電場強度教案

電場 電場強度 篇1

教學目標

知識目標

1、知道什麼是電場；

2、理解電場強度的概念，掌握電場強度點的定義式、單位和電場強度方向的規定；

能力目標

能夠認識電場的物質性，理解物理學上利用比值來定義物理量的方法；

情感目標

電場，雖然看不到、摸不到，但是它實際存在的，可以根據它表現出來的性質研究、認識.這是物理學中常用的研究方法，學習它同時幫助建立科學的方法論.

教學建議

重點難點分析

1、重點是使學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的物理量之一，是本節難點.初學者要注意不要將電場強度和電場力混淆.

關於電場強度定義的教材分析

電場強度雖然由檢驗電荷所受到的電場力與電荷量的比值來定義的物理量，但與檢驗電荷無關，場強與檢驗電荷所受到的電場力不存在正比關係，與檢驗電荷的電荷量之間不存在反比關係.也就是說電場中某點的電場強度與放在該點的檢驗電荷大小、電荷的正負、以及該點是否存在檢驗電荷無關，電場強度與產生電場的源電荷有關，與這點在電場中的位置有關.

關於講解電場概念的教法建議

在講解電場概念時，要注意強調電場的物質性，也就是說電荷之間的相互作用是通過電場這一媒介完成的，由於電場是看不見、摸不到的，但是卻客觀存在，講解時可以對比重力場進行講解，也可以聯繫現代科技，例如衛星信號的傳送是通過電磁場這一媒介完成的。

關於電場強度講解的教法建議

電場強度是電學知識中最基本的概念之一.它是描述電場的力的屬性的物理量，電場強度的學習是本章知識的難點內容.

電場強度 篇1

一、教學目標 

1. 了解電場的概念

2. 理解的概念

3. 掌握的計算方法

二、重點、難點分析

1. 重點是使學生理解的概念及掌握的計算方法。

2. 是描述電場性質的物理量之一，這是難點。初學者容易把跟電場力混同起來。

三、主要教學過程 

1. 複習庫侖定律

在真空中兩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

任何力的作用都離不開物質，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；地球對地表附近物質的作用力是通過重力場——物質；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作用的，這就是電場。

3.教學過程 設計

（1）電場

a.電荷周圍存在一種特殊物質

提問：既然場是物質，為什麼我們看不到呢？

答：物質形式  實體（由分子組成）；看的見，摸的著。

場（形式）：看不見，摸不著，不以人的感官意識為轉移的客觀存在。

例如可見光波長由7000 ~4000 ，但還有很多波長的光線我們看不到，但不等於它們不存在。不能以人燈感官為標準判一存在與否。場客觀存在的證明是它有力、能的特性。例如重力場對有質量的物體有力的作用，用可對物體做功，說明其能量。電場對放入其 的電荷Q也有力的作用，可對Q做功，說明其有能量。

§1.6 電勢差與電場強度的關係
  第11課時
教學目的：
1、理解勻強電場中電勢差與電場強度的關係u=ed，並且能夠推導出這個關係式。
2、會用關係式u=ed進行有關的計算。
3、理解電勢與場強無直接的關係。
過程與方法：
通過推導電場強度與電勢差的關係，使學生的分析能力和推理能力得到進一步培養
情感態度與價值觀：
通過從不同角度認識電場強度與電勢、電勢差的關係，使學生在遇到具體問題時要注意分析，不要武斷地下結論，使學生養成多角度多方面看問題的學習品質。
教學重點：
u=ed及其成立條件。
教學難點：
電勢與場強無直接的關係；會用關係式u=ed進行有關的計算。
教學過程
一.課前導學
複習引入：
1、你學過哪些描述電場性質的物理量？
答：電場的兩大性質：①力的性質，由電場強度描述，可用電場線形象表示；②能的性質：由電勢、電勢差描述，可用等勢面形象表示。
2、等勢面有哪些特點？
答：等勢面的特點：①沿等勢面移動電荷電場力不做功；②等勢面與電場線垂直，且電場線從高電勢指向低電勢；③任兩個等勢面不相交。
3、既然場強、電勢、電勢差都描述電場的性質，它們之間一定存在關係、什麼關係呢？下面我們就來推導它們間的關係。
二、質疑討論
質疑討論1：場強與電勢差有何定量關係？
引導學生討論在勻強電場中它們間的關係.
右圖是一個勻強電場，場強大小為e，a、b是沿電場方向上的兩點，其電勢差為u，a、b之間相距為d。現將一個電量為q的電荷由a移到b，你可以用幾種方法計算電場力所做的功？
（1）w＝fd＝qed

《電場 電場強度和電場線》教學設計
 
  （兩課時）

  高二物理  谷

【教學目標】

知識與技能：

1、知道電荷相互作用是通過電場發生的；

2、理解電場強度和電場線的概念。

3、用電場強度概念求點電荷產生電場的電場強度；

4、知道幾種典型電 場的電場線分布。

5、以電場線描述電場為例，滲透用場線描述矢量場的方法。

過程與方法：

通過分析在電場中的不同點，電場力 f與電荷電量q的比例關係，使學生理解比值f/q反映的是電場的強弱，即電場強度的概 念；知道電場疊加的一般方法。

情感態度 與價值觀：

培養學生學會分析和處理電場問題的一般方法。

重點：電場強度的概念及其定義式

難點：對電場概念的理解、套用電場的疊加原理進行簡單的計算

能力目標：

1、能運用已學過的知識來幫助理解，理解電荷作用靠電場傳遞。

2、通過實驗及對實驗結果的觀察、分析，得出對有關現象的本質認識 

教學方法：

1、複習導入新課，提出新課題；

2、設問激疑，通過引導，充分調動學生積極思考，體現學生主體地位；

3、類比釋疑，由已知的相類似知識，通過類比、分析，使得抽象概念能夠較順利地建立；

4、實驗分析，定性與定量相互結合，使具體現象直觀表達抽象概念，並充分運用多媒體輔助，動畫模擬擴大實驗成效。

教學三維目標（一）知識與技能1.知道電荷間的相互作用是通過電場發生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質形態.2.理解電場強度的概念及其定義式，會根據電場強度的定義式進行有關的計算，知道電場強度是矢量，知道電場強度的方向是怎樣規定的.3.能根據庫侖定律和電場強度的定義式推導點電荷場強的計算式，並能用此公式進行有關的計算.4.知道電場的疊加原理，並套用這個原理進行簡單的計算.（二）過程與方法通過分析在電場中的不同點，電場力f與電荷電量q的比例關係，使學生理解比值f/q反映的是電場的強弱，即電場強度的概念；知道電場疊加的一般方法。 （三）情感態度與價值觀培養學生學會分析和處理電場問題的一般方法。重點：電場強度的概念及其定義式難點：對電場概念的理解、套用電場的疊加原理進行簡單的計算教學過程（一）引入新課問題引入：電荷間的相互作用力是怎樣產生的？（二）新課教學-----第3節  電場  電場強度1、電場： 啟發學生從哲學角度認識電場，理解電場的客觀存在性，不以人的意識為轉移，但能為人的意識所認識的物質屬性.利用課本圖14－5說明：電荷a和b是怎樣通過電場與其他電荷發生作用.電荷a對電荷b的作用，實際上是電荷a的電場對電荷b的作用；電荷b對電荷a的作用，實際上是電荷b的電場對電荷a的作用.（1）電荷之間的相互作用是通過特殊形式的物質——電場發生的，電荷的周圍都存在電場.特殊性：不同於生活中常見的物質，看不見，摸不著，無法稱量，可以疊加.物質性：是客觀存在的，具有物質的基本屬性——質量和能量.（2）基本性質：主要表現在以下幾方面①引入電場中的任何帶電體都將受到電場力的作用，且同一點電荷在電場中不同點處受到的電場力的大小或方向都可能不一樣.②電場能使引入其中的導體產生靜電感應現象.③當帶電體在電場中移動時，電場力將對帶電體做功，這表示電場具有能量.可見，電場具有力和能的特徵提出問題：同一電荷q在電場中不同點受到的電場力的方向和大小一般不同，這是什麼因素造成的？引出電場強度的概念：因為電場具有方向性以及各點強弱不同，所以靠成同一電荷q在電場中不同點受到的電場力的方向和大小不同，我們用電場強度來表示電場的強弱和方向.2、電場強度(e)：由圖1.2-1可知帶電金屬球周圍存在電場。且從小球受力情況可知，電場的強弱與小球帶電和位置有關。引出試探電荷和場源電荷----（1）關於試探電荷和場源電荷-（詳見p12）注意：檢驗電荷是一種理想化模型，它是電量很小的點電荷，將其放入電場後對原電場強度無影響指出：雖然可用同一電荷q在電場中各點所受電場力f的大小來比較各點的電場強弱，但是電場力f的大小還和電荷q的電量有關，所以不能直接用電場力的大小表示電場的強弱.實驗表明：在電場中的同一點，電場力f與電荷電量q成正比，比值f/q由電荷q在電場中的位置所決定，跟電荷電量無關，是反映電場性質的物理量，所以我們用這個比值f/q來表示電場的強弱.（2）電場強度①定義：電場中某一點的電荷受到的電場力f跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強.用e表示。公式（大小）：e=f/q   （適用於所有電場）單位：n/c 意義p13提出問題：電場強度是矢量，怎樣表示電場的方向呢？②方向性：物理學中規定，電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同.指出：負電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點的場強方向相反.帶領學生討論真空中點電荷周圍的電場，說明研究方法：將檢驗電荷放入點電荷周圍的電場中某點，判斷其所受的電場力的大小和方向，從而得出該點場強..◎唯一性和固定性電場中某一點處的電場強度e是唯一的，它的大小和方向與放入該點電荷q無關，它決定於電場的源電荷及空間位置，電場中每一點對應著的電場強度與是否放入電荷無關.帶領學生總結出真空中點電荷周圍電場的大小和方向.在此過程中注意引導學生總結公式e=f/q和e=kq/r2的區別及聯繫.3、（真空中）點電荷周圍的電場、電場強度的疊加（1）點電荷周圍的電場①大小：e=kq/r2  （只適用於點電荷的電場）②方向：如果是正電荷，e的方向就是沿著pq的連線並背離q；如果是負電荷：e的方向就是沿著pq的連線並指向q.(參見課本圖14－7)說明：公式e=kq/r2中的q是場源電荷的電量，r是場中某點到場源電荷的距離.從而使學生理解：空間某點的場強是由產生電場的場源電荷和該點距場源電荷的距離決定的，與檢驗電荷無關.提出問題：如果空間中有幾個點電荷同時存在，此時各點的場強是怎樣的呢？帶領學生由檢驗電荷所受電場力具有的疊加性，分析出電場的疊加原理.（2）電場強度的疊加原理：某點的場強等於該點周圍各個電荷單獨存在時在該點產生的場強的矢量和.先分析方法（p13-14）後舉例：先在同一直線再不在同一直線。例如：課本圖1.3-3中p點的場強，等於＋q1在該點產生的場強e1和q2在該點產生的場強e2的矢量和.從而使學生進一步理解到，任何帶電體都可以看做是有許多點電荷組成的.利用點電荷場強的計算公式及疊加原理就可以計算出其周圍各點場強.【例題】（課本p9例題演變）在真空中有兩個點電荷q1=＋3.0×10-8c和q2=－3.0×10-8c，它們相距0.1m，求電場中a點的場強.a點與兩個點電荷的距離相等，r=0.1m分析：點電荷q1和q2的電場在a點的場強分別為e1和e2，它們大小相等，方向如圖所示，合場強e在e1和e2的夾角的平分線上，此平分線跟q1和q2的連線平行.解：e=e1cos60°＋e2cos60°=2e1cos60°=2kq1cos60°/r2代入數值得  e=2.7×104n/c可以證明：一個半徑為r的均勻球體（或球殼）在外部產生的電場，與一個位於球心的、電荷量相等的點電荷產生的電場相同，球外各點和電場強度一樣即：e=kq/r2◎組織學生討論課本中的【說一說】，由學生討論後歸納：（1）關於靜電平衡（2）靜電平衡後導體內部電場的特點：①處於靜電平衡狀態的導體，內部的場強處處為零（注意：這時的場強是合場強，即外電場和感應電場的疊加）②處於靜電平衡狀態的導體，電荷只分布在導體的外表面上。4、電場線（1）電場線：電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度的方向。（2）電場線的基本性質①電場線上每點的切線方向就是該點電場強度的方向.②電場線的疏密反映電場強度的大小(疏弱密強).③靜電場中電場線始於正電荷或無窮遠，止於負電荷或無窮遠.它不封閉，也不在無電荷處中斷.④任意兩條電場線不會在無電荷處相交(包括相切)介紹各種點電荷電場線的分布情況。【演示】模擬電場線指出：電場線是為了形象描述電場而引入的，電場線不是實際存在的線。5、勻強電場(1)定義：電場中各點場強的大小相等、方向相同的電場就叫勻強電場.(2)勻強電場的電場線：是一組疏密程度相同(等間距)的平行直線.例如，兩等大、正對且帶等量異種電荷的平行金屬板間的電場中，除邊緣附近外，就是勻強電場.如圖14.3-1.常見電場的電場線電場電場線圖樣簡要描述正點電荷發散狀負點電荷會聚狀等量同號電荷相斥狀等量異號電荷相吸狀勻強電場平行的、等間距的、同向的直線（三）【小結】對本節內容做簡要的小結◎鞏固練習1.下列說法中正確的是：[abc ] a.只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場b.電場是一種物質，它與其他物質一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西c.電荷間的相互作用是通過電場而產生的，電場最基本的性質是對處在它裡面的電荷有力的作用2.下列說法中正確的是：[bc ]a.電場強度反映了電場的力的性質，因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比b.電場中某點的場強等於f/q，但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關c.電場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向d.公式e=f/q和e=kq/r2對於任何靜電場都是適用的3.下列說法中正確的是：[acd ]a.場強的定義式e=f/q中，f是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中的電荷的電量b.場強的定義式e=f/q中，f是放入電場中的電荷所受的力，q是產生電場的電荷的電量c.在庫侖定律的表達式f=kq1q2/r2中kq2/r2是電荷q2產生的電場在點電荷q1處的場強大小，此場對q1作用的電場力f=q1×kq2/r2，同樣kq1/r2是電荷q1產生的電場在點電荷q2處的場強的大小，此場對q2作用的電場力f=q2×kq1/r2d.無論定義式e=f/q中的q值(不為零)如何變化，在電場中的同一點，f與q的比值始終不變4.討論電場力與電場強度的區別於聯繫●作業複習本節課文1、思考課本p16問題與練習第(1)、(3)、(4)、(5)、(7)題.2、作業紙.參考題在電場中某一點，當放入正電荷時受到的電場力向右，當放入負電荷時受到電場力向左，下列說法正確的是：[  ]a.當放入正電荷時，該點的場強向右，當放入負電荷時，該點的場強向左b.只有在該點放入電荷時，該點才有場強c.該點的場強方向一定向右d.以上說法均不正確真空中，兩個等量異種點電荷電量數值均為q，相距r.兩點電荷連線中點處的電場強度的大小為：[  ]a.b.2kq/r2 c.4k/r2 　  d.8kq/r23.真空中，a，b兩點上分別設定異種點電荷q1、q2，已知兩點電荷間引力為10n，q1=1.0×10-2c，q2=2.0×10-2c.則q2在a處產生的場強大小是________n/c，方向是________；若移開q2，則q1在b處產生的場強的大小是________n/c，方向是________.說明1.電場強度是表示電場強弱的物理量，因而在引入電場強度的概念時，應該使學生了解什麼是電場的強弱，同一個電荷在電場中的不同點受到的電場力的大小是不同的，所受電場力大的點，電場強.2.應當使學生理解為什麼可以用比值f/q來表示電場強度，知道這個比值與電荷q無關，是反映電場性質的物理量.用比值定義一個新的物理量是物理學中常用的方法，應結合學生前面學過的類似的定義方法，讓學生領會電場強度的定義.3.應當要求學生確切地理解e=f/q和e=kq/r2這兩個公式的含義，以及它們的區別和聯繫.4.套用電場的疊加原理進行計算時不應過於複雜，一般只限於兩個電場疊加的情形.通過這種計算，使學生理解場強的矢量性5.電場線是為了形象描述電場而引入的，電場線不是實際存在的線。教後記：1、  對於兩個公式的理解以及電場強度的定義還存在問題，要通過題目去強化。2、  對於幾種典型問題，學生死記答案，要讓他們養成分析題目的習慣。學生對於計算題過於依賴計算器，要讓他們養成手算習慣。

第二節  電場  電場強度

一、教學目標 

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的物理量之一，這是難點。初學者容易把電場強度跟電場力混同起來。

三、主要教學過程 

1. 複習庫侖定律

在真空中兩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

任何力的作用都離不開物質，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；地球對地表附近物質的作用力是通過重力場——物質；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作用的，這就是電場。

3.教學過程 設計

（1）電場

a.電荷周圍存在一種特殊物質

提問：既然場是物質，為什麼我們看不到呢？

答：物質形式  實體（由分子組成）；看的見，摸的著。

場（形式）：看不見，摸不著，不以人的感官意識為轉移的客觀存在。

例如可見光波長由7000 ~4000 ，但還有很多波長的光線我們看不到，但不等於它們不存在。不能以人燈感官為標準判一存在與否。場客觀存在的證明是它有力、能的特性。例如重力場對有質量的物體有力的作用，用可對物體做功，說明其能量。電場對放入其 的電荷Q也有力的作用，可對Q做功，說明其有能量。

一、教學目標 

1. 了解電場的概念

2. 理解的概念

3. 掌握的計算方法

二、重點、難點分析

1. 重點是使學生理解的概念及掌握的計算方法。

2. 是描述電場性質的物理量之一，這是難點。初學者容易把跟電場力混同起來。

三、主要教學過程 

1. 複習庫侖定律

在真空中兩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

任何力的作用都離不開物質，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；地球對地表附近物質的作用力是通過重力場——物質；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作用的，這就是電場。

3.教學過程 設計

（1）電場

a.電荷周圍存在一種特殊物質

提問：既然場是物質，為什麼我們看不到呢？

答：物質形式  實體（由分子組成）；看的見，摸的著。

場（形式）：看不見，摸不著，不以人的感官意識為轉移的客觀存在。

例如可見光波長由7000 ~4000 ，但還有很多波長的光線我們看不到，但不等於它們不存在。不能以人燈感官為標準判一存在與否。場客觀存在的證明是它有力、能的特性。例如重力場對有質量的物體有力的作用，用可對物體做功，說明其能量。電場對放入其 的電荷Q也有力的作用，可對Q做功，說明其有能量。

教學目標

知識目標
1、知道什麼是電場；
2、理解電場強度的概念，掌握電場強度點的定義式、單位和電場強度方向的規定；

能力目標
能夠認識電場的物質性，理解物理學上利用比值來定義物理量的方法；

情感目標
電場，雖然看不到、摸不到，但是它實際存在的，可以根據它表現出來的性質研究、認識.這是物理學中常用的研究方法，學習它同時幫助建立科學的方法論.

教學建議

重點難點分析

1、重點是使學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的物理量之一，是本節難點.初學者要注意不要將電場強度和電場力混淆.

關於電場強度定義的教材分析

電場強度雖然由檢驗電荷所受到的電場力與電荷量的比值來定義的物理量，但與檢驗電荷無關，場強與檢驗電荷所受到的電場力不存在正比關係，與檢驗電荷的電荷量之間不存在反比關係.也就是說電場中某點的電場強度與放在該點的檢驗電荷大小、電荷的正負、以及該點是否存在檢驗電荷無關，電場強度與產生電場的源電荷有關，與這點在電場中的位置有關.

關於講解電場概念的教法建議

在講解電場概念時，要注意強調電場的物質性，也就是說電荷之間的相互作用是通過電場這一媒介完成的，由於電場是看不見、摸不到的，但是卻客觀存在，講解時可以對比重力場進行講解，也可以聯繫現代科技，例如衛星信號的傳送是通過電磁場這一媒介完成的。

關於電場強度講解的教法建議

電場強度是電學知識中最基本的概念之一.它是描述電場的力的屬性的物理量，電場強度的學習是本章知識的難點內容.

教學目標

知識目標
1、知道什麼是電場；
2、理解電場強度的概念，掌握電場強度點的定義式、單位和電場強度方向的規定；

能力目標
能夠認識電場的物質性，理解物理學上利用比值來定義物理量的方法；

情感目標
電場，雖然看不到、摸不到，但是它實際存在的，可以根據它表現出來的性質研究、認識.這是物理學中常用的研究方法，學習它同時幫助建立科學的方法論.

教學建議

重點難點分析

1、重點是使學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的物理量之一，是本節難點.初學者要注意不要將電場強度和電場力混淆.

關於電場強度定義的教材分析

電場強度雖然由檢驗電荷所受到的電場力與電荷量的比值來定義的物理量，但與檢驗電荷無關，場強與檢驗電荷所受到的電場力不存在正比關係，與檢驗電荷的電荷量之間不存在反比關係.也就是說電場中某點的電場強度與放在該點的檢驗電荷大小、電荷的正負、以及該點是否存在檢驗電荷無關，電場強度與產生電場的源電荷有關，與這點在電場中的位置有關.

關於講解電場概念的教法建議

在講解電場概念時，要注意強調電場的物質性，也就是說電荷之間的相互作用是通過電場這一媒介完成的，由於電場是看不見、摸不到的，但是卻客觀存在，講解時可以對比重力場進行講解，也可以聯繫現代科技，例如衛星信號的傳送是通過電磁場這一媒介完成的。

關於電場強度講解的教法建議

電場強度是電學知識中最基本的概念之一.它是描述電場的力的屬性的物理量，電場強度的學習是本章知識的難點內容.