高中物理教案选修3-1 1.3电场强度(第2课时)

第一篇：高中物理教案选修3-1 1.3电场强度(第2课时)

教学设计：高中课程标准.物理（人教版）选修3-1 主 备 人：陈卫东 学科长审查签名：

（一）内容及解析

1、内容：本节主要介绍电场线的基本知识。

2、解析：这一节要使学生知道用电场线的疏密来表示电场的大小，用切线方向来表示电场的方向，知道几种常见的电场线的画法。

（二）目标及其解析

1、知道什么是电场线，知道如何用电场线来形象地描述电场

2、了解熟悉几种常见的电场线的形状特点.思考题1电场线是否能够相交？

思考题2电场线是否是电荷在电场中受电场力运动的轨迹？

（三）教学问题诊断分析

1、学生在学习知识过程中，画切线和特殊电场线的画法学生会出问题。

2、电场线不相交也是一个难点。

（四）、教学支持条件分析

为了加强学生对这部分知识的学习，帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍，本节课要对切线的画法、电场强度的表示要进行详细讲解。

（五）、教学过程设计

1、教学基本流程

复习电场强度→本节学习要点→电场线的画法→电场线不相交→练习、小结

2、教学情景

问题1什么叫做电场线？电场中的电场线能是随便乱画的吗？ 设计意图：知道电场线怎么画 问题2电场线的意义是什么？

设计意图：知道电场线怎样表示电场，画法，是人假设的问题3在不同电荷周围电场电场线相同吗？ 设计意图：电场线表示电场的大小和方向

问题4电场中电场强度的大小怎么来反映？电场线上每一个点的电场方向怎样规定？ 设计意图：知道电场线的疏密反映电场的大小，切线表示电场的方向。例题1.例题:如图所示,在真空中等量异种电荷的电场中有A,B,C三点,比较A,B,C三点场强的大小(B,C为中垂面上的两【变式】如图所示，a、b均是带正电的等量同种点电荷，a、b连线的中垂线上c点，无初速度地释放一个电子，则电的运动是（）

A、做以0点为平衡位置、OC为振幅的运动

B、先做匀加速直线运动，过0点后做匀减速直线运动 C、一直做匀加速直线运动 D、无法确定

设计意图：给学生讲清楚库仑定律的使用应该注意的事项

（六）、目标检测

1.关于电场线的说法，正确的是（）A.电场线的方向，就是电荷受力的方向 B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C.电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大 D.静电场的电场线不可能是闭合的

2.四种电场的电场线如图所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的（）

设计意图：检测目标完成情况

配餐作业

从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB或BC A组题

1.下列说法中正确的是（）

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

点).在子D．根据场强叠加的原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强

2.如图所示为某区域的电场线，把一个带负电的点电荷q放在点时，在________点受的电场力大，方向为______． 设计意图：对学生进行基础知识练习

B组题

1.在静电场中，有关电场线的一些说法，哪些是正确的（）

A．初速度为零的点电荷，在电场中只受电场力作用，则它运动的轨迹可能与电场线重合

B．电场线通过的地方有电场，电场线不通过的地方无电场 C．点电荷在电场中受到的电场力方向，可能与电场线垂直

D．电场线从正电荷出发，到负电荷终止，中途不中断，不相交，它是静电场中客观存在的

2.如图表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像，那么下列说法中正确的是（）A．该电场是匀强电场

B．这四点场强的大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec C．这四点场强的大小关系是Ea＞Eb＞Ec＞Ed D．无法比较这四点场强大小关系

3.某电场的电场线分布如图所示，则某电荷在a点和b点所受电场力的大小关系是（）A．Fa>Fb B．Fa

D．由于未说明电荷的正负，因而无法比较其大小

4.如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的场强，则（）

A或BA.A、B两处的场强方向相同

B.因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以EA＝EB C.电场线从A指向B，所以EA＞EB

D.不知A、B附近电场线的分布情况，EA、EB的大小不能确定 设计意图：提高学生对基础知识的学习，加强对库仑定律的巩固

C组题

1.如图所示，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但AB＞BC，则根据平衡条件可断定（）

A．A、B、C分别带什么性质的电

B．A、B、C中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷 C．A、B、C中哪个电量最大 D．A、B、C中哪个电量最小

2.如图7，有一水平方向的匀强电场，场强为9×10N／C．在电场内的竖直平面内作半径为1m的圆，圆心处放置电量为1×10C的正点电荷，则圆周上C点处的场强大小为______N／C，方向________． 设计意图：提高部分学生的的能力

教学反思：学生对这一节内容感到抽象，在电场强度的方向上多做强调。

第二篇：高二物理教案电场-电场和电场强度

电场和电场强度

【教学结构】

一.一.电场，是物质的一种特殊形态.1.电荷周围存在电场.分析库仑力:ＱＡ对ＱＢ的作用力,是在其周围产生电场,通过电场作用给B.2.电场力,ＱＢ在ＱＡ产生的电场中受到的力.电荷在电场中受到的力称为电场力.同一电荷在不同电场中或在同一电场不同位置所受电场力的大小和方向均可能不同.二.电场强度.描述电场力的性质的物理量 1.1.电场的强弱,电荷q放在电场A处所受电场力为FA,放置B处受电场力为FB,若FA＞FB到A处电场比B处强.2.2.电场强度:描述电场强弱的物理量.FEq.放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它电量的比值,叫这点 的电场强度,简称为场强.其物理意义为:单位电量的电荷在电场中受到的电场力.这是物理中常用的一种方法.同于单位时间物体的位移表示物体运动快慢.3.3.场强是描述电场性质的物质的物理量,只由电场决定,与检验电荷无关.例

FAEAq,EA与q的大小无关,与q是否存在无关.不能理解如在A点场强为EA与FA成正比,与q成反比.EFq4.4.场强是矢量.其大小按定义式计算即可,其方向为正电荷的受力方向为该点场强方向.其单位为NC.5.5.电场强度和电场力是两个不同的物理量,就像速度和位移是完全不同的两个概念.最

根本不同的是:场强是表示电场的性质的物理量,电场力是电荷在电场中受的电场的作用力.还应在大小、方向、单位等诸方面加以比较，它们的关系是FEq或FEq.6.6.点电荷在真空中电场的场强.在点电荷Q形成的电场中,距Q为r处放入点电荷q,如

图1所示,q受的电场力即库仑力

义或该处场强为

EFKQqr2,根据场强定

FQK2qr,r可取任意值,因此EKQr2即为点电荷在真空中场强公式,Q为场源电量,r为某点到场源的距离.k为静电常数.其方向,若Q为正;+q受力方向如图所示,即为该点场强方向,若Q为负,场强方向与图示方向相反.若把+q换成-q,所受电场力方向正与场强方向相反.注意:

EEKQr2是适用于点电荷在真空中的电场.而

Fq适用各种电场.7.场强可以合成分解,并遵守平行四边形法则,如图示2所示.QA与QB在C处的场强分别为EA、EB,E 即是E与E的合成场强.若在C处放一个-q点电荷,AB所受电场力方向应与E反方向.三.三.电场线

1.电场线是描述电场强度分布的一族曲线.描述方法:用曲线的疏密描述电场的强弱,用曲线某点的切线方向表示该点场强方向.2.2.电场的特点:(1)(1).在静电场中,电场线从正电荷起,终于负电荷,不闭合曲线.(2)(2).电场线不能相交,否则一点将有两个场强方向.(3)(3).电场线不是电场里实际存在的线,是为使电场形象化的假想线.3.3.点电荷的电场线.图

3、图4为正、负点电荷电场线的分布，应熟悉.从图5可看出,E1为+Q在A处的场强,E2为－Q在A处的场强,E为E1与E2的合场强,正好为电场线在A的切线。两个点电荷形成的电场中,每条电场线上每个点符合上述的关系。

4.匀强电场

(1)(1).定义:在电场的某一区域里,如果各点场强

大小和方向都相同,这个区域的电场叫匀强

电场.(2)(2).电场线如图6所示.电场线互相平行的直线,线间距离相等.(3)(3).两块靠近、正对且等大平行的金属板,分别带等量 正负电荷时,它们之间的电场是匀强电场.边缘附近除外.四.四.电场中的导体.1.1.导体的特征:导体内部有大量可以自由移动的电荷.金属导体可自由移动是自由电子.2.2.静电感应:导体内的自由电荷是电场的作用而重新分布的现象.认真分析如图所示的物理过程:把金属导体置于匀强电场

中.金

属导体中自由电子在电场力作用向左运动,达到左外表面,而右外表面带正电.金属导体外表面带的等量正负电荷称为感应电荷,感应电荷形成电场E的方向与电场E方向相反向左,E随着感应电荷增加而变大,当E=E时,导体内场强为零, 自由电子不受电场力作用,停止定向运动.达到静电平衡.静电平衡:导体中(包括表面)没有电荷走向移动的状态叫静电平衡.3.3.在导体处于静电平衡状态时有(1)(1).在导体内部的场强处处为零(2)(2).导体表面任何一点场强方向与该点表面垂直.(3)(3).电荷只能分布在外表面上.4.4.利用处于静电平衡状态时,导体内部场强处处为零的特点,利用金属网罩(金属包皮)把外

电场遮住,使内部不受电场影响即静电屏数.【解题点要】

例一.例一.在电场中A处放点电荷q,其受电场力为F,方向向左,则A处场强大小为, 方向为

.若将A处放点电荷为－2q,则该处电场强度将,方向将

.解析:根据电场强度定义式

EAFq.场度方向向左,在A处放－2q点电荷.该处场强大小,方向都不变.注意:场强是表示电场性质的物理量.是由电场决定,与点电荷电量无关,与点电荷电性无关.例二.例二.如图8所示,一个质量为30g带电量

17.108C的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀

强电场中,电力线与水平面平行.当小球静止时,测得悬线与竖直夹角为30°,由此可知匀强电场方向

为

,电场强度大小为

NC.(g取s2)

解析:分析小球受力,重力mg竖直向下,丝线拉力T沿丝

线方向向上,因为小球处于平衡状态,还应受水平向左的电场力F.小球带负电,所受电场力方向与场强方向向反,所以场强方向水平向右.小球在三个力作用之下处于平衡状态.三个力的合力必为零.所以

2m10F=mgtg30°又FEq

Eq=mgtg30° 30103103310.107NC817.10E=mgtg30°=

例三.例三.关于电场线,下述说法中正确的是 A.A.电场线是客观存在的

B.B.电场线与电荷运动的轨迹是一致的.C.C.电场线上某点的切线方向与与电荷在该点受力方向可以不同.D.D.沿电场线方向,场强一定越来越大.解析:电场线不是客观存在的,是为了形象描述电场的假想线,A选项是错的.B选项也是错的,静止开始运动的电荷所受电场力方向应是该点切线方向,下一时刻位置应沿切线方向上,可能在电场线上,也可能不在电场线上,轨迹可能与电场线不一致.何况电荷可以有初速度,运动轨迹与初速度大小方向有关,可能轨迹很多,而电场线是一定的.正电荷在电场中受的电场力方向与该点切线方向相同,而负电荷所受电场力与该点切线方向相反,选项C是正确的.场强大小与场强的方向无关,与电场线方向无关 ,D选项是错的.本题答案应是:C.例四.在x轴上A、B两处分别放有两个点电荷，A处为－Q,B处为+2Q,在x轴上某处,两个电荷各自产生电场强度数值为EA和EB,则（）A.EA=EB之点,只有一处,该处合场强为0;B.B.EA=EB之点有两处,一处合场强为0,另一处合场强为2EA C.C.EA=EB之点共有三处,其中两处合场强为0;另一处合场强为2EA D.D.EA=EB之点共有三处,其中一处合场强为0,另二处合场强为2EA

解析:根据题意画出图9,在AB之间某点x1,－Q在x1处产生的场强EAKQrA2.+2Q产生的场强

22EBKQ122rrB2,当A2rB时,EA=EB，EA方向向左,EB的方向向左,合场强

E=2EA.在A点左侧x2处,Ax2=rA,Bx2=rB,rA2rB存在, EA=EB,EA的方向向右,EB的方向向左,合场强E=0.122rArB2不可能, EA=EB不存在.所以EA=EB之点有在B点右侧x3处, Ax2＞Bx2, 两处,且合场强一处为0,另一处为2EA,答案应选,B.例五.例五.如图10所示,正电荷q在电场力作用下由p向Q做加速运动,而且加速度越来越大, 那么可以断定,它所在的电场是图中哪能一个?（）

解析:带电体在电场中做加速运动,其电场力方向与加速度方向相同,加速度越来越大电荷所受电场力应越来越大,电量不变,电场力FEq,应是E越来越大.电

场线描述电场强度分布的方法是,电场线密度越大,表示场强越大,沿PQ方向.电场线密度增大的情况才符合题的条件.应选D.例六.例六.如图11所示,在匀强电场中的O点放

置点电荷Q,其带电量为2.0108C,此时距

O点10cm处的P点,场强恰好为零.求原匀

强电场的场强大小是多少?若以O点为圆心,以OP长为半径作一圆,在O点正上方圆周上S点的场强的大小是多少?方向如何? 解析:P点场强EP=0,应为原场E与点电荷Q在P产生场强EQ的合场强。E与EQ大小相等方向相反。大小关系为

8Q2.010EEQK29.010918.103NC2op(01.).Q在S点产生场强大小等于EQ，方向向上，与原场强E垂直，S处场强ES是E与EQ的合场强，如图12所示。ES2E2.5103NC.方向:与E成45°角向上.【课余思考】

1.什么是电场强度?其方向是如何规定的,写出场强定义式和点电荷在真空中各点场强的计算式? 2.2.区分电场强度,电场力两个概念.【同步练习】 1.1.下列关于电场强度的叙述正确的是（）A.A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力 B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受电场力成正比

C.电场中某点的场强与方向就是检验电荷在该点所受电场力方向 D.D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关

2.真空中两个带电量分别为Q和4Q的正点电荷,位于相距为30cm的A、B两点,将另一个正电荷q置于AB连线上的C点,q受的合力恰好为零,C点距A

点

cm处.若将电荷q取走,C点场强为

NC.3.3.如图13所示,AB为体积可以忽略的带

电小

88球,QA2.010C,QB2.010C，AB相距3cm，在水平外电场作用下AB保持静止,悬线都沿竖直方向,则外电场的

场强

,方向

,AB中点处总场强大小为

,方向为

.4.在场强为E,方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球,电量分别为+2q和－q.用长为l的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O处,处于平衡状态,如图14所示,重力加速度为g,则细线对O点的作用力等于

.52.010NC水平向左、【参改答案】1.AD 2.10、O 3.16.106NC、水平向右4.2mg+Eq

第三篇：高二物理教案电场-电场和电场强度14

电场和电场强度

【教学结构】

一.一.电场，是物质的一种特殊形态.1.电荷周围存在电场.分析库仑力:ＱＡ对ＱＢ的作用力,是在其周围产生电场,通过电场作用给B.2.电场力,ＱＢ在ＱＡ产生的电场中受到的力.电荷在电场中受到的力称为电场力.同一电荷在不同电场中或在同一电场不同位置所受电场力的大小和方向均可能不同.二.电场强度.描述电场力的性质的物理量 1.1.电场的强弱,电荷q放在电场A处所受电场力为FA,放置B处受电场力为FB,若FA＞FB到A处电场比B处强.2.2.电场强度:描述电场强弱的物理量.EFq.放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它电量的比值,叫这点的电场强度,简称为场强.其物理意义为:单位电量的电荷在电场中受到的电场力.这是物理中常用的一种方法.同于单位时间物体的位移表示物体运动快慢.3.3.场强是描述电场性质的物质的物理量,只由电场决定,与检验电荷无关.例如在A点场强

EAFAq,EA与q的大小无关,与q是否存在无关.不能理解为EA与FA成正比,与q成反比.4.4.场强是矢量.其大小按定义式

EFCq计算即可,其方向为正电荷的受力方向为该点场强方向.其单位为N.5.5.电场强度和电场力是两个不同的物理量,就像速度和位移是完全不同的两个概念.最

根本不同的是:场强是表示电场的性质的物理量,电场力是电荷在电场中受的电场的作用力.还应在大小、方向、单位等诸方面加以比较，它们的关系是FEFqEq或.点电荷q,如

图1所示,q受的电场力即库仑力

义或该处场强为

EFqKQr26.6.点电荷在真空中电场的场强.在点电荷Q形成的电场中,距Q为r处放入

FKQqr2,根据场强定,r可取任意值,因此EKQr2即为点电荷在真空中场强公式,Q为场源电量,r为某点到场源的距离.k为静电常数.其方向,若Q为正;+q受力方向如图所示,即为该点场强方向,若Q为负,场强方向与图示方向相反.若把+q换成-q,所受电场力方向正与场强方向相反.注意:

EFqEKQr2是适用于点电荷在真空中的电场.而适用各种电场.7.场强可以合成分解,并遵守平行四边形法则,如图示2所示.QA与QB在C处的场强分别为EA、EB,E 即是E与E的合成场强.若在C处放一个-q点电荷,AB所受电场力方向应与E反方向.三.三.电场线

1.电场线是描述电场强度分布的一族曲线.描述方法:用曲线的疏密描述电场的强弱,用曲线某点的切线方向表示该点场强方向.2.2.电场的特点:(1)(1).在静电场中,电场线从正电荷起,终于负电荷,不闭合曲线.(2)(2).电场线不能相交,否则一点将有两个场强方向.(3)(3).电场线不是电场里实际存在的线,是为使电场形象化的假想线.3.3.点电荷的电场线.图

3、图4为正、负点电荷电场线的分布，应熟悉.从图5可看出,E1为+Q在A处的场强,E2为－Q在A处的场强,E为E1与E2的合场强,正好为电场线在A的切线。两个点电荷形成的电场中,每条电场线上每个点符合上述的关系。

4.匀强电场

(1)(1).定义:在电场的某一区域里,如果各点场强

大小和方向都相同,这个区域的电场叫匀强

电场.(2)(2).电场线如图6所示.电场线互相平行的直线,线间距离相等.(3)(3).两块靠近、正对且等大平行的金属板,分别带等量 正负电荷时,它们之间的电场是匀强电场.边缘附近除外.四.四.电场中的导体.1.1.导体的特征:导体内部有大量可以自由移动的电荷.金属导体可自由移动是自由电子.2.2.静电感应:导体内的自由电荷是电场的作用而重新分布的现象.认真分析如图所示的物理过程:把金属导体置于匀强电场

中.金

属导体中自由电子在电场力作用向左运动,达到左外表面,而右外表面带正电.金属导体外表面带的等量正负电荷称为感应电荷,感应电荷形成电场E的方向与电场E方向相反向左,E随着感应电荷增加而变大,当E=E时,导体内场强为零, 自由电子不受电场力作用,停止定向运动.达到静电平衡.静电平衡:导体中(包括表面)没有电荷走向移动的状态叫静电平衡.3.3.在导体处于静电平衡状态时有(1)(1).在导体内部的场强处处为零(2)(2).导体表面任何一点场强方向与该点表面垂直.(3)(3).电荷只能分布在外表面上.4.4.利用处于静电平衡状态时,导体内部场强处处为零的特点,利用金属网罩(金属包皮)把外

电场遮住,使内部不受电场影响即静电屏数.【解题点要】

例一.例一.在电场中A处放点电荷q,其受电场力为F,方向向左,则A处场强大小为, 方向为

.若将A处放点电荷为－2q,则该处电场强度将,方向将

.解析:根据电场强度定义式

EAFq.场度方向向左,在A处放－2q点电荷.该处场强大小,方向都不变.注意:场强是表示电场性质的物理量.是由电场决定,与点电荷电量无关,与点电荷电性无关.例二.例二.如图8所示,一个质量为30g带电量

1.7108C的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀

强电场中,电力线与水平面平行.当小球静止时,测得悬线与竖直夹角为30°,由此可知匀强电场方向

为

,电场强度大小为

s).(g取

解析:分析小球受力,重力mg竖直向下,丝线拉力T沿丝

线方向向上,因为小球处于平衡状态,还应受水平向左的电场力F.小球带负电,所受电场力方向与场强方向向反,所以场强方向水平向右.小球在三个力作用之下处于平衡状态.三个力的合力必为零.所以

NC10m22F=mgtg30°又FEq

Eq=mgtg30° 30103108331.710E=mgtg30°=

例三.例三.关于电场线,下述说法中正确的是 A.A.电场线是客观存在的

B.B.电场线与电荷运动的轨迹是一致的.C.C.电场线上某点的切线方向与与电荷在该点受力方向可以不同.D.D.沿电场线方向,场强一定越来越大.解析:电场线不是客观存在的,是为了形象描述电场的假想线,A选项是错的.B选项也是错的,静止开始运动的电荷所受电场力方向应是该点切线方向,下一时刻位置应沿切线方向上,可能在电场线上,也可能不在电场线上,轨迹可能与电场线不一致.何况电荷可以有初速度,运动轨迹与初速度大小方向有关,可能轨迹很多,而电场线是一定的.正电荷在电场中受的电场力方向与该点切线方向相同,而负电荷所受电场力与该点切线方向相反,选项C是正确的.场强大小与场强的方向无关,与电场线方向无关 ,D选项是错的.本题答案应是:C.例四.在x轴上A、B两处分别放有两个点电荷，A处为－Q,B处为+2Q,在x轴上某处,两个电荷各自产生电场强度数值为EA和EB,则（）A.EA=EB之点,只有一处,该处合场强为0;B.B.EA=EB之点有两处,一处合场强为0,另一处合场强为2EA C.C.EA=EB之点共有三处,其中两处合场强为0;另一处合场强为2EA D.D.EA=EB之点共有三处,其中一处合场强为0,另二处合场强为2EA

解析:根据题意画出图9,在AB之间某点x1,－Q在x1处产生的场强EKQrA21.0107NCA.EBKQrB2+2Q产生的场强

处,Ax2=rA,Bx2=rB,rA2,当

rA212rB2时,EA=EB，EA方向向左,EB的方向向左,合场强E=2EA.在A点左侧x

22r2B存在, EA=EB,EA的方向向右,EB的方向向左,合场强E=0.rA212在B点右侧x3处, Ax2＞Bx2，r2B不可能, EA=EB不存在.所以EA=EB之点有两处,且合场强一处为0,另一处为2EA,答案应选,B.例五.例五.如图10所示,正电荷q在电场力作用下由p向Q做加速运动,而且加速度越来越大, 那么可以断定,它所在的电场是图中哪能一个?（）

解析:带电体在电场中做加速运动,其电场力方向与加速度方向相同,加速度越来越大电荷所受电场力应越来越大,电量不变,电场力FEq,应是E越来越大.电

场线描述电场强度分布的方法是,电场线密度越大,表示场强越大,沿PQ方向.电场线密度增大的情况才符合题的条件.应选D.例六.例六.如图11所示,在匀强电场中的O点放

置点电荷Q,其带电量为2.0108C,此时距

O点10cm处的P点,场强恰好为零.求原匀

强电场的场强大小是多少?若以O点为圆心,以OP长为半径作一圆,在O点正上方圆周上S点的场强的大小是多少?方向如何? 解析:P点场强EP=0,应为原场E与点电荷Q在P产生场强EQ的合场强。E与EQ大小相等方向相反。大小关系为EEQKQop29.01092.010(0.1)281.8103NC.Q在S点产生场强大小等于EQ，方向向上，与原场强E垂直，S处场强ES是E与EQ的合场强，如图12所示。

.方向:与E成45°角向上.【同步练习】 1.1.下列关于电场强度的叙述正确的是（）A.A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力 B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受电场力成正比

C.电场中某点的场强与方向就是检验电荷在该点所受电场力方向 D.D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关

2.真空中两个带电量分别为Q和4Q的正点电荷,位于相距为30cm的A、B两点,将另一个正电荷q置于AB连线上的C点,q受的合力恰好为零,C点距A

点

cm处.若将电荷q取走,C点场强为

CNCES32E2.510N.3.3.如图13所示,AB为体积可以忽略的带

电小

球,QA2.0108C,QB2.0108C，AB相距3cm，在水平外电场作用下AB保持静止,悬线都沿竖直方向,则外电场的

场强

,方向

,AB中点处总场强大小为

,方向为

.4.在场强为E,方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球,电量分别为+2q和－q.用长为l的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O处,处于平衡状态,如图14所示,重力加速度为g,则细线对O点的作用力等于

.【参改答案】1.AD 2.10、O 3.1.610NC6

2.0105NC水平向左、、水平向右4.2mg+Eq

第四篇：13.2 电场强度(第一课时)

13.2 电场 电场强度（1）

一、教学目标

1．知识目标：

（1）通过对电场概念的学习，使学生明确场的特点，描写场的方法，并能在头脑中建立起场的模型和图象。

（2）理解场电荷、检验电荷的概念，理解和掌握电场强度的概念。（3）掌握点电荷的电场强度公式。

（4）理解和掌握电场的叠加原理，会计算简单的点电荷组产生的电场。2．能力目标：

用比值定义物理量、类比方法的重要研究方法的介绍，培养学生的科学研究能力。3．物理方法教育目标：

（1）树立“场”在空间上有分布的观念，并培养学生的空间想象力。（2）通过“检验电荷”的概念，使学生明确物理测量的有效性的观念。（3）对点电荷场强公式的分析，使学生明确理想模型建立的条件。

二、教学重点、难点

1．“场”是物理学中的重要概念，“场”的概念比较抽象，在中学物理中，本章又是初次较深入地研究“场”，所以“场”概念的引入，“场”观念的建立，既是本节的重点也是本节的难点。

2．电场强度的概念、场的叠加原理也是本节的重点。

三、教学方法：

计算机辅助教学

四、教学过程：

（一）复习提问

两个点电荷电量分别为+4Q、-Q，固定在相距为L的两点，在何处放一个什么样的第三点电荷可使第三点电荷保持静止？

在两点电连线延长线上，-Q的一侧距-Qx=L处（复习库仑定律）。

与第三个电荷电量无关（为建立场强与检验电荷无关，及由力的合成向场的叠加过渡做铺垫）。

（二）引入新课

两个电荷间存在着相互作用力，上一节我们定量地研究了两个点电荷之间的相互作用力的规律——库仑定律。

提出问题：在力学中，我们所学过的弹力、摩擦力均是接触力，只有相互接触的两个物体之间才有可能产生弹力、摩擦力。两个电荷之间并不接触，它们之间的相互作用力是如何实现的呢？

（三）进行新课

1．在同学回答的基础上总结出：两个电荷之间的相互作用力是通过电场实现的。任何一个电荷在其周围空间产生电场，另一个电荷处在它产生的电场中，另一个电荷受到电场对它的作用力——称为电场力。

（如同学提出重力、引力，顺便提出重力场、引力场的概念，如无人提出暂不引入重力场、引力场。）

电荷在其周围空间产生电场，静止的电荷产生的电场是静电场。电场对处在场中的其他电荷有力的作用。

2．对任何事物的认识和理解，都要从它与其他事物的相互关系（相互作用）入手，从中找出它的基本性质，对电场的认识也应如此。为了认识电场，找到描写电场性质的物理量，我们先引入两个基本概念：场电荷和检验电荷。

场电荷：产生电场的电荷。

提出问题：什么样的电荷能产生电场？什么样的电荷不能产生电场？！为什么还要提出场电荷呢？

场中该点的电场强度的大小。

4．电场强度的定义

电场强度（简称场强）是描写电场有关力的性质的物理量，它是矢量。

检验电荷在电场中某点所受电场力的大小F与检验电荷的电量q的比值F/q，叫做电场中该点的电场强度的大小，即

在国际单位制中，电场强度的单位是牛/库。

5．请同学根据库仑定律和电场强度的定义，推导点电荷的电场强度的表达式。（1）先求距场电荷Q为r的一定点P的场强大小和方向。

（2）再将r看成是变量（P点为动点），可得出点电荷Q的电场中任意一点的电场强度的表达式。

（3）从表达式EkQ，进一步说明电场中任一点的电场强度的大小和方向与检验电r2荷无关，完全由场电荷Q和该点的位置所决定。

（4）正的点电荷与负的点电荷在空间各点产生的电场强度的方向（为以后引入电场线做准备）。

6．研究点电荷所产生的电场强度，从力的叠加（力的合成）引出场的叠加。

（1）两个等值异号的点电荷+Q、-Q，相距为L，求连线中点的场强；连线延长线距-Qx点处的场强；连成的垂直平分线上距中点为x处点的场强；当x ＞＞L时，这两点的场强。

（2）在正方形（边长为a）的四个顶点处各固定一电量为+Q的点电荷，在过四边形对角线中心O垂直于平面的轴线上距O点x处的场强。

5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

（2）E=0的点在q与9q之间，距q为r/4。说明1．对于电场强度概念的理解注意：

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。思考题：

1．场强E是描写电场有关力的性质的物理量。为什么不直接用检验电荷所受的电场力F来描写，而要引入电场强度这个物理量？

目的：进一步巩固场强的概念，明确场强E与电场力F的联系与区别。

Ek2．由点电荷的场强公式为什么？

Qr2，能否求点电荷所在处（即r=0）的场强？结果如何？

第五篇：高二物理教案电场-电势差与电场强度的关系

电势差与电场强度的关系

一、教学目标

1．定性掌握电势差与场强的关系。

2．定量掌握匀强场中电势差与场强的关系。

二、重点、难点分析 ．场强方向——电势降低最快的方向。

2．U=E·d——d为沿场强方向两点所在等势面间距离。

三、主要教学过程

场强是跟电场对电荷的作用力相联系的，电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的。那么场强与电势差有什么关系呢？我们以匀强场为例来研究。

前面讲过，沿着电场线方向，也就是沿着场强的方向，电势越来越低，从图中可以看出沿AB、AD、AC方向，电势都在降低，但沿AB方向距离最短，即降低得最快，而AB方向即为场强方向，可见场强的方向是指向电势降低最快的方向。

1．场强方向是指向电势降低最快的方向。我们再来研究场强和电势差的数量关系。设AB间距离为d，电势差为U1，场强为E。把正电荷q从A点移到B时，电场力qE所做的功为W=qEd。利用电势差和功的关系，这个功又可求得为W=qU，比较这两个式子，可得W=qEd=Uq，即U=Eq。这就是说，在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势场等于场强和这两点间距离的乘积。如果不是沿场强方向的呢？例如 AD两点间电势差仍为U，设AD间距离s，与AB夹角α，将正电荷从A移动到D，受电场力方向水平向右，与位移夹角α，故电场力做功为 W=Eqs cosα，s cosα=d，所以 W=Eqs cosα=Eqd。利用电势差和功的关系，W=qU，比较这两个式子可得U=Escosα=Ed。d为AB两点间距离，也是AB所在等势面间距离或者可以说是AD两点间距离s在场强方向的投影。

2．U=Ed。U为两点间电压，E为场强，d为两点间距离在场强方向的投影。

3．由U=Ed，得 E=U／d，可得场强的另一个单位：V／m。

所以场强的两个单位

伏／米，牛／库是相等的。注：此公式只适用于匀强场。

例

匀强电场 E=200 N／C，UAC=5V，AB间距离多少？

UAC＝ Ed

例

匀强电场电场线与AC平行，把10C的负电荷从A移至B的电场力，做功6×10－8J，AB长 6cm．求：（1）场强方向；（2）设 B处电势为 1V，则A处电势为多少？（3）场强为多少？电子在A点电势能为多少？

－8

解

（1）将负电荷从A移至B，电场力做正功，所以所受电场力方向沿A至C，又因为是负电荷，场强方向与负电荷受力方向相反，所以场强方向应为C至A方向。

（2）由W=qU

U＝W／q＝6×10－8J／10－8C＝6V

即AB两点间电势差为 6V。

沿电场线方向电势降低，B点电势高于A点电势。U=UB－UA，UB=1V，UA=UB－U，UA=1V－6V=－5V，即A点的电势为－5V。

（3）由B向AC做垂线交于D，D与B在同一等势面上。UDA=UBA=U=6V，沿场强方向AD两点间距离为

／0．03m= 200V／m。

（4）电子在A点的电势能

E=qU=（－e）×（－5V）=5eV（注：计算电势能时要带号运算。）

例

一个10－5C的电荷从电场外移到电场内一点A，外力克服电场力做功0.006J，则A点电势为多少？如果此电荷从电场外移到电场内另一点 B时，电场力做功是 0.002 J，则AB两点间电势差UAB为多少？ 如果有另一个电量是 0．2C的负电荷从 A移到 B，则电场力做正功还是负功，大小是多少？

解

（1）正电荷在场外时电势能、电势均为零，从场外移至A点电场力做负功，所以电势能增加，即在A点正电荷具有的电势能为正，A点的电势也为正，又因为W=qUA∞，所以

UA∞=W／q=0.006J／10－5C=6×102V，U∞=0，UA∞=UA－U∞，UA=6×102V

（2）W=qUAB，UAB=W／q=0.002J／10－5C=2×102V。（3）将10－5C的正电荷从A移至B时电场力做正功，如果将负电荷从A移到B，负电荷所受电场力方向与正电荷所受电场力方向相反，电场力对正电荷做正功，对负电荷做功为负，大小为

W=qUAB=0.2C×2×102V=40J

例

如图所示，平行板电容器与电池相连，当二极板间距离减小后，则二板间的电压U和电场强度E，电容器电容C及电量Q与原来相比

[

]

A．U不变，E不变，C不变，Q不变 B．U不变，E变小，C变小，Q变小 C．U不变，E变大，C变大，Q变大 D．U不变，E不变，C变大，Q变小

解

因为平行板电容器始终与电源相联，所以两板间电压不变。根

d减少，E增大。根据两板所带电量Q=CU，U不变，C增大，所以所带电量增大。正确答案为C。

如果将此题换一下，换成给电容器充电后，使其与电源分开，再将两板间距离减小，则电量不变。因为距离减小，无关，保持不变。