高中物理 电场 电场强度教案 人教版第二册.doc

第十三章电场一、电荷库仑定律1．电荷电荷守恒（投影）元电荷e=1.6×10-19C2．库仑定律：F=K（适用条件：真空中点电荷）（1）点电荷（2）K的物理意义13．2电场电场强度（2课时）（第1课时）一、教学目标:1．通过对电场概念的学习使学生明确场的特点描写场的方法并能在头脑中建立起场的模型和图象。2．理解场电荷、检验电荷的概念理解和掌握电场强度的概念。3．掌握点电荷的电场强度公式。4．理解和掌握电场的叠加原理会计算简单的点电荷组产生的电场。二、教学重点、难点1．“场”是物理学中的重要概念“场”的概念比较抽象在中学物理中本章又是初次较深入地研究“场”所以“场”概念的引入“场”观念的建立既是本节的重点也是本节的难点。2．电场强度的概念、场的叠加原理也是本节的重点。三、教学方法：计算机辅助教学四、教具：计算机、投影仪、大屏幕、自制CAI课件五、教学过程：（一）复习提问两个点电荷电量分别为+4Q、-Q固定在相距为L的两点在何处放一个什么样的第三点电荷可使第三点电荷保持静止？在两点电连线延长线上-Q的一侧距-Qx=L处（复习库仑定律）。与第三个电荷电量无关（为建立场强与检验电荷无关及由力的合成向场的叠加过渡做铺垫）。（二）引入新课两个电荷间存在着相互作用力上一节我们定量地研究了两个点电荷之间的相互作用力的规律——库仑定律。提出问题：在力学中我们所学过的弹力、摩擦力均是接触力只有相互接触的两个物体之间才有可能产生弹力、摩擦力。两个电荷之间并不接触它们之间的相互作用力是如何实现的呢？（三）进行新课1．在同学回答的基础上总结出：两个电荷之间的相互作用力是通过电场实现的。任何一个电荷在其周围空间产生电场另一个电荷处在它产生的电场中另一个电荷受到电场对它的作用力——称为电场力。（如同学提出重力、引力顺便提出重力场、引力场的概念如无人提出暂不引入重力场、引力场。）电荷在其周围空间产生电场静止的电荷产生的电场是静电场。电场对处在场中的其他电荷有力的作用。2．对任何事物的认识和理解都要从它与其他事物的相互关系（相互作用）入手从中找出它的基本性质对电场的认识也应如此。为了认识电场找到描写电场性质的物理量我们先引入两个基本概念：场电荷和检验电荷。场电荷：产生电场的电荷。提出问题：什么样的电荷能产生电场？什么样的电荷不能产生电场？！为什么还要提出场电荷呢？在总结同学的回答时强调指出这与以前在力学、热学中研究问题时一样是研究对象的选取的问题。检验电荷：放在我们所研究的电场中用来检验该电场的性质的电荷。检验电荷必须具备的条件：（1）点电荷；（2）电量足够小使得当将检验电荷引入电场中时不改变场电荷的分布。提出问题：为什么检验电荷必须具备以上两个条件？先总结必须满足第二个条件的原因强调对于任何物理测量只有当测量工具（仪器）的引入不改变被测对象的性质时或对被测对象的影响小到可以忽略不计时这种测量才有意义否则这种测量是无意义的。对于必须满足第一个条件的原因留在以后解决。3．引入电场强度的概念（1）将同一个检验电荷q分别放在电场中的不同点它所受的电场力的大小和方向一般说来是不同的。提问：这一实验结果说明了什么问题？总结同学回答的情况强调：同一电场中不同点的性质是不同的研究电场必须一点一点地研究即电场在空间有分布。同时回答检验电荷必须是点电荷的原因。（2）集中研究电场中的某一点P。将电量为q1的检验电荷放在P点测得它所受的电场力大小为F1；将电量为q2的检验电荷放在P点测得它所受的电场力大小为F2；……将电量为qn的检验电荷放在P点测得它所受的电场力的大小为Fn。实验发现：在电场中的同一点检验电荷的电量q发生变化它所受的电场力的大小F也随之变化（成正比的变化）而电场力的大小F与检验电荷电量q的比值不变即这个比值不随检验电荷电量变化说明它与检验电荷无关它只与电场中这点（P）有关它只由电场中这一点决定所以这个比值可以用来描写电场中该点的性质将它叫做电场中该点的电场强度的大小。4．电场强度的定义电场强度（简称场强）是描写电场有关力的性质的物理量它是矢量。检验电荷在电场中某点所受电场力的大小F与检验电荷的电量q的比值F/q叫做电场中该点的电场强度的大小即E＝规定正检验电荷所受的电场力的方向为该点的电场强度的方向。在国际单位制中电场强度的单位是N/C。5．请同学根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷的电场强度的表达式。（1）先求距场电荷Q为r的一定点P的场强大小和方向。（2）再将r看成是变量（P点为动点）可得出点电荷Q的电场中任意一点的电场强度的表达式。（3）从表达式进一步说明电场中任一点的电场强度的大小和方向与检验电荷无关完全由场电荷Q和该点的位置所决定。（4）正的点电荷与负的点电荷在空间各点产生的电场强度的方向（为以后引入电场线做准备）。6．研