- 相關推薦
高二物理電場和電場強度教案（通用5篇）
作為一名辛苦耕耘的教育工作者，常常要寫一份優秀的教案，借助教案可以恰當地選擇和運用教學方法，調動學生學習的積極性。來參考自己需要的教案吧！以下是小編幫大家整理的高二物理電場和電場強度教案，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
高二物理電場和電場強度教案 1
一、教學目標
1.知識目標:
(1)通過本節課的復習，進一步加深對電場概念的理解，使學生明確場的特點，描寫場的方法，并能在頭腦中建立起場的模型和圖象。
(2)加深理解場電荷、檢驗電荷的概念，深刻理解和掌握電場強度的概念。
(3)能夠運用點電荷的電場強度公式進行簡單運算。
(4)進一步理解和掌握電場的疊加原理，會計算簡單的點電荷組產生的電場。
2.能力目標:
能夠運用所學概念、公式進行簡單運算，形成一定的解題能力。
二、教學重點、難點
1.進一步深刻理解電場和電場強度的概念是本節課的重點。
2.熟練應用電場強度的概念、場的疊加原理解決有關問題是本節的難點。
三、教學方法:
講練結合，啟發式教學
四、教 具:
幻燈片，上節課所用的課件
五、教學過程:
(一)復習提問
1.什么是電場?電場最基本的特性是什么?
2.用什么物理量來描述電場的強弱?是怎樣定義的?是矢量還是標量?
3.電場強度的方向是怎樣規定的?計算公式你知道有幾個?應用時需要注意什么?
4.什么是電場的疊加原理?
引導學生回答:
1.電場的概念:
(1)電場是存在于電荷周圍空間里的一種特殊物質。
只要有電荷存在，電荷周圍就存在著電場。
(2)電場的基本性質:電場對放在其中的電荷有力的作用。
(這種力叫電場力)
2.電場強度:
(1)用電場強度來描述。定義:物理學中把放入電場中某一點的檢驗電荷受到的電場力與它的電量的比值叫做這一點的電場強度。簡稱場強。
(2)定義式:
(適用于任何電場)
(3)E的方向:
E和力F一樣，也是矢量。我們規定電場中某點的場強方向與正電荷在該點所受電場力的方向相同，那么負電荷所受電場力的方向與電場強度方向相反。
(4)E的單位:在國際單位制中E的單位: 牛/庫(N/C)
(5)E的物理意義:
①描述某點電場的強弱和方向，是描述電場力的性質的物理量，是矢量。
②某點的場強E的大小和方向取決于電場，與檢驗電荷的正負、電量及受到的電場力F無關。
③ 只能用來量度電場強弱，而不能決定電場強弱。
④ 為定義式，適用于一切電場
3.點電荷電場的場強:
a、表達式: (此式為決定式，只適用于真空中點電荷的電場)
b、方向:若Q為正電荷，E的方向背離Q，若Q為負電荷，E的方向指向Q。
c、幾個點電荷同時存在的空間的電場疊加(場的疊加原理)
如果一個電場由n個點電荷共同激發時，那么電場中任一點的總場強將等于n個點電荷在該點各自產生場強的矢量和。
(應用平行四邊形法則)
4、電場力F:
(1)概念:電場力是電荷在電場中受到電場的作用力。
(2)關系:電荷在電場中某點所受到的電場力F由電荷所帶電量q與電場在該點的電場強度E兩因素決定。即:
①大小:F=qE(電場力的決定式，F和q、E都有關)
②方向:正電荷受電場力方向與E相同，負電荷受電場力方向與E相反。
5、電場強度E和電場力F是兩個不同概念
注意點:
1、對象不同
2、決定因素不同
3、方向不一定相同
4、單位不同
(二)進行新課
1.作業講評
根據上節課學生作業中出現的問題進行適當評析。
2.例題精講
【例1】帶電小球A、C相距30cm，均帶正電.當一個帶有負電的小球B放在A、C間連線的直線上，且B、C相距20cm時，可使C恰受電場力平衡.A、B、C均可看成點電荷.
①A、B所帶電量應滿足什么關系?
②如果要求A、B、C三球所受電場力同時平衡，它們的電量應滿足什么關系?
學生讀題、思考，找學生說出解決方法.
通過對此題的分析和求解，可以加深對場強概念和場強疊加的理解.學生一般從受力平衡的角度進行分析，利用庫侖定律求解.在學生解題的基礎上做以下分析.
分析與解:
①C處于平衡狀態，實際上是要求C處在A、B形成的電場中的`電場強度為零的地方.
既然C所在處的合場強為零，那么，C所帶電量的正或負、電量的多或少均對其平衡無影響.
②再以A或B帶電小球為研究對象，利用上面的方法分析和解決.
答案:①qA∶qB=9∶4，②qA∶qB∶qC=9∶4∶36.
【例2】如圖所示，半經為r的硬橡膠圓環上帶有均勻分布的正電荷，其單位長度上的帶電量為q，現截去環上一小段AB，AB長為 ( )，則剩余部分在圓環中心處O點產生的場強多大?方向如何?
學生思考、討論，可以請學生談他們的認識與理解.
通過本題的求解，使學生加強對電場場強疊加的應用能力和加深對疊加的理解.
分析與解:
解法之一，利用圓環的對稱性，可以得出這樣的結果，即圓環上的任意一小段在圓心處所產生的電場場強，都與相對應的一小段產生的場強大小相等，方向相反，相互疊加后為零.由于AB段被截掉，所以，本來與AB相對稱的那一小段所產生的場強就成為了整個圓環產生的電場的合場強。因題目中有條件 ，所以這一小段可以當成點電荷，利用點電荷的場強公式可求出答案.
解法之二，將AB段看成是一小段帶正電和一小段帶負電的圓環疊放，這樣仍與題目的條件相符.而帶正電的小段將圓環補齊，整個帶電圓環在圓心處產生的電場的場強為零;帶負電的一小段在圓心處產生的場強可利用點電荷的場強公式求出，這就是題目所要求的答案.
答案: ，方向指向AB
練習:如圖所示，等邊三角形ABC的邊長為a，在它的頂點B、C上各有電量為Q(0)的點電荷.試求三角形中心處場強E的大小和方向.
學生自己練習求解，以鞏固概念.
通過此題的求解，進一步鞏固對場強矢量性的認識和場強疊加理解.
3.課堂練習
(1)下列說法中正確的是
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，是不依賴于我們的感覺而客觀存在的。
C.電荷間的相互作用是通過電場而產生的。
D.電場最基本的性質是對處在它里面的電荷有力的作用。
(2)下列說法中正確的是
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.場中某點的場強等于 ，但與檢驗電荷的受力及帶電量無關。
C.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 和 對于任何靜電場都是適用的
(3)下列說法中正確的是
A.場強的定義式 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 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 中， 是點電荷Q2產生的電場在Q1處的場強的大小。
D.無論定義式
中的q值如何變化，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。
物理量
比較內容電場力電場強度
區 別物理意義電荷在電場中所受的力反映電場的力的屬性
決定因素由電荷和電場共同決定僅由電場自身決定
大小F=qEE=F/q
方向正電荷受力與E同向
負電荷受力與E同向規定E的方向為正電荷在該點的受力方向
單位NN/C或V/m
聯系F=qE(普遍適用)
(三)小結與反饋練習:
(1) 不能說成E正比于F，或E正比于1/q。
(2)檢驗電荷q在周圍是否產生電場?該電場對電源電荷Q有無作用?若有，作用力大小為多大?該點的場強又為多大?
(3)在求電場強度時，不但要計算E的大小，還需強調E的方向。
(四)作業布置:
1.為了確定電場中P點的電場強度大小，用細絲線懸掛一個帶負電荷的小球去探測。當球在P點靜止后，測出懸線與豎直方向夾角為37。已知P點場強方向在水平方向上，小球重力為4.010-3N。所帶電量為0.01C，取Sin37=0.6，則P點的電場強度大小是多少?
2.真空中，A、B兩點上分別放置異種點電荷Q1、Q2，已知兩點電荷間引力為1N，Q1=110-5C，Q2=-110-6C。移開Q1，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處產生的場強大小是____________N/C，方向是___________
3.在x軸上有兩個點電荷，一個帶正電Q1，一個帶負電-Q2，且Q1=2Q2.用E1和E2分別表示兩個電荷所產生的場強的大小，則在X軸上 [ ]
A.E1=E2之點只有一處，該處合場強為0
B.E1=E2之點共有兩處:一處合場強為0，另一處合場強為2E2
C.E1=E2之點共有三處:其中兩處合場強為0，另一處合場強為2E2
D.E1=E2之點共有三處:其中一處合場強為0，另兩處合場強為2E2
說明:學習本節課需要注意的問題
1.場強是表示電場強弱的物理量，因而在引入電場強度的概念時，應該使學生了解什么是電場的強弱，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么可以用比值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。
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
高二物理電場和電場強度教案 2
【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的比例關系，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、應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、復習導入新課，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，并充分運用多媒體輔助，動畫模擬擴大實驗成效。
教具：
幻燈片，計算機，銅絲，塑料筆。
【教學過程】
一、復習提問：
師：上一節，我們認識了電現象中的電荷，包括點電荷，元電荷及電荷之間存在的相互作用。什么是點電荷？電荷相互作用有什么規律？哪位同學來幫我們回顧一下？
電荷之間有相互作用，我們把這個作用的電力叫庫侖力或靜電力。電荷之間的作用力是怎樣發生的呢？今天我們就來研究這個問題。
二、新課學習：
踢足球時，腳要直接接觸球（看圖片），
實驗演示：兩個帶電小球靠近，生答：帶電小球受到原電荷的作用力。
電荷間的作用沒有“接觸”，難道電荷作用是“超距作用”？
生答：不接觸
類比重力的產生，可總結出是場的作用，叫做電場。
1、電場：.
(1)任何帶電體周圍產生的一種特殊物質。電場看不見，又摸不著，怎樣去認識它、研究它？
動手實驗：利用手中的塑料筆使其摩擦帶電，并讓其靠近懸掛的銅絲。
現象：塑料筆吸引銅絲，銅絲偏角可達到60度。
（2）基本性質：電場能對處在其中的電荷有力的作用，
提示學生：電場分布強弱不同。進一步研究電場分布。
引入形成電場的場源電荷q，又引入一個試探電荷q，q必須很小，可看成點電荷。而且q電量也少，不影響源電荷q的電場。
大家觀看演示，同一電荷q在源電荷q附近，不同位置處，靜止時受力有何特點？受力大小不等，那說明了什么？
電場不同位置，會有強弱不同。這使我們想到，如何表示一個電場不同位置的強弱呢？用什么表達更確切？剛才，試探電荷q在不同位置受力不同，那么是否電場力就可用來表示電場的強弱呢？為什么不能用電場力表示電場強弱？演示電場中同一點，放不同的試探電
結果：同一位置不同電荷受力卻不等。顯然不能用試探電荷受的力的大小表示電場。是什么使其受力不等呢？顯然，不是電場本身變化了，而是不影響電場的試探電荷。比值在電場中同一點是不變的。比值反映了什么呢？是電場的強弱分布。
2．電場強度：
（1）試探電荷：
（2）定義：物理學中把放入電場中某一點的檢驗電荷受到的電場力與它的電量的比值叫做這一點的電場強度。簡稱場強。
①定義式：（適用于任何電場）
②比值定義法：ρ=m/vv=s/t
提示分析ρ與m，v的關系，總結出:電場中某一點的場強與場源電荷的帶電量有關，與場中的位置有關，而與檢驗電荷無關。
③物理意義：描述某點電場的強弱和方向，
④單位：牛/庫（n/c）
⑤矢量性：我們規定電場中某點的場強方向與正電荷在該點所受電場力的方向相同，那么負電荷所受電場力的方向與電場強度方向相反。(做圖演示)
知道某點電場強度，有何用途呢？比如f=e·q說明了什么？已知e，馬上可確定點電荷受力了。
下面我們一起來試試，利用電場強度定義及庫侖定律，設法推導點電荷產生的電場中某點電場強度。
（3）真空中點電荷的電場強度：
（設場源電荷+q，試探q，在r處，由庫侖定律f=∵e=）
①表達式：e=
畫圖，該a處，正試探電荷q受力背離連線向外，（再舉例-q的試探電荷）總結得出：
②方向：正點電荷在各點處電場強度方向都是背離場源電荷向外。么所有物體都是很緊密的物質，但事實不是這樣）（負電荷給學生討論總結出來。）
③大小與q和r有關。
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．
（4）電場強度的疊加原理：某點的場強等于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）后舉例：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，等于＋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．
當堂練習：
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里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于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對于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/r2
d．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
3.電場線
電場線在每一點的切線方向表示該點的場強方向，電場線的疏密表示場強的大小。
（用計算機展示幾種典型電場線的分布圖，并介紹它們的特點）
問：根據我們所看到的幾種電場線，誰能歸納一下電場線的方向有什么特點？
教師歸納：電場線總是從正電荷出發，終止于負電荷或無窮遠，如果只有負電荷，則電場線來自無窮遠，終止于負電荷。
問：任意兩條電場線都不會相交，這是為什么？
教師歸納：如果相交，則交點就會有兩個切線方向，而同一點場強的大小和方向是唯一的。
實驗模擬以上幾種典型的電場線。
歸納：大家要特別注意一個問題：我們雖然可以用實驗模擬電場線的分布，但是，電場線并不是電場中真實存在的曲線，它只是我們為了形象地描述電場而引入的。大家知道，法拉第首先提出了電場，并用電場線形象地描述電場的分布，這在物理學中是非常重要的。雖然法拉第當時認為電場線是真實的曲線，這是不對的，但是，法拉第的場線思想卻是非常寶貴的。用場線來形象地描繪矢量場的分布這種方法一直被普遍地采用著。
4.勻強電場
如果電場中各點電場強度的大小相等、方向相同，這個電場就叫勻強電場。
課堂小結：
1．電場的性質：電荷在其周圍空間產生電場，電場對處在場中的其他電荷有力的作用。
2．“場”的特點：在空間有分布，同一電場中的不同點，電場強度的大小和方向不同。
3．電場強度的定義
4．點電荷的場強公式
5．疊加原理
【作業布置】p151.2.3
高二物理電場和電場強度教案 3
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.復習庫侖定律
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，為什么我們看不到呢？
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，但不等于它們不存在。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。
b．電場的基本性質：電場對放入其中的電荷有力的作用，此力稱電場力。
c.靜電場：靜止電荷的電場。
場有能和力的特性，我們先看電場中力的性質，它是本章的重要內容，先以點電荷為例。
如圖1所示，在+Q電場中A點分別放入電荷q1、q2、q3則它們分別受電場力為：
A:F1=F2=;F3=
看看上式，我們可發現場電荷Q對不同的檢驗電荷q有不同的電場力，但只要A點位置不變，F與q的比值就不變。
若換到B點，則
從上面分析看出：Q固定則電場的空間分布固定，對于場中某點固定，值僅與Q、r有關，與檢驗電荷無關，它反映的是電場的性質，反映的是電場的強弱，稱場強。
（2）電場強度
a.定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值叫該點的電場強度，簡稱場強。
b.定義式：
E=
F——電場力國際單位：牛（N）
q——電量國際單位：庫（C）
E——電場強度國際單位：牛/庫（N/C）
c.物理意義：
電場中某點的電場強度數值上等于單位正電荷在那里所受的電場力。
d．電場強度是矢量，規定場強方向為正電荷在該點所受電場力方向。電場中同一點，+q、-q受力方向不同，場強只能有一個方向，規定以+q的受力方向為正。
例在圖2中標出A、B、C、D四點的電場強度的方向。
正點電荷電場中某點電場強度方向沿連線背離+Q，負點電荷電場中某點電場強度方向沿連線指向-Q。
e.單位：牛/庫N/C
E=借助于點電荷場強推出，可適用于任意電場。
（3）一個點電荷電場的場強
a.真空中：E=（與檢驗電荷q無關，僅與場電荷Q及r有關）
b.方向：正電荷在該點受電場力方向（以后還會遇到各點場強大小，方向均相同的勻強電場）
（4）兩個點電荷產生的電場的疊加原理
如圖3所法，在正點電荷Q1與負點電荷Q2產生的電場中有一點A，求A點的電場強度EA，由電場強度定義可知，EA在數值上為+1C點電荷在A點所受的電場力。今在A點放
q=1+C，q將同時受到Q1和Q2的作用，每個作用力都能單獨用庫侖定律求出，就像另一個電荷不存在一樣，而q受的`合力為各分力的矢量和，又因為q是1C正電荷，所以它受的電場力在數值上等于場強，也就是說A點的合場強為Q1與Q2單獨在A瞇產生的場強的矢量和，這就是電場強度的疊加原理。
用電場強度的疊加原理可以求和任意多個點電荷產生的電場強度，任何一個帶電體不管其電荷分布多么復雜，都可以視為由許多點電荷組成，因而可以用場強疊加原理求出它的場強。可以看出，真空中任意多個點電荷產生的電場強度，僅由場是荷、電場中的位置兩個因素決定，而與檢驗電荷無關。
（5）比較：E=和E=
a. E=是場強的定義式，適用于任何電場。
b. E=是點電荷電場中場強的計算式。
（6）電場強度小結
a.電場中某點場強大小和方向，均與該點放不放檢驗電荷、放那種電荷、放多大檢驗電荷無關，是電場自身的性質，與外界因素無關。對確定的電場來說，在某點放單位正電荷時，它受電場力的大小和方向是確定的。
定義式：E=數值上等于+1C的電荷受到的電場力，對所有電場都成產。
b.場強方向：正電荷
單位：牛/庫（N/C）
決定因素：場電荷、場中位置
疊加原理
（7）例題
例1.場電荷Q=2×10-4C，是正點電荷：檢驗電荷q=2×10-5，是負電荷，它們相距r=2m而靜止且都在真空中，如圖4所示。求：
(1) q受的電場力。
(2) q所在的B點的場強EB.
(3)只將q換為=4×10-5C的正點電荷，再求受力及B點的場強。
(4)將受力電荷拿去后再求B點場強。
解：（1）庫侖定律：F===9N方向在A與B的連線上，且指向A。
（2）由電場強度的定義：E=所以E==4.5×105N/C方向由A指向B。
（3）由庫侖定律：==18N方向由A指向B。
E=方向由A指向B。
（4）因E與q無關，自然q=0也不會影響E的大小與方向，所以拿走q后場強不變。
例2如圖5（a）所示，點電荷q與9q靜止于真空中，相距r，它們均為正電荷，求：
（1）連線中點A的場強EA；
（2）求場強為0的點位置。
解（1）在A點放=1C，它受力情況如圖5（c）所示，F為q對的作用力，9F為9q對的作用力，而合力為8F方向指向q，所以
EA=8
方向：向左指向q。
(2)先分析E=0的點可能的位置范圍，因在該點放+1C時，它受力為零，所以q與9q的連線上，當+1C作用力一定等大反向，因而兩力共線，由此可以斷定E=0的點在q與9q的連線上，當+1C放于q以左及9q以右的連線上時，它受的兩個力都同向，因而不可能抵消，所以E=0的點一定在兩點電荷中間的連線上。
令E=0的點O距q為x,如圖（b）所示，+1C電荷在O點受力為零，所以有
答：（1）EA=方向指向q。
（2）E=0的點在q與9q之間，距q為r/4.
四、說明
1.對于電場強度概念的理解注意：
（1）定義電場強度大小：E=
方向：與正電荷在該點受電場力方向相同
無論放正、負檢驗電荷，E的方向定義為+q受力方向，類似于電流方向定義為正電荷移動方向，無論是誰移動形成電流。
（2）電場強度為自身性質，與檢驗電荷無關。
2.我們研究的電荷均處于真空中，如處于空氣中可近似認為是在真空中。
高二物理電場和電場強度教案 4
一、知識與技能
1．粗略了解物理學史上對電荷間相互作用力的認識過程。
2．知道電荷間的相互作用是通過電場發生的，電場是客觀存在的一種特殊的形態。
3．理解電場強度的概念及其定義，會根據電場強度的定義進行有關的計算。知道電場強度是矢量，知道電場強度的方向是怎樣規定的。
4．能根據庫侖定律和電場強度的定義推導點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關的計算。
5．知道場強的疊加原理，并能應用這一原理進行簡單的計算。
二、過程與方法
1．經歷“探究描述電場強弱的物理量”的過程，獲得探究活動的體驗。
2．領略通過電荷在電場中所受靜電力研究電場、理想模型法、比值法、類比法等物理學研究方法。
三、情感態度與價值觀
1．體驗探究物理規律的艱辛與喜悅。
2．學習科學家嚴謹科學的態度。
【教學重點】
1．探究描述電場強弱的物理量。
2．理解電場、電場強度的概念，并會根據電場強度的定義進行有關的計算。
【教學難點】
探究描述電場強弱的物理量。
【教學用具】多媒體課件
【設計思路】
以“電荷間相互作用如何發生”、“如何描述電場的強弱”兩大問題為主線展開，具體操作思路是：
1．學生自學電場，培養學生閱讀、汲取信息的能力。
2．通過實驗模擬和定量分析的方法探究描述電場強弱的物理量。
3．通過練習鞏固加深對電場強度概念的理解，探討點電荷的電場及場強疊加原理。
【教學設計】
一、復習提問、新課導入（5分鐘）
教師：上一節課我們學習了庫侖定律，請同學們回憶一下：庫侖定律的內容是什么？
學生回答：略
教師：我們不免會產生這樣的疑問：
投影展示問題1：真空中？它們之間相隔一定的距離這種相互作用是如何產生的呢？難道能夠不需介質超越空間？
投影展示“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片（1．2－1）。
教師：這幅圖大家不陌生，那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣，說明了什么？
學生回答：庫侖力的大小與距離有關。
教師：其本質原因又是什么呢？（投影展示問題2）
教師：帶著這兩個疑問，本節課我們一起來學習第三節電場強度。（板書課題）
二、新課教學（35分鐘）
（一）電場
教師：請同學們帶著以下問題自學“電場”內容。
（1）電荷間的相互作用是如何發生的？這一觀點是誰提出來的？
（2）請用自己的語言描述一下什么是電場？
（3）電場有什么本領？
學生自學，師板書“一、電場”。
學生回答：（1）略；
教師：法拉第同學們曾記否？
學生（集體）回答：電磁感應現象。
教師：法拉第是英國物理學家、化學家，對事物的本質有著非常敏銳的洞察力，在電學上有著突出的貢獻。依據法拉第的觀點，我們如何描述電荷A、B之間的作用力。
師生共析。
（2）略；
教師啟發引導：場是“物質”──它和分子、原子組成的實物一樣具有能量、質量和動量，電視機、收音機信號的發射與接受就是電磁場在空間的傳播；“特殊”──看不見、摸不著；“存在于電荷周圍”并板書。
（電場是）存在于電荷周圍的一種特殊的物質。
教師：場與實物是物質存在的兩種不同形式。
（3）學生回答：對放入其中的電荷有靜電力的作用。
（二）科學探究描述電場強弱的方法
教師：下面我們再來探討第二個問題。
依次投影問題：①相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣，其本質原因是什么呢？（對照“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片說明）
學生回答：電場強弱不同。
②那么如何來描述電場的強弱呢？
教師啟發：像速度、密度等尋找一個物理量來表示。
③如何來研究電場？
（學生思考）
教師啟發引導：電場的本領是對場中的其他電荷具有作用力，這也是電場的最明顯、最基本的特征之一。因此在研究電場的性質時，我們可以從靜電力入手。（板書研究方法）
教師：對于像電場這樣，看不見，摸不到，但又客觀存在的物質，可以根據它表現出來的性質來研究它，這是物理學中常用的研究方法。
教師：還需要什么？
學生回答：電場及放入其中的電荷。
多媒體依次展示，教師簡述：①“探究影響電荷間相互作用力的因素”中的試探電荷；②場源電荷。
師生共析對試探電荷的要求。
教師：下面請同學們仔細觀察模擬實驗的`動畫演示，并描述你看到的現象說明了什么。多媒體動畫模擬：①不同位置偏角不同；②增加試探電荷帶電量偏角均增加。
學生回答：不同位置受力不同；同一位置試探電荷帶電量增加，受力增大，但不同位置受力大小關系不變。
教師：下面我們再通過表格定量地來看一看：
將表格填完整，并分析、比較表格中的數據有什么特點和規律，看你能否得出如何來描述電場的強弱。多媒體展示表格，學生回答后依次填入：①F1、F2、F3及F1＜F2＜F3；②2F1、3F1、4F1、nF1等。
表一：（P1位置）
試探電荷 q 2q 3q 4q nq
靜電力 F1 2F1 3F1 4F1 nF1
表二：（P2位置）
試探電荷 q 2q 3q 4q nq
靜電力 F2 2F2 3F2 4F2 nF2
表三：（P3位置）
試探電荷 q 2q 3q 4q nq
靜電力 F3 2F3 3F3 4F3 nF3
（學生思考并交流討論）
學生回答：
（1）不同的電荷，即使在電場中的同一點，所受靜電力也不同，因而不能直接用試探電荷所受的靜電力來表示電場的強弱；
（2）電場中同一點，比值F/q是恒定的，與試探電荷的電荷量無關；（同一張表格）
（3）在電場中不同位置比值F/q不同。（三張表格比較）
師生共同小結：比值由電荷q在電場中的位置決定，與電荷q的電荷量大小無關，它才是反映電場性質的物理量。
教師：在物理學中我們定義放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度。并板書。
（三）電場強度
1．定義：
教師：以前我們還學過哪些物理量是用比值法來定義的？
學生回答：略。
教師：從它的定義，電場強度的單位是什么？
學生回答：N/C
教師介紹另一種單位并板書。
2．單位：N/C或V/m，1N/C＝1V/m
教師結合板畫：在電場中不同位置，同種電荷受力方向不同，說明場強是矢量還是標量？
學生（集體）回答：矢量
教師結合板畫：電場中同一點放入正電荷和負電荷受力方向不同，如何確定場強的方向呢？
教師：在物理學中作出了這樣的規定。（板書）
3．方向：電場中某點電場強度的方向跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同。
教師：按照這個規定，如果放入電場中的是負電荷呢？
學生回答：與負電荷在電場中某點所受靜電力的方向相反。
投影練習：
練習1（加深對場強的理解，探討點電荷的場強大小與方向）
點電荷是最簡單的場源電荷。設一個點電荷的電荷量為+Q，與之相距為r的A點放一試探電荷，所帶電荷量為+q。
（1）試用所學的知識推導A點的場強的大小，并確定場強的方向；
（2）若所放試探電荷為-2q，結果如何？
（3）如果移走所放的試探電荷呢？
（請兩位同學板演前兩問后，共同完成第三問）
師生共同歸納總結：
1．點電荷電場的場強大小與方向。（多媒體動畫演示方向的確定方法）
2．電場強度是描述電場（力的）性質的物理量，在靜電場中，它不隨時間改變。電場中某點的場強完全由電場本身決定，與是否放入電荷，放入電荷的電荷量、電性無關！
辨析 和 的關系，強調 的適用條件。
練習2（探討場強的疊加，鞏固對場強的理解及公式的靈活運用，加強計算能力培養）
如圖所示，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，A點與兩個點電荷的距離r相等，r＝0．1m。求：
（1）電場中A點的場強；
（2）在A點放入電量q＝－1×10-6C，求它受的電場力。
教師：題中場源電荷不止一個，如何來確定電場中某點的場強？
學生：平行四邊形定則
（請兩位同學板演）
教師：根據場強的疊加原理對于一個比較大的不能看成點電荷的帶電物體產生電場的場強如何確定？
學生思考后回答：無限等分成若干個點電荷。
教師：根據以上方法，同學們設想一下一個半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）外部產生電場的場強，如何求解？
學生思考后回答：等效成電荷量集中于球心的點電荷。
三、小結（多媒體依次投影，并簡述）
通過本節課的學習，我們知道電荷間的相互作用是通過電場發生的，電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質，它最基本的特征是對放入其中的電荷具有力的作用。正是利用電場的這一特性，我們通過研究試探電荷的所受靜電力特點，引入了描述電場強弱的物理量──電場強度。電場強度是用比值法定義的，它是矢量，有方向。
電場、電場強度的概念是電學中最重要的概念之一，它的研究方法和定義方法也是物理學中比較常見的方法。
四、板書設計
一、電場
客觀存在的一種特殊的物質形態
二、電場強度
1．定義：E＝F/q
2．單位：
3．方向：跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同
三、點電荷的電場
1．推導：
2．大小：
3．方向：
四、電場強度的疊加
五、布置作業
教材P16-171、2、7
思考題：
完成課本P173，比較電場強度E＝F/q與重力加速度g＝G/m有什么相同點和不同點
六、教學反思
探究描述電場強弱的物理量是本節課的重難點內容之一，應給學生充分的思考時間，并讓學生相互交流討論，教師還可進行適當啟發引導。另外，探究時間很難控制，在內容處理上應做到詳略得當，發揮學生的主動性，如對電場及練習題的處理，盡可能由學生完成。
高二物理電場和電場強度教案 5
教學目標
（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，并能用此公式進行有關的計算．
4．知道電場的疊加原理，并應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的比例關系，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、應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
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：不同于生活中常見的物質，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征
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，這是什么因素造成的？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．
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）關于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，將其放入電場后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（適用于所有電場）
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，它決定于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的區別及聯系．
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 （只適用于點電荷的電場）
②方向：如果是正電荷，E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q；如果是負電荷：E的方向就是沿著PQ的連線并指向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：某點的場強等于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）后舉例：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，等于＋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P例題演變）在真空中有兩個點電荷Q=＋3.0×10-8C和Q=－3.0×912
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，與一個位于球心的、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】，由學生討論后歸納：
（1）關于靜電平衡
（2）靜電平衡后導體內部電場的特點：
①處于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處于靜電平衡狀態的導體，電荷只分布在導體的外表面上。
（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靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠，止于負電荷或無窮遠.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.
（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里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于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對于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/r2
D．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于聯系
●作業
復習本節課文
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/r2
3．真空中，A，B兩點上分別設置異種點電荷Q1、Q2，已知兩點電荷間引力為10N，Q=1.0×10-2C，Q=2.0×10-2C．則Q在A處產生的場強大小是________N/C，方向是122
________；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，應該使學生了解什么是電場的強弱，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么可以用比值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系．
4．應用電場的疊加原理進行計算時不應過于復雜，一般只限于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。 教后記：
1、 對于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、 對于幾種典型問題，學生死記答案，要讓他們養成分析題目的習慣。 學生對于計算題過于依賴計算器，要讓他們養成手算習慣。
【高二物理電場和電場強度教案】相關文章：
電場 電場強度05-02
電場強度05-02
高中物理《電場和電流》教案參考05-03
電場強度教學反思范文04-29
電場強度教學反思風04-30
高二物理帶電粒子在勻強電場中的運動教案05-03
高中物理電場線的教案設計05-03