高中物理选修3-1 3.3电场强度教案
电场强度
——黄颖颜
教学目标： 一、知识目标
1、 知道电场、电场强度的概念。 2、 知道电场线的特点。
3、 会用电场线、电场强度描述电场。 4、 能用电场强度进行有关计算。 二、能力目标 1、信息筛选能力
2、理解能力、知识类比能力 3、建立物理情景能力 4、综合推理能力
5、利用物理知识解决问题能力 6、培养物理研究的思维 教学重点、难点：
会用电场线、电场强度描述电场，能用电场强度进行有关计算教学方式：
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1、讲授法：通过设疑，引导学生在课本内容的理解基础上找到答案。
2、能力训练：在教学过程中根据新课标训练学生信息筛选能力、理解能力、知识类比能力、建立物理情景能力、利用物理知识解决问题能力、综合推理能力、培养物理研究的思维。
3、类比教学法：通过已学知识的类比进行新概念的学习与教学。 教学过程：
通过前面两节的学习，我们了解了电荷间有相互作用，而且不需要靠近也会存在这样的相互作用，那它到底怎样实现相互作用的呢？这就是这节课我们需要解决的问题。 先用2分钟的时间看课本第10页的1—4段内容，回答以下问题。 1、最先提出场这个概念的是谁？
2、电荷间的相互作用通过什么来实现？这样的观点对吗？ 3、具有什么样的特性才能说是物质？为什么说场也是物质？ 4、电场由谁产生？
引导：训练学生信息筛选能力、理解能力。
（科学发展史）最初研究万有引力的时候，人们认为万有引力是超距力，不需要空间（媒介）和时间也能作用，静电力与万有引力的相似，使得人们也认为电场力也是超距作用。然而这样的观点并不符合科学的追求，所以科学家们难于接受这样的观点，就连牛顿也认为这样的观点是错误的，但是他也无法解决这个问题。直到法拉第提出“场”这个概念，才解决了这一问题。法拉第认为电荷周围存在电场这种物质，电荷间的相互
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作用就是通过电场来实现的，最后他的这个观点被科学家们证实是正确的。所以说静电力不需要空间（媒介）和时间也能作用的超距作用的观点是错误的，因此万有引力是超距作用的观点也是错误的，万有引力也是需要空间（媒介）和时间作用的，只是它的这种媒介还不被我们所认识。
既然电场这个观点是正确的，那我们来了解一下，为什么说场也是物质？ 具有能量和动量的物体就叫物质，而研究发现场也是具有能量和动量的，所以场和实物一样也是物质，只是实物是我们能看得见摸得着的物体，而场是我们看不见也摸不着的物体。目前被证实以场的形式存在的有电场和磁场，统称为电磁场；静止电荷产生的电场，称为静电场。 【板书】1、电场
概念：存在于电荷周围的一种特殊的物质，由静止电荷产生的电场叫静电场。 引导：训练学生信息筛选能力、理解能力、知识类比能力、建立物理情景能力、综合推理能力。
既然场是我们看不见摸不着的，那我们要怎样研究它呢？电场是由电荷产生的，电荷间的相互作用是通过电场来实现的，那也就是说如果把一个电荷放入另一个电荷产生的电场中，那这个电荷在电场中就会受到力的作用，所以我们可以从它受到的力入手研究。在这里我们只研究静电场。
刚才我们说要研究电场就从在电场中其他电荷的受力来分析，所以在这里为了更好的研究问题，在这里我们把这两个电荷进行以下定义，放入电场中的电荷叫试探电荷（也叫检验电荷），是用来检验电场是否存在及其强弱分布的情况。而产生被检验电场的电荷就叫做场源电荷。是不是无论怎样的电荷都能做检验电荷呢？当然不是，（类比）就好比一个不透明的杯子里装有某种有颜色的液体，现在需要我们把尺子放入杯中测量杯内液
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体的高度，有两把尺子，一把是又大又粗，刚好能放入杯中，一把是又细又薄，你们会用那把测量？为什么？（引导用又细又薄的尺子，对杯内液体液面的影响不大）→（类比）所以我们放入电场中的检验电荷对场源电荷的电场不能有明显的变化，这样才能达到检验的目的。
把检验电荷放入场源电荷的电场中我们发现，在电场的同一位置，放入不同电荷量的检验电荷受到的静电力也不同，如果检验电荷的电荷量为q，则它受到的静电力为F，如果检验电荷的电荷量为2q，则它受到的静电力为2F，以此类推电荷量3q，对应的静电力就是3F。以此表明试探电荷受到的静电力与试探电荷的电荷量成正比，写成等式就是F=Eq，E是比例常数。实验还表明，试探电荷在不同的位置E是不同的。综上可知，在电场中同一个位置E相同，不同的位置E不同，说明E这个比例常数是体现电场性质的一个物理量，我们把这个新的物理量定义为：电场强度。而E的大小可以用试探电荷的静电力与电荷量的比值来求解，写成E=F/q，虽然E的大小可以用F和q来求，但是E不会随着F和q的变化而变化，这就体现了试探电荷不会影响场源电荷的电场。 【板书】2、电场强度
1）定义：放入电场中某一点的电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。
2）物理意义：电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量，大小表示电场的强弱。 F
3）公式：E＝（E与F、q均无关，适用任何电场），
q E：场源电荷的电场强度 F：试探电荷的静电力 q：试探电荷的电荷量
4）单位：牛每库 ，符号 N/C。或者伏每米（V/m）
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5）方向：是矢量，方向规定为正电荷在该点受的电场力的方向。 引导：培养学生的物理研究思维
刚才我们定义电场强度的这种方法叫比值定义法，在物理研究中，很多物理量都用了这个方法，比如电阻与电流、电压，电阻的大小可以用电压和电流的比值来计算，但是电阻的大小不会随着电压、电流的改变而改变，所以用比值定义法表示的物理量，被定义的物理量的大小可以用其它物理量的比值来计算，但不会改变被定义的物理量的大小。 引导：训练学生信息筛选能力、理解能力、知识类比能力、建立物理情景能力、综合推理能力。
q1q2上一节我们知道了点电荷间作用力可以用F?k2 （只能求解点电荷的电场力）
rF
来求解，这节课我们学习了E＝，所以电荷间的作用力还可以用F=Eq（适用于任何电场
q的电场力计算），现在我们就来学习一下如果场源电荷是点电荷，那么它的电场强度我们还可以写成哪种形式？（推导得到E＝kQ/r2） 【板书】2、电场强度
6）静电场的电场强度
公式： E＝ kQ/r2 （E由Q与r决定，适用于点电荷的电场） E：场源电荷的电场强度 Q：场源电荷的电荷量 k：静电力常量
r：场源电荷和试探电荷的距离
引导：训练学生理解能力、知识类比能力、建立物理情景能力、综合推理能力。
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