电场强度（通用7篇）

电场强度（通用7篇）

电场强度 篇1

　　一、教学目标 

　　1.     了解电场的概念

　　2.     理解的概念

　　3.     掌握的计算方法

　　二、重点、难点分析

　　1.     重点是使学生理解的概念及掌握的计算方法。

　　2.     是描述电场性质的物理量之一，这是难点。初学者容易把跟电场力混同起来。

　　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

　　任何力的作用都离不开物质，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；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    实体（由分子组成）；看的见，摸的着。

　　场（形式）：看不见，摸不着，不以人的感官意识为转移的客观存在。

　　例如可见光波长由7000 ~4000 ，但还有很多波长的光线我们看不到，但不等于它们不存在。不能以人灯感官为标准判一存在与否。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，用可对物体做功，说明其能量。电场对放入其 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q1、q2、q3则它们分别受电场力为：

　　A:F1=    F2=   ;F3=

　　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，对于场中某点固定， 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）

　　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，简称场强。

　　b.定义式：

　　E=

　　F——电场力  国际单位：牛（N）

　　q——电量   国际单位：库（C）

　　E——   国际单位：牛/库（N/C）

　　c.物理意义：

　　电场中某点的数值上等于单位正电荷在那里所受的电场力。

　　d.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四点的的方向。

　　正点电荷电场中某点方向沿连线背离+Q，负点电荷电场中某点方向沿连线指向-Q。

　　e.单位：牛/库   N/C

　　E= 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：E= （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所法，在正点电荷Q1与负点电荷Q2产生的电场中有一点A，求A点的EA，由定义可知，EA在数值上为+1C点电荷在A点所受的电场力。今在A点放

　　q=1+C，q将同时受到Q1和Q2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，又因为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Q1与Q2单独在A眯产生的场强的矢量和，这就是的叠加原理。

　　用的叠加原理可以求和任意多个点电荷产生的，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，仅由场是荷、电场中的位置两个因素决定，而与检验电荷无关。

　　（5）比较：E= 和E=

　　a.      E= 是场强的定义式，适用于任何电场。

　　b.     E= 是点电荷电场中场强的计算式。

　　（6）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、放那种电荷、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。

　　定义式：E= 数值上等于+1C的电荷受到的电场力，对所有电场都成产。

　　b.场强     方向：正电荷

　　单位：牛/库（N/C）

　　决定因素：场电荷、场中位置

　　叠加原理

　　（7）例题

　　例1.场电荷Q=2×10-4C，是正点电荷：检验电荷q=2×10-5，是负电荷，它们相距r=2m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EB.

　　(3)  只将q换为 =4 ×10-5C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：F= = =9N 方向在A与B的连线上，且指向A。

　　（2）由的定义：E= 所以E= =4.5×105N/C   方向由A指向B。

　　（3）由库仑定律： = =18N 方向由A指向B。

　　E=   方向由A指向B。

　　（4）因E与q无关，自然q=0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EA；

　　（2） 求场强为0的点位置。

　　解（1）在A点放 =1C，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

　　EA=8

　　方向：向左指向q。

　　(2)先分析E=0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的连线上，当+1C作用力一定等大反向，因而两力共线，由此可以断定E=0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E=0的点一定在两点电荷中间的连线上。

　　令E=0 的点O距q为x,如图（b）所示，+1C电荷在O点受力为零，所以有

　　答：（1）EA= 方向指向q。

　　（2）E=0的点在q与9q之间，距q为r/4.

　　四、说明

　　1.     对于概念的理解注意：

　　（1）定义   大小：E=

　　方向：与正电荷在该点受电场力方向相同

　　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）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，如处于空气中可近似认为是在真空中。

电场强度 篇2

　　教学三维目标（一）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.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算.4.知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算.（二）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。 （三）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。重点：电场强度的概念及其定义式难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算教学过程（一）引入新课问题引入：电荷间的相互作用力是怎样产生的？（二）新课教学-----第3节  电场  电场强度1、电场： 启发学生从哲学角度认识电场，理解电场的客观存在性，不以人的意识为转移，但能为人的意识所认识的物质属性.利用课本图14－5说明：电荷a和b是怎样通过电场与其他电荷发生作用.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.（1）电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的，电荷的周围都存在电场.特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加.物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性——质量和能量.（2）基本性质：主要表现在以下几方面①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.③当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量.可见，电场具有力和能的特征提出问题：同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？引出电场强度的概念：因为电场具有方向性以及各点强弱不同，所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同，我们用电场强度来表示电场的强弱和方向.2、电场强度(e)：由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。且从小球受力情况可知，电场的强弱与小球带电和位置有关。引出试探电荷和场源电荷----（1）关于试探电荷和场源电荷-（详见p12）注意：检验电荷是一种理想化模型，它是电量很小的点电荷，将其放入电场后对原电场强度无影响指出：虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力f的大小来比较各点的电场强弱，但是电场力f的大小还和电荷q的电量有关，所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱.实验表明：在电场中的同一点，电场力f与电荷电量q成正比，比值f/q由电荷q在电场中的位置所决定，跟电荷电量无关，是反映电场性质的物理量，所以我们用这个比值f/q来表示电场的强弱.（2）电场强度①定义：电场中某一点的电荷受到的电场力f跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强.用e表示。公式（大小）：e=f/q   （适用于所有电场）单位：n/c   意义p13提出问题：电场强度是矢量，怎样表示电场的方向呢？②方向性：物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.指出：负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反.带领学生讨论真空中点电荷周围的电场，说明研究方法：将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点，判断其所受的电场力的大小和方向，从而得出该点场强..◎唯一性和固定性电场中某一点处的电场强度e是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.带领学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向.在此过程中注意引导学生总结公式e=f/q和e=kq/r2的区别及联系.3、（真空中）点电荷周围的电场、电场强度的叠加（1）点电荷周围的电场①大小：e=kq/r2  （只适用于点电荷的电场）②方向：如果是正电荷，e的方向就是沿着pq的连线并背离q；如果是负电荷：e的方向就是沿着pq的连线并指向q.(参见课本图14－7)说明：公式e=kq/r2中的q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离.从而使学生理解：空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关.提出问题：如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点的场强是怎样的呢？带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性，分析出电场的叠加原理.（2）电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.先分析方法（p13-14）后举例：先在同一直线再不在同一直线。例如：课本图1.3-3中p点的场强，等于＋q1在该点产生的场强e1和q2在该点产生的场强e2的矢量和.从而使学生进一步理解到，任何带电体都可以看做是有许多点电荷组成的.利用点电荷场强的计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强.【例题】（课本p9例题演变）在真空中有两个点电荷q1=＋3.0×10-8c和q2=－3.0×10-8c，它们相距0.1m，求电场中a点的场强.a点与两个点电荷的距离相等，r=0.1m分析：点电荷q1和q2的电场在a点的场强分别为e1和e2，它们大小相等，方向如图所示，合场强e在e1和e2的夹角的平分线上，此平分线跟q1和q2的连线平行.解：e=e1cos60°＋e2cos60°=2e1cos60°=2kq1cos60°/r2代入数值得  e=2.7×104n/c可以证明：一个半径为r的均匀球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点和电场强度一样即：e=kq/r2◎组织学生讨论课本中的【说一说】，由学生讨论后归纳：（1）关于静电平衡（2）静电平衡后导体内部电场的特点：①处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零（注意：这时的场强是合场强，即外电场和感应电场的叠加）②处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上。4、电场线（1）电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。（2）电场线的基本性质①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远.它不封闭，也不在无电荷处中断.④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)介绍各种点电荷电场线的分布情况。【演示】模拟电场线指出：电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。5、匀强电场(1)定义：电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.(2)匀强电场的电场线：是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场.如图14.3-1.常见电场的电场线电场电场线图样简要描述正点电荷发散状负点电荷会聚状等量同号电荷相斥状等量异号电荷相吸状匀强电场平行的、等间距的、同向的直线（三）【小结】对本节内容做简要的小结◎巩固练习1.下列说法中正确的是：[abc ] a.只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场b.电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西c.电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用2.下列说法中正确的是：[bc ]a.电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比b.电场中某点的场强等于f/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关c.电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向d.公式e=f/q和e=kq/r2对于任何静电场都是适用的3.下列说法中正确的是：[acd ]a.场强的定义式e=f/q中，f是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量b.场强的定义式e=f/q中，f是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量c.在库仑定律的表达式f=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，此场对q1作用的电场力f=q1×kq2/r2，同样kq1/r2是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小，此场对q2作用的电场力f=q2×kq1/r2d.无论定义式e=f/q中的q值(不为零)如何变化，在电场中的同一点，f与q的比值始终不变4.讨论电场力与电场强度的区别于联系●作业复习本节课文1、思考课本p16问题与练习第(1)、(3)、(4)、(5)、(7)题.2、作业纸.参考题在电场中某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到电场力向左，下列说法正确的是：[    ]a.当放入正电荷时，该点的场强向右，当放入负电荷时，该点的场强向左b.只有在该点放入电荷时，该点才有场强c.该点的场强方向一定向右d.以上说法均不正确真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为q，相距r.两点电荷连线中点处的电场强度的大小为：[    ]a.b.2kq/r2     c.4k/r2 　  d.8kq/r23.真空中，a，b两点上分别设置异种点电荷q1、q2，已知两点电荷间引力为10n，q1=1.0×10-2c，q2=2.0×10-2c.则q2在a处产生的场强大小是________n/c，方向是________；若移开q2，则q1在b处产生的场强的大小是________n/c，方向是________.说明1.电场强度是表示电场强弱的物理量，因而在引入电场强度的概念时，应该使学生了解什么是电场的强弱，同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的，所受电场力大的点，电场强.2.应当使学生理解为什么可以用比值f/q来表示电场强度，知道这个比值与电荷q无关，是反映电场性质的物理量.用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法，应结合学生前面学过的类似的定义方法，让学生领会电场强度的定义.3.应当要求学生确切地理解e=f/q和e=kq/r2这两个公式的含义，以及它们的区别和联系.4.应用电场的叠加原理进行计算时不应过于复杂，一般只限于两个电场叠加的情形.通过这种计算，使学生理解场强的矢量性5.电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。教后记：1、  对于两个公式的理解以及电场强度的定义还存在问题，要通过题目去强化。2、  对于几种典型问题，学生死记答案，要让他们养成分析题目的习惯。学生对于计算题过于依赖计算器，要让他们养成手算习惯。

电场强度 篇3

　　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.

电场强度 篇4

　　《电场 电场强度和电场线》教学设计

　　（两课时）

　　高二物理    谷

　　【教学目标】

　　知识与技能：

　　1、知道电荷相互作用是通过电场发生的；

　　2、理解电场强度和电场线的概念。

　　3、用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度；

　　4、知道几种典型电 场的电场线分布。

　　5、以电场线描述电场为例，渗透用场线描述矢量场的方法。

　　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。

　　重点：电场强度的概念及其定义式

　　难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算

　　能力目标：

　　1、能运用已学过的知识来帮助理解，理解电荷作用靠电场传递。

　　2、通过实验及对实验结果的观察、分析，得出对有关现象的本质认识 

　　教学方法：

　　1、复习导入新课，提出新课题；

　　2、设问激疑，通过引导，充分调动学生积极思考，体现学生主体地位；

　　3、类比释疑，由已知的相类似知识，通过类比、分析，使得抽象概念能够较顺利地建立；

　　4、实验分析，定性与定量相互结合，使具体现象直观表达抽象概念，并充分运用多媒体辅助，动画模拟扩大实验成效。

　　教具：

　　幻灯片，计算机，铜丝，塑料笔。

　　【教学过程】

　　一、复习提 问：

　　师：上一节，我们认识了电现象中的电荷，包括点电荷，元电荷及电荷之间存在的相互作用。什么是点电荷？电荷相互作用有什么规律？哪位同学来帮我们回顾一下？

　　电荷之间有相互作用，我们把这个作用的电力叫库仑力或静电力。电荷之间的作用力是怎样发生的呢？今天我们就来研究这个问题。

　　二、新课学习：

　　踢足球时，脚要直接接触球（看图片），

　　实验演 示：两个带电小球靠近，生答：带电小球受到原电荷的作用力。

　　电荷间的作用没有“接触”，难道电荷作用是“超距作用”？

　　生答：不接触

　　类比重力的产生，可总结出是场的作用，叫做电场。

　　1、电场：.

　　(1)任何带电体周围产生的一种特殊物质。电场看不见，又摸不着，怎样去认识它、研究它？

　　动手实验：利用手中的塑料笔使其摩擦带电，并让其靠近悬挂的铜丝。

　　现象：塑料笔吸引铜丝，铜丝偏角可达到60度。

　　（2）基本性质：电场能对处在其中的电荷有力的作用，

　　提示学生：电场分布强弱不同。进一步研究电场分布。

　　引入形成电场的场源电荷q，又引入一个试探电荷q，q必须很小，可看成点电荷。而且q电量也少，不影响源电荷q的电场。

　　大家观看演示，同一电荷q在源电荷q附近，不同位置处，静止时受力有何特点？受力大小不等，那说明了什么？

　　电场不同位置，会有强弱不同。这使我们想到，如何表示一个电场不同位置的强弱呢？用什么表达更确切？刚才，试探电荷q在不同位置受力不同，那么是否电场力就可用来表示电场的强弱呢？为什么不能用电场力表示电场强弱？演示电场中同一点，放不同的试探电荷，

　　结果：同一位置不同电荷受力却不等。显然不能用试探电荷受的力的大小表示电场。是什么使其受力不等呢？显然，不是电场本身变化了，而是不影响电场的试探电荷。比值 在电场中同一点是不变的。比值 反映了什么呢？是电场的强弱分布。

　　2.电场强度：

　　（1）试探电荷：

　　（2）定义：物理学中把放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力与它的电量的比值叫做这一点的电场强度。简称场强。

　　①定义式： 　　（适用于任何电场）

　　②比值定义法：ρ=m/v  v=s/t

　　提示分析ρ与m，v的关系，总结出:电场中某一点的场强与场源电荷的带电量有关， 与场中的位置有关，而与检验电荷无关。

　　③物理意义：描述某点电场的强弱和方向，

　　④单位：　 牛/库（n/c）

　　⑤矢量性：我们规定电场中某点的场强方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同，那么负电荷所受 电场力的方向与电场强度方向相反。(做图演示)

　　知道某点电场强度，有何用途呢？比如f=e·q说明了什么？已知e，马上可确定点电荷受力了。

　　下面我们一起来试试，利用 电场强度定义及库仑定律，设法推导点电荷产生的电场中 某点电场强度。

　　（3）真空中点电荷的 电场强度：

　　（设场源电荷+q，试探q，在r处，由库仑定律f=   ∵e=  ） 

　　①表达式：e=

　　画图，该a处，正试探电荷q受力背离连线向外，（再举例-q的试探电荷）总结得出：

　　②方向：正点电荷在各点处电场强度方向都是背离场源 电荷向外。么所有物体都是很紧密的物质，但事实不是这样） （负电荷给学生讨论总结出来。）

　　③ 大小与q和r有关。

　　说明：公式e=kq/r2中的q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离.从而使学生理解：空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关.

　　提出问题：如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点的场强是怎样的呢？带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性，分析出电场的叠加原理.

　　（4）电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.

　　先分析方法（p13-14）后举例：先在同一直线再不在同一直线。

　　例如：课本图1.3-3中p点的场强，等于＋q1在该点产生的场强e1和q2在该点产生的场强e2的矢量和.从而使学生进一步理解到，任何带电体都可以看做是有许多点电荷组成的.利用点电荷场强的计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强.

　　当堂练习：

　　1.下列说法中正确的是：[abc ]

　　a.只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场

　　b.电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西

　　c.电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用

　　2.下列说法中正确的是：[bc ]

　　a.电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比

　　b.电场中某点的场强等于f/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关

　　c.电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向

　　d.公式e=f/q和e=kq/r2对于任何静电场都是适用的

　　3.下列说法中正确的是：[acd ]

　　a.场强的定义式e=f/q中，f是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量

　　b.场强的定义式e=f/q中，f是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量

　　c.在库仑定律的表达式f=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，此场对q1作用的电场 力f=q1×kq2/r2，同样kq1/r2是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的 场强的大小，此场对q2作用的电场力f=q2×kq1/r2

　　d.无论定义式e=f/q中的q值(不为零)如何变化，在电场中的同一点，f与q的比值始终不变

　　3.电场线

　　电场线在每一点的切线方向表示该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的大小。

　　（用计算机展示几种典型电场线的分布图，并介绍它们的特点）

　　问：根据我们所看到的几种电场线，谁能归纳一下电场线的方向有什么特点？

　　教师归纳：电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远，如果只有负电荷，则电场线来自无穷远，终止于负电荷。

　　问：任意两条电场线都不会相交，这是为什么？

　　教师归纳：如果相交，则交点就会有两个切线方向，而同一点场强的大小和方向是唯一的。

　　实验模拟以上几种典型的电场线。

　　归纳：大家要特别注意一个问题：我们虽然可以用实验模拟电场线的分布，但是，电场线并不是电场中真实存在的曲线，它只是我们为了形象地描述电场而引入的。大家知道，法拉第首先提出了电场，并用电场线形象地描述电场 的分布，这在物理学中是非常重要的。虽然法拉第当时认为电场线是真实的曲线，这是不对的，但是，法拉第的场线思想却是非常宝贵的。用场线来形象地描绘矢量场的分布这种方法一直被普遍地采用着。

　　4匀强电场

　　如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫匀强电场。见课本图。

　　课堂小结：

　　1.电场的性质：电荷在其周围空间产生电场，电场对处在场中的其他电荷有力的作用。

　　2.“场”的特点：在空间有分布，同一电场中的不同点，电场强度的大小和方向不同。

　　3.电场强度的定义

　　4.点电荷的场强公式

　　5.叠加原理

　　【作业布置】p15  1.2.3

电场强度 篇5

　　§1.6 电势差与电场强度的关系

　　第11课时

　　教学目的：

　　1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系u=ed，并且能够推导出这个关系式。

　　2、会用关系式u=ed进行有关的计算。

　　3、理解电势与场强无直接的关系。

　　过程与方法：

　　通过推导电场强度与电势差的关系，使学生的分析能力和推理能力得到进一步培养

　　情感态度与价值观：

　　通过从不同角度认识电场强度与电势、电势差的关系，使学生在遇到具体问题时要注意分析，不要武断地下结论，使学生养成多角度多方面看问题的学习品质。

　　教学重点：

　　u=ed及其成立条件。

　　教学难点：

　　电势与场强无直接的关系；会用关系式u=ed进行有关的计算。

　　教学过程

　　一.课前导学

　　复习引入：

　　1、你学过哪些描述电场性质的物理量？

　　答：电场的两大性质：①力的性质，由电场强度描述，可用电场线形象表示；②能的性质：由电势、电势差描述，可用等势面形象表示。

　　2、等势面有哪些特点？

　　答：等势面的特点：①沿等势面移动电荷电场力不做功；②等势面与电场线垂直，且电场线从高电势指向低电势；③任两个等势面不相交。

　　3、既然场强、电势、电势差都描述电场的性质，它们之间一定存在关系、什么关系呢？下面我们就来推导它们间的关系。

　　二、质疑讨论

　　质疑讨论1：场强与电势差有何定量关系？

　　引导学生讨论在匀强电场中它们间的关系.

　　右图是一个匀强电场，场强大小为e，a、b是沿电场方向上的两点，其电势差为u，a、b之间相距为d。现将一个电量为q的电荷由a移到b，你可以用几种方法计算电场力所做的功？

　　（1）w＝fd＝qed

　　（2）w＝qu

　　即得：u＝ed    或   e＝u/d

　　质疑讨论2：a、b不在同一条电场线上：

　　如右图根据电势差的定义式，得

　　uab=

　　用d表示a、b在场强方向上的距离ab′，则上式可写为：uab =ed

　　总结结论：匀强电场中两点间   的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。

　　质疑讨论3：上式是在匀强电场中推出的，它适用于非匀强电场吗？

　　学生：思考、讨论后回答：不适用。因为在非匀强电场中，电荷从a移至b的过程中，受的电场力为变力，w电场不能写成fs.

　　电场强度与电势差的关系：uab =ed

　　注意：①只适用于匀强电场

　　②d：沿电场方向的距离

　　质疑讨论4：由uab=ed，得到： ，这个式子表示什么含义？从式子中可看出e的单位是什么？

　　学生：在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上的电势差。

　　由 ，可得e的单位为v/m，即1 v/m=1 n/c。

　　三、反馈矫正

　　例1.在电场中，a、b两点的电势差uab>0，那么将一负电荷从a移到b的过程中

　　( b).

　　(a)电场力做正功，电势能增加  (b)电场力做负功，电势能增加

　　(c)电场力做正功，电势能减少  (d)电场力做负功，电势能减少

　　例2：将一电量为l.6×10－8c的负电荷在电场中从a点移动到b点，克服电场力做功为6.4×10－6j，则ab两点间电势差为___400___v.

　　例3：如图，在匀强电场中的m、n两点距离为2 cm，两

　　点间的电势差为5 v，m、n连线与场强方向成60°角，则

　　此电场的电场强度多大？答案:500 v/m.

　　例4：图中，a、b、c三点都在匀强电场中，已知ac⊥bc，

　　∠abc=60°，bc＝20 cm.把一个电量q=10-5c的正电荷从a移到b，静电力做功为零；从b移到c，静电力做功为 j，则该匀强电场的场强大小和方向是（  d ）

　　a.865 v/m，垂直ac向左        b.865 v/m，垂直ac向右

　　c.1000 v/m，垂直ab斜向上     d.1000 v/m，垂直ab斜向下

　　四、巩固迁移

　　1、关于电势差与场强的关系，下列说法中正确的是(cd ).

　　(a)u=ed关系式适用于任何电场

　　(b)在匀强电场中，两点间的电势差正比于两点间的距离

　　(c)u=ed公式中的d是指两点所在等势面间的距离

　　(d)v/m和n/c两单位相等

　　2、如图所示是一匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2cm，由此可确定电场强度大小是__100____n/c.

　　3、如图所示，在场强为e＝4.0×103 n/c的匀强电场中有相距5.cm的a、b两点，两点连线与电场强度成30°角。求a、b两点间的电势差。

　　答案:1.7×102 n/c

　　4、如图所示电路中，电源两端电压u=10v，a、b两板间距离为2cm，c点离a板5mm，d点离b板4mm，则ec=______v/m，ed=______v/m，uc=______v，ud=______v.

　　答案:500，500，-7.5，-2

　　5、如图所示，l1、l2、l3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取l2的电势为零，有一负电荷在l1处动能为30j，运动到l3处动能为10j，则电荷的电势能为4j时，它的动能是(不汁重力和空气阻力)( ).

　　(a)6j (b)4j (c)16j (d)14j

　　答案:c

　　五、课堂总结：

　　一、电势差与电场强度的关系 ：u=ed

　　①只适用于匀强电场

　　②d：沿场强方向的距离

　　二、有关于计算场强的三个公式：

　　（适用于任何电场）

　　（只适用于点电荷）

　　（只适用于匀强电场）

电场强度 篇6

　　第二节电场电场强度

　　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

　　任何力的作用都离不开物质，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；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    实体（由分子组成）；看的见，摸的着。

　　场（形式）：看不见，摸不着，不以人的感官意识为转移的客观存在。

　　例如可见光波长由7000 ~4000 ，但还有很多波长的光线我们看不到，但不等于它们不存在。不能以人灯感官为标准判一存在与否。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，用可对物体做功，说明其能量。电场对放入其 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q1、q2、q3则它们分别受电场力为：

　　A:F1=    F2=   ;F3=

　　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，对于场中某点固定， 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：

　　E=

　　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

　　E= 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：E= （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所法，在正点电荷Q1与负点电荷Q2产生的电场中有一点A，求A点的电场强度EA，由电场强度定义可知，EA在数值上为+1C点电荷在A点所受的电场力。今在A点放

　　q=1+C，q将同时受到Q1和Q2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，又因为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Q1与Q2单独在A眯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和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，仅由场是荷、电场中的位置两个因素决定，而与检验电荷无关。

　　（5）比较：E= 和E=

　　a.      E= 是场强的定义式，适用于任何电场。

　　b.     E= 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、放那种电荷、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。

　　定义式：E= 数值上等于+1C的电荷受到的电场力，对所有电场都成产。

　　b.场强     方向：正电荷

　　单位：牛/库（N/C）

　　决定因素：场电荷、场中位置

　　叠加原理

　　（7）例题

　　例1.场电荷Q=2×10-4C，是正点电荷：检验电荷q=2×10-5，是负电荷，它们相距r=2m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EB.

　　(3)  只将q换为 =4 ×10-5C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：F= = =9N 方向在A与B的连线上，且指向A。

　　（2）由电场强度的定义：E= 所以E= =4.5×105N/C   方向由A指向B。

　　（3）由库仑定律： = =18N 方向由A指向B。

　　E=   方向由A指向B。

　　（4）因E与q无关，自然q=0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EA；

　　（2） 求场强为0的点位置。

　　解（1）在A点放 =1C，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

　　EA=8

　　方向：向左指向q。

　　(2)先分析E=0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的连线上，当+1C作用力一定等大反向，因而两力共线，由此可以断定E=0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E=0的点一定在两点电荷中间的连线上。

　　令E=0 的点O距q为x,如图（b）所示，+1C电荷在O点受力为零，所以有

电场强度 篇7

　　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.