电场中的导体【荐】

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作为一名高中老师，你一定写过教案吧，教案有利于教学水平的提高，写出一份教学方案需要经过精心的准备，怎样才能写好高中教案？本站收集整理了一些“电场中的导体【荐】”，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

教学目标

知识目标

1、认识静电感应，知道感应起电的原理和感应电荷正、负的判定。

2、知道静电平衡状态；理解静电平衡的特点，导体内部的场强处处为零，电荷只分布在导体的外表面上；

3、知道静电屏蔽现象及其应用。

能力目标

通过观察演示实验及对实验现象的分析，引导学生运用所学知识进行分析推理，培养学生分析推理能力。

情感目标

通过对实验的观察和推理，培养学生科学的研究方法，以及严谨认真的学习态度

教学建议

重点难点分析

一、基本知识点

1、静电感应现象。

1、静电平衡现象：导体中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡。

2、静电平衡状态的特点：

（1）处于静电平衡的导体，内部的场强处处为零；

（2）处于静电平衡的导体，电荷只分布在导体的外表面上。

3、静电屏蔽现象：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，这样，导体壳就可以保护它所包围的区域，使这个区域不受外部电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。

二、重点难点

1．静电场中静电平衡状态下导体的特性，即其电荷分布、电场分布等，这是本节的重点。

2．运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因，这是本节的难点，同时也是本章的难点。

教学建议

1、在教学中要明确：我们研究静电平衡状态、导体静电平衡时的特点，是通过理论分析得到的．这就要求在讲解时，首先以电场的基本性质为基础，调动学生的积极性，师生共同活动，使得学生清楚的知道推理过程，以及结论和结论的由来，达到发展学生思维想象能力的目的．

2、在教材中，讲解了一些验证性实验，使分析和推理得出的结论能够通过实验得到验证，巩固学生对理论的理解．教师在实验前可以让学生思考实验的理论基础，另外可以借助媒体再现使学生对实验过程、现象更好的掌握．

3、关于演示实验的建议：

实验前做好实验的准备，如：应用法拉第圆筒演示静电平衡导体，其内部应确定无净余电荷．

在为学生讲解时注意强调实验的目的，不要让学生死记硬背实验的结论，可以通过习题加深对结论的理解．

教学设计示例

一、教学用具

金属网罩（一个），验电器（两个），法拉第圆筒，验电球，起电机．枕形导体（可以分开）、带有绝缘支架的金属球一个，放映机，投影仪，幻灯片．

二、教学过程

主要教学过程

（一）复习提问，引入新课

1、问题1：导体的重要特征是什么，为什么它可以导电？

（对于这个问题，教师可以让学生进行思考）

教师讲解：我们知道电场的重要性质就是对放入其中的电荷有力的作用，这节课我们要学习的就是电场对放入其中的导体的作用．（展示如下图片）

教师继续展示图片，同时讲解导体之所以能够导电是因为导体内部有大量自由电荷（关于该点可以让学生简单回答）

2、问题2：当我们把导体放入电场中，导体上的自由电荷处于电场中将受电场力作用，这时的导体与无电场时的导体相比有什么不同特征？引导学生分析．

教师总结：若是金属导体，自由电子在电场力作用下将发生定向移动使两端出现不同的电荷分布，从而引起导体的某些新的性质．

二、新课内容：

1、演示实验视频（内容参考视频资料），最好教师演示实验．需要注意的问题可以参考教学建议．

教师总结：

静电感应现象：在沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷，这种现象叫静电感应现象．当外电场撤掉，导体两端电荷又中和，可见静电感应现象中导体上净电荷仍然为零．

教师出示图片并讲解：将不带电的导体置于电场中时，导体那自由电荷受力，发生定向移动，从而重新分布．重新分布的电荷在导体内产生一个与原电场反向的电场，阻碍电荷定向移动，该电场与外电场叠加，使导体内部的电场减弱，只要内部场强不为零，导体两面的正负电荷便继续增加，导体的内部电场就会继续削弱，直至导体内部的合场强都等于零的时候为止，这时导体内自由电子不再发生定向移动．

导体中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态．

教师总结：

①静电平衡状态：导体上处处无电荷定向移动的状态．

②特征：导体内部处处场强为零．在这个特征基础上进行推论，可得静电场中导体的特点．

2、教师强调：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零．而且处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体外表面上．这是为什么呢？为了验证这一点，可采用反证法，若导体内部有净电荷，电荷周围有电场，那么导体内部电场强度将不为零，电荷将发生定向移动．

演示实验2：演示多媒体课件“法拉第圆筒实验”，如图所示（条件允许，教师可以课堂现场演示）．

3、用静电平衡现象的特征解释静电屏蔽：

（1）演示视频资料：静电屏蔽

（2）出示法拉第笼的图片

（3）演示静电屏蔽的课件（以上媒体资料参考“多媒体资料”）

请学生思考，自己看书，并思考为甚么躲在笼子里的人没有被强大的电流击伤？

4、教师总结并强调．

共同讨论书上101页的“思考与讨论”

5、布置课后作业

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电场【荐】

教学目标

知识目标

1、知道什么是电场；

2、理解电场强度的概念，掌握电场强度点的定义式、单位和电场强度方向的规定；

能力目标

能够认识电场的物质性，理解物理学上利用比值来定义物理量的方法；

情感目标

电场，虽然看不到、摸不到，但是它实际存在的，可以根据它表现出来的性质研究、认识．这是物理学中常用的研究方法，学习它同时帮助建立科学的方法论．

教学建议

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，是本节难点．初学者要注意不要将电场强度和电场力混淆．

关于电场强度定义的教材分析

电场强度虽然由检验电荷所受到的电场力与电荷量的比值来定义的物理量，但与检验电荷无关，场强与检验电荷所受到的电场力不存在正比关系，与检验电荷的电荷量之间不存在反比关系．也就是说电场中某点的电场强度与放在该点的检验电荷大小、电荷的正负、以及该点是否存在检验电荷无关，电场强度与产生电场的源电荷有关，与这点在电场中的位置有关．

关于讲解电场概念的教法建议

在讲解电场概念时，要注意强调电场的物质性，也就是说电荷之间的相互作用是通过电场这一媒介完成的，由于电场是看不见、摸不到的，但是却客观存在，讲解时可以对比重力场进行讲解，也可以联系现代科技，例如卫星信号的传送是通过电磁场这一媒介完成的。

关于电场强度讲解的教法建议

电场强度是电学知识中最基本的概念之一．它是描述电场的力的属性的物理量，电场强度的学习是本章知识的难点内容．

电场强度是描述电场属性的重要物理量，是教学的重点，教材中以一个点电荷产生的电场来讲解讨论的，同一个检验电荷在电场中的不同位置受到的电场力的大小不同，而电场强度的表述是用检验电荷在电场不同位置所受到的电场力的大小与检验电荷的电荷量的比值来定义的．也说明电场中不同位置上电场对电荷的作用不同．在教学中可以说明：在电场中的同一点上，改变检验电荷的电量，检验电荷所受到的作用力的大小也成比例的变化，检验电荷所受到的电场力与电荷量的比值是一恒量由此引出电场强度的概念．

注意电场强度与电场力的区别与联系

项目

电场强度E

电场力F

区别

物理意义

反应电场本身的力的性质．

指电荷在电场中所受的力．

决定因素

在电场中某一点，E是一个恒量．用E=F/q来量度，它决定于电场本身，而与检验电荷的存在与否无关．

力的大小决定于放在电场力的电荷的电量q，以及电场中这一点的电场强度E的大小，即F＝qE．

矢量的方向

场强方向与正电荷放在电场里所受电场力的方向相同．

正电荷受电场力方向与场强的方向相同，负电荷受电场力方向与场强方向相反．

单位

牛/库或者伏/米

牛

联系

F=Eq

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、主要教学过程

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，这就是电场．

3、教学过程设计

（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

例如可见光波长由，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，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，它是本章的重要内容，先以点电荷为例．

如图1所示，在＋Q电场中A点分别放入电荷、、则它们分别受电场力为：

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．

若换到B点，则

从上面分析看出：Q固定则电场的空间分布固定，对于场中某固定点，值仅与Q、r有关，与检验电荷无关，它反映的是电场的性质，反映的是电场的强弱，称场强．

（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．

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力．

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－Q．

e、单位：牛／库N／C

借助于点电荷场强推出，可适用于任意电场．

（3）一个点电荷电场的场强

a、真空中：（与检验电荷q无关，仅与场电荷Q及r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

如图3所示，在正点电荷与负点电荷产生的电场中有一点A，求A点的电场强度，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C，q将同时受到和的作用，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于场强，也就是说A点的合场强为与单独在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．

（5）比较：和

a、是场强的定义式，适用于任何电场．

b、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．

b、场强

（7）例题

例1场电荷C，是正点电荷；检验电荷C，是负电荷，它们相距m而静止且都在真空中，如图4所示．求：

（1）q受的电场力．

（2）q所在的B点的场强．

（3）只将q换为C的正点电荷，再求受力及B点的场强．

（4）将受力电荷拿去后再求B点场强．

解（1）库仑定律：N方向在A与B的连线上，且指向A．

（2）由电场强度的定义：所以N／C方向由A指向B．

（3）由库仑定律：N方向由A指向B．N／C方向由A指向B．

（4）因E与q无关，自然也不会影响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．

解（l）在A点放C，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

（2）先分析的点可能的位置范围，因在该点放＋1C时，它受力为零，所以q与9q对＋1C作用力一定等大反向，因而两力共线，由此可以断定的点在q与9q的连线上，当＋1C放于q以左及9q以右的连线上时，它受的两个力都同向，因而不可能抵消，所以的点一定在两点电荷中间的连线上．

令的点O距q为，如图（b）所示，＋1C电荷在O点受力为零，所以有

（无意义，舍去）

答：（1）方向指向q．

（2）的点在q与9q之间，距q为r／4．

四、说明

1、对于电场强度概念的理解注意：

（1）定义电场强度

无论放正、负检验电荷，E的方向定义为＋q受力方向，类似于电流方向定义为正电荷移动方向，无论是谁移动形成电流．

（2）电场强度为自身性质，与检验电荷无关．

2、我们研究的电荷均处于真空中，如处于空气中也可近似认为是在真空中．

带电粒子在匀强电场中的运动

教学目标

知识目标

1、理解规律——只受电场力，带电粒子做匀变速运动．重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动——类平抛运动．

2、知道示波管的构造和原理．

能力目标

1、渗透物理学方法的教育，让学生学习运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素的科学的研究方法．

2、提高学生的分析推理能力．

情感目标

通过本节内容的学习，培养学生科学研究的意志品质．

教学建议

本节内容是电场一章中非常重要的知识点，里面涉及到电学与力学知识的综合运用，因此教师在讲解时，一是注意对力学知识的有效复习，以便于知识的迁移，另外，由于带电粒子在电场中的运动公式比较复杂，所以教学中需要注意使学生掌握解题的思维和方法，而不要一味的强调公式的记忆．

在讲解时要渗透物理学方法的教育，让学生学习运用理想化方法、突出主要因素、忽略次要因素（忽略带电粒子的重力）的科学的研究方法．

关于示波管的讲解，教材中介绍的非常详细，教师需要重点强调其工作原理，让学生理解加速和偏转问题——带电粒子在电场中加速偏转的实际应用．

教学设计示例

第九节

1、带电粒子的加速

教师讲解：这节课我们研究，关于运动，在前面的学习中我们已经研究过了：物体在力的作用下，运动状态发生了改变，同样，对于电场中的带电粒子而言，受到电场力的作用，那么它的运动情况又是怎样的呢？带电粒子在电场中运动的过程中，电场力做的功大小为，带电粒子到达极板时动能，根据动能定理，，这个公式是利用能量关系得到的，不仅使用于匀强电场，而且适用于任何其它电场．

分析课本113页的例题1．

2、带电粒子的偏转

根据能量的关系，我们可以得到带电粒子在任何电场中的运动的初末状态，下面，我们针对匀强电场具体研究一下带电粒子在电场中的运动情况．

（教师出示图片）为了方便研究，我们选用匀强电场：平行两个带电极板之间的电场就是匀强电场．

①若带电粒子在电场中所受合力为零时，即时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态．

带电粒子处于静止状态，，，所受重力竖直向下，场强方向竖直向下，带电体带负电，所以所受电场力竖直向上．

②若且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动．（变速直线运动）

A、打入正电荷，将做匀加速直线运动．

B、打入负电荷，由于重力极小，可以忽略，电荷只受到电场力作用，将做匀减速直线运动．

③若，且与初速度方向有夹角，带电粒子将做曲线运动．，合外力竖直向下，带电粒子做匀变速曲线运动．（如下图所示）

注意：若不计重力，初速度，带电粒子将在电场中做类平抛运动．

复习：物体在只受重力的作用下，以一定水平速度抛出，物体的实际运动为这两种运动的合运动．水平方向上不受力作用，做匀速直线运动，竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动．

水平方向：

竖直方向：

与此相似，当忽略带电粒子的重力时，且，带电粒子在电场中将做类平抛运动．与平抛运动区别的只是在沿着电场方向上，带电粒子做加速度为的匀变速直线运动．

例题讲解：已知，平行两个电极板间距为d，板长为l，初速度，板间电压为U，带电粒子质量为m，带电量为＋q．分析带电粒子的运动情况：

①粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动，；在沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，，称为侧移．若粒子能穿过电场，而不打在极板上，侧移量为多少呢？

②射出时的末速度与初速度的夹角称为偏向角．

③反向延长线与延长线的交点在处．

证明：

．

注意：以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿出的情况．如果带电粒子没有从电场中穿出，此时不再等于板长l，应根据情况进行分析．

得到了带电粒子在匀强电场中的基本运动情况，下面，我们看看其实际的应用示例．

3、示波管的原理：

学生首先自己研究，对照例题，自学完成，教师可以通过放映有关示波器的视频资料加深学生对本节内容的理解．

4、教师总结：

教师讲解：本节内容是关于情况，是电学和力学知识的综合，带电粒子在电场中的运动，常见的有加速、减速、偏转、圆运动等等，规律跟力学是相同的，只是在分析物体受力时，注意分析电场力，同时注意：为了方便问题的研究，对于微观粒子的电荷，因为重力非常小，我们可以忽略不计．对于示波管，实际就是带电粒子在电场中的加速偏转问题的实际应用．

5、布置课后作业

带电粒子在匀强电场中的运动 万能通用篇

教学目标

知识目标

1、理解规律——只受电场力，带电粒子做匀变速运动．重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动——类平抛运动．

2、知道示波管的构造和原理．

能力目标

1、渗透物理学方法的教育，让学生学习运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素的科学的研究方法．

2、提高学生的分析推理能力．

情感目标

通过本节内容的学习，培养学生科学研究的意志品质．

教学建议

本节内容是电场一章中非常重要的知识点，里面涉及到电学与力学知识的综合运用，因此教师在讲解时，一是注意对力学知识的有效复习，以便于知识的迁移，另外，由于带电粒子在电场中的运动公式比较复杂，所以教学中需要注意使学生掌握解题的思维和方法，而不要一味的强调公式的记忆．

在讲解时要渗透物理学方法的教育，让学生学习运用理想化方法、突出主要因素、忽略次要因素（忽略带电粒子的重力）的科学的研究方法．

关于示波管的讲解，教材中介绍的非常详细，教师需要重点强调其工作原理，让学生理解加速和偏转问题——带电粒子在电场中加速偏转的实际应用．

教学设计示例

第九节

1、带电粒子的加速

教师讲解：这节课我们研究，关于运动，在前面的学习中我们已经研究过了：物体在力的作用下，运动状态发生了改变，同样，对于电场中的带电粒子而言，受到电场力的作用，那么它的运动情况又是怎样的呢？带电粒子在电场中运动的过程中，电场力做的功大小为，带电粒子到达极板时动能，根据动能定理，，这个公式是利用能量关系得到的，不仅使用于匀强电场，而且适用于任何其它电场．

分析课本113页的例题1．

2、带电粒子的偏转

根据能量的关系，我们可以得到带电粒子在任何电场中的运动的初末状态，下面，我们针对匀强电场具体研究一下带电粒子在电场中的运动情况．

（教师出示图片）为了方便研究，我们选用匀强电场：平行两个带电极板之间的电场就是匀强电场．

①若带电粒子在电场中所受合力为零时，即时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态．

带电粒子处于静止状态，，，所受重力竖直向下，场强方向竖直向下，带电体带负电，所以所受电场力竖直向上．

②若且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动．（变速直线运动）

A、打入正电荷，将做匀加速直线运动．

B、打入负电荷，由于重力极小，可以忽略，电荷只受到电场力作用，将做匀减速直线运动．

③若，且与初速度方向有夹角，带电粒子将做曲线运动．，合外力竖直向下，带电粒子做匀变速曲线运动．（如下图所示）

注意：若不计重力，初速度，带电粒子将在电场中做类平抛运动．

复习：物体在只受重力的作用下，以一定水平速度抛出，物体的实际运动为这两种运动的合运动．水平方向上不受力作用，做匀速直线运动，竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动．

水平方向：

竖直方向：

与此相似，当忽略带电粒子的重力时，且，带电粒子在电场中将做类平抛运动．与平抛运动区别的只是在沿着电场方向上，带电粒子做加速度为的匀变速直线运动．

例题讲解：已知，平行两个电极板间距为d，板长为l，初速度，板间电压为U，带电粒子质量为m，带电量为＋q．分析带电粒子的运动情况：

①粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动，；在沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，，称为侧移．若粒子能穿过电场，而不打在极板上，侧移量为多少呢？

②射出时的末速度与初速度的夹角称为偏向角．

③反向延长线与延长线的交点在处．

证明：

．

注意：以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿出的情况．如果带电粒子没有从电场中穿出，此时不再等于板长l，应根据情况进行分析．

得到了带电粒子在匀强电场中的基本运动情况，下面，我们看看其实际的应用示例．

3、示波管的原理：

学生首先自己研究，对照例题，自学完成，教师可以通过放映有关示波器的视频资料加深学生对本节内容的理解．

4、教师总结：

教师讲解：本节内容是关于情况，是电学和力学知识的综合，带电粒子在电场中的运动，常见的有加速、减速、偏转、圆运动等等，规律跟力学是相同的，只是在分析物体受力时，注意分析电场力，同时注意：为了方便问题的研究，对于微观粒子的电荷，因为重力非常小，我们可以忽略不计．对于示波管，实际就是带电粒子在电场中的加速偏转问题的实际应用．

5、布置课后作业

电场【精】

教学目标

知识目标

1、知道什么是电场；

2、理解电场强度的概念，掌握电场强度点的定义式、单位和电场强度方向的规定；

能力目标

能够认识电场的物质性，理解物理学上利用比值来定义物理量的方法；

情感目标

电场，虽然看不到、摸不到，但是它实际存在的，可以根据它表现出来的性质研究、认识．这是物理学中常用的研究方法，学习它同时帮助建立科学的方法论．

教学建议

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，是本节难点．初学者要注意不要将电场强度和电场力混淆．

关于电场强度定义的教材分析

电场强度虽然由检验电荷所受到的电场力与电荷量的比值来定义的物理量，但与检验电荷无关，场强与检验电荷所受到的电场力不存在正比关系，与检验电荷的电荷量之间不存在反比关系．也就是说电场中某点的电场强度与放在该点的检验电荷大小、电荷的正负、以及该点是否存在检验电荷无关，电场强度与产生电场的源电荷有关，与这点在电场中的位置有关．

关于讲解电场概念的教法建议

在讲解电场概念时，要注意强调电场的物质性，也就是说电荷之间的相互作用是通过电场这一媒介完成的，由于电场是看不见、摸不到的，但是却客观存在，讲解时可以对比重力场进行讲解，也可以联系现代科技，例如卫星信号的传送是通过电磁场这一媒介完成的。

关于电场强度讲解的教法建议

电场强度是电学知识中最基本的概念之一．它是描述电场的力的属性的物理量，电场强度的学习是本章知识的难点内容．

电场强度是描述电场属性的重要物理量，是教学的重点，教材中以一个点电荷产生的电场来讲解讨论的，同一个检验电荷在电场中的不同位置受到的电场力的大小不同，而电场强度的表述是用检验电荷在电场不同位置所受到的电场力的大小与检验电荷的电荷量的比值来定义的．也说明电场中不同位置上电场对电荷的作用不同．在教学中可以说明：在电场中的同一点上，改变检验电荷的电量，检验电荷所受到的作用力的大小也成比例的变化，检验电荷所受到的电场力与电荷量的比值是一恒量由此引出电场强度的概念．

注意电场强度与电场力的区别与联系

项目

电场强度E

电场力F

区别

物理意义

反应电场本身的力的性质．

指电荷在电场中所受的力．

决定因素

在电场中某一点，E是一个恒量．用E=F/q来量度，它决定于电场本身，而与检验电荷的存在与否无关．

力的大小决定于放在电场力的电荷的电量q，以及电场中这一点的电场强度E的大小，即F＝qE．

矢量的方向

场强方向与正电荷放在电场里所受电场力的方向相同．

正电荷受电场力方向与场强的方向相同，负电荷受电场力方向与场强方向相反．

单位

牛/库或者伏/米

牛

联系

F=Eq

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、主要教学过程

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，这就是电场．

3、教学过程设计

（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

例如可见光波长由，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，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，它是本章的重要内容，先以点电荷为例．

如图1所示，在＋Q电场中A点分别放入电荷、、则它们分别受电场力为：

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．

若换到B点，则

从上面分析看出：Q固定则电场的空间分布固定，对于场中某固定点，值仅与Q、r有关，与检验电荷无关，它反映的是电场的性质，反映的是电场的强弱，称场强．

（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．

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力．

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－Q．

e、单位：牛／库N／C

借助于点电荷场强推出，可适用于任意电场．

（3）一个点电荷电场的场强

a、真空中：（与检验电荷q无关，仅与场电荷Q及r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

如图3所示，在正点电荷与负点电荷产生的电场中有一点A，求A点的电场强度，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C，q将同时受到和的作用，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于场强，也就是说A点的合场强为与单独在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．

（5）比较：和

a、是场强的定义式，适用于任何电场．

b、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．

b、场强

（7）例题

例1场电荷C，是正点电荷；检验电荷C，是负电荷，它们相距m而静止且都在真空中，如图4所示．求：

（1）q受的电场力．

（2）q所在的B点的场强．

（3）只将q换为C的正点电荷，再求受力及B点的场强．

（4）将受力电荷拿去后再求B点场强．

解（1）库仑定律：N方向在A与B的连线上，且指向A．

（2）由电场强度的定义：所以N／C方向由A指向B．

（3）由库仑定律：N方向由A指向B．N／C方向由A指向B．

（4）因E与q无关，自然也不会影响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．

解（l）在A点放C，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

（2）先分析的点可能的位置范围，因在该点放＋1C时，它受力为零，所以q与9q对＋1C作用力一定等大反向，因而两力共线，由此可以断定的点在q与9q的连线上，当＋1C放于q以左及9q以右的连线上时，它受的两个力都同向，因而不可能抵消，所以的点一定在两点电荷中间的连线上．

令的点O距q为，如图（b）所示，＋1C电荷在O点受力为零，所以有

（无意义，舍去）

答：（1）方向指向q．

（2）的点在q与9q之间，距q为r／4．

四、说明

1、对于电场强度概念的理解注意：

（1）定义电场强度

无论放正、负检验电荷，E的方向定义为＋q受力方向，类似于电流方向定义为正电荷移动方向，无论是谁移动形成电流．

（2）电场强度为自身性质，与检验电荷无关．

2、我们研究的电荷均处于真空中，如处于空气中也可近似认为是在真空中．