探电荷受到的力是不等的。显然不能用试探电荷受的力来表示电场的强弱。那么你们再思考一下，我们该用怎样的量来表示电场的强弱？是什么量使不同电荷量的试探电荷受