《电场线》教学设计

第一篇：《电场线》教学设计

《电场线》教学设计

【教学目标】

1．知道电场线的定义及物理意义。

2．从简单的点电荷入手，通过想象画出点电荷的电场线，并用实验显示电场线的分布情况，熟悉几种常见电场的电场线分布，培养学生的形象思维能力，并进行科学研究方法的教育。

3．通过观察各种电场线，认识静电场的电场线，培养学生的观察能力。

4．知道什么是匀强电场，掌握匀强电场的特点；

【教学重、难点】

重点：掌握静电场的电场线的分布。

难点：理解电场线的性质。

【教具】

感应起电机、计算机多媒体设备、CAI课件等。

【教学过程】

一、复习提问 引入新课

通过前面的学习，我们知道，电荷周围存在着一种“看不见”“摸不着”的特殊物质，那就是电场。我们是用什么物理量来描述电场的强弱？

生：电场强度

（Flash显示）师：比如，在真空中有一正点电荷，电量为+Q。

师：如何把A点的场强形象地表示出来？

生：画箭头。

师：画箭头，这是常用的表示矢量的方法，即在A点画上一箭头，如果电场中还有另一点B，如何同时把B点的场强也表示出来呢？

师：B点的场强比A大，所以画一个长一点的箭头来表示。

师：电荷周围空间都存在场强，如何形象直观地把整个电场的情况表示出来？

如果仍用这种画箭头的方法结果会怎样呢？同学们可以想象一下这种表示方法好不好呢？

比较形象，但是场中布满箭头，杂乱而不清晰，而且还只能表示有限个点的场强。

师：为了改善这种情况我们采用了方便、形象直观的描述整个电场的一种图示方法──电场线

二、新课教学

1．电场线

在电场中画一些有方向的曲线，使曲线上的每一点的切线方向与该点的场强方向一致，这样的曲线叫电场线。

电场线的形状可以用实验来模拟。把奎宁的针状结晶或头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，微屑就按照场强的方向排列起来，显示出电场线的分布情况。应该注意这个实验只是用来模拟电场线的分布情况，电场线不是电场里实际存在的线，而是形象地描述电场的假象的线。

2．点电荷的电场线

师：点电荷周围的电场特点我们已经知道，请同学们根据电场线的定义想象一下，点电荷的电场线会是什么形状？并把你想象的形状画出来。

点电荷电场线的形状呈发散状。

其实电荷周围的空间都存在电场，电场线应该是空间立体分布的。同学们刚才想象的时候是否想到了这一点呢？下面我们来看点电荷电场线的空间立体分布图。

为了方便，我们平常画的都是电场线的平面分布图，也就是它的一个截面图。

对点电荷的电场线分布情况我们已经很清楚的认识并理解了，其它几种常见的电场线的分布情况怎样？

3．其它几种常见电场的电场线

（1）等量异种电荷的电场线；（2）等量同种电荷的电场线；（3）点电荷与带电平板间的电场线。

请同学们观察各种电场的电场线，思考电场线有哪些性质？

首先观察电场线的方向。方向是从哪里指向哪里？是从正电荷出发，到负电荷终止，或者从正电荷出发延伸到无穷远。或者从无穷远出发到负电荷终止。

这是电场线的一个性质。

4．电场线的性质

（1）静电场的电场线总是从正电荷（或者从无穷远）出发到负电荷终止（或者延伸到无穷远）。

师：电场线可以形象地表示场强方向，还能表示什么？

生：表示大小。

师：是怎样表示大小的？

（我们知道，离电荷越近的地方，场强越大。从图中可以看出，离点电荷越近的地方电场线越密，在同一个电场线分布图上，电场线的疏密还可以大致表示场强的大小：电场线越密的地方场强越大，电场线越稀的地方，场强越小）

（2）电场线越密的地方场强越大； 电场线越稀的地方场强越小。

师：观察常见的几种电场线的分布，是否发现有电场线相交？（没有）。我们能否肯定，电场中任何两条电场线都一定不会相交。说明理由。

生：可以肯定。

我们可以肯定，电场中任何两条电场线都不会相交。根据电场线的定义，电场中某点电场线的切线方向是该点的场强方向，如果两条电场线相交，则在交点处出现两个切线方向，即两个场强方向，这是不可能的。

（3）电场中任何两条电场线都不会相交

看不见摸不着的抽象的电场用电场线表示出来，为我们研究电场带来了方便。

师：在电学中经常用到这样的一种特殊电场，它的场强大小和方向处处相同，这样的电场，叫匀强电场

5．匀强电场

请同学们想想：匀强电场的电场线应该是怎样分布的？并把它画出来。

（电场线的密疏表示大小，场强大小处处相同，即电场线的密疏处处相同。方向处处相同，电场线一定是平行直线）

所以匀强电场的电场线特点：距离相等的平行直线

通常情况下怎样获得匀强电场？

相距很近、互相正对的等量异种电荷的两块平行金属板中部区域的电场就是匀强电场。

总结

这节课我们学习了电场线的概念，知道电场线是为了方便、形象直观地描述整个电场而人为的画出来的一组假想曲线。我们从简单的点电荷入手，通过想象画出点电荷的电场线，并用油中的头发屑来显示电场线的分布情况。通过观察几种常见电场的电场线分布，归纳出电场线的性质。并应用电场线的知识来认识匀强电场。

巩固练习

下面我们来讨论这样一个问题：如图所示为一条水平向右的电场线，由此能否确定三点的场强方向？（都为水平向右）能否判断A、B、C三点场强的大小？为什么？

备选问题

1．有同学认为，电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹，这种认识对吗？

不对。电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲线。电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向是一致的，也是正电荷在该点受力产生加速度的方向。

电荷运动的轨迹是带电粒子在电场中实际通过的路径，路径上每点的切线方向为粒子在该点的速度方向。因此，电场线与运动轨迹是两回事，不能认为电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹。

注意电场线一般不是带电粒子运动的轨迹，在特殊情况下，带电粒子的运动轨迹可以与电场线重合。这些特殊情况是

①电场线是直线；

②带电粒子初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一直线上；

③带电粒子只受电场力作用。

2．一带电粒子仅受电场力作用从电场中的A点运动到B点，轨迹如图示中的虚线所示，则（）

A．粒子带正电

B．粒子加速度逐渐减小

C．粒子的速度不断减小

第二篇：电场线教学设计

高中物理《电场线》教学设计

上海市新中高级中学

朱惠顺

一、设计思路

发掘物理学史在物理教育上的功能，教学中渗透物理学探索过程中问题背景的演化，阐明重大物理学问题产生的历史条件和导致的重大发现，使学生从前辈大师的工作中体会科学探究。现有的物理知识，都是在人类与物理世界的长期对话中，经过无数的曲折与反复，进行抽象概括而获得的。对现有知识的历史考察，可以把发现过程放在更真实的背景下，让学生了解科学问题是如何提出的，它的自然原型和理想模型是什么，问题是如何解决的，相应的概念和定律是如何萌生、提炼和发展的，呈现知识的生成过程，从而达到对知识本质的深入理解。

“电场线”是物理学中一个重要的物理模型，“电场线”的引入，是人类认识抽象事物本质规律的一个重要的方法。通过教学活动使学生经历电场线的实验模拟过程，了解电场线的作用。体验“从抽象到具体，化无形为有形”建立理想模型的科学方法。

本节课采用“类比”的方法来学习“电场线”。引导学生充分利用已有知识和方法进行探究活动。通过与“磁感线”描绘过程的类比（从与磁场作用的外界表现来研究磁场的本质的思想方法），实验模拟“电场线”的过程，了解“电场线”的作用和特点。

二、《课标》要求、教学内容及教学对象分析

1．《课标》要求： 理解电场线

2．教学内容：在学习“电场线”时，与“磁感线”相类比，感受建模的方法。3．教学对象已有知识基础：初中学习过用实验模拟磁感线的方法，高中已经学习了“库仑定律”“电场、电场强度”的初步知识。

三、教学目标

1．知识与技能：

理解电场线；知道电场线可以形象地表示电场的强弱和方向。2．过程与方法：

在学习电场线的过程中，进一步感受建立理想模型的科学方法。通过用实验的方法描绘电场线，学习运用空间想象构建“电场”在空间的分布景象。通过比较“电场线”和初中所学的“磁感线”，感受类比的研究方法。3．情感、态度与价值观

通过观察、分析和实验，引导学生透过现象解释物理规律，培养崇尚科学、破除迷信的意识。

四、教学重点、难点

重点：能用电场线描绘电场

难点：模拟电场线的实验原理、科学依据（通过“类比”和“层层设问”的设计突破）

五、教学过程

一、用物理学史引课：

指导学生阅读物理学发展史的一小段资料，结合所学的知识思考并回答问题： 1．“场”的概念是由谁提出的？科学依据是什么？ 2．电场、磁场的属性是什么？

3．电场的基本性质是什么？如何描述？

二、用“类比法”、“实验法”进行新课教学：

回顾用磁感线描绘磁场的过程方法，探寻科学依据、分析实验原理；用“类比法”探究用实验模拟电场线的的方法，画出典型电场的电场线。最后归纳总结电场线的特征。

[新课教学] 复习回顾

用磁感线描绘磁场的原理、过程和方法，思考并回答问题： 4．法拉第是如何用电场线和磁感线描绘场的强弱和方向的？ 5．模拟磁感线的实验原理和科学依据是什么？

学习新知

将“电场”同“磁场”类比，实验模拟画出几种典型的静电场中的电场线。思考与探讨：

6．如何用实验来模拟电场线？能否仍然用铁屑、玻璃板来模拟？为什么？（1）怎样建立电场？（2）怎样选择模拟材料？

（3）是否可以将毛屑撒在玻璃板上放入电场中模拟？

（4）实验模拟的方案：在培养皿中倒入蓖麻油，将剪好的毛屑均匀撒在蓖麻油中，加上电场，毛屑就将按着电场强度的方向排列起来。

下面我们就利用这些器材和装置模拟几个典型的电场的电场线 实验一：模拟孤立正（或负）电荷的电场的电场线 实验二：模拟等量异种电荷的电场的电场线 实验三：模拟等量同种电荷的电场的电场线

实验四：模拟带等量同种电荷的平行金属板形成的电场的电场线

实验五：模拟孤立电荷与金属板带异种电荷形成的电场的电场线（展示三维空间图）

三、总结归纳电场线的特点： 7．电场线是实际存在的吗？

8．电场线从哪里出发，到哪里终止？闭合吗？（强调静电场）电场线能相交吗？ 9．怎样描绘场强的大小和方向？

10．电场线是否是带电粒子的运动轨迹？ 11．能否说有电场线的地方才有电场？

四、课堂总结：

电场虽然抽象但它是客观存在的物质，电场线虽然形象但它仅是为描绘电场而假想的线。

“场”的概念的建立是物理学发展过程中的一个里程碑。也正是因为法拉第关于电场线、磁感线的引入为抽象的电场、磁场建立起具体的模型，形象、直观地反映电场、磁场的本质特征，为我们打开了一扇认识、研究电场、磁场的大门。也为我们认识研究抽象事物的本质特征和运动规律提供了科学的方法。

那就是：从抽象到具体，化无形为有形。

五、作业布置：

1．分析比较磁感线与电场线的异同。

2．利用典型电场的电场线定性分析某些特殊区域的场强的变化规律，并利用场强公式验证分析结论。（沿孤立电荷的电场线、两电荷的连线和中垂线、匀强电场的电场线）

第三篇：《电场线》教学设计(精)

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《电场线》教学设计

海南华侨中学物理组 杜清宇

一、教材分析：

本课——《电场线》是山东科技版·物理（选修3-1）第一单元第三节书《电场及其描述》的后半部分内容，它没有独立成节。纵观《电场及其描述》这一节书的内容和篇幅，如果仅用一节课的时间来学习的话，不好让学生充分地掌握并消化。所以根据教学大纲的要求和教材的实际情况，笔者把本节书分为两节课来传授，《电场线》为后半部分。

二、学情分析：

电场是一种看不见摸不着的客观存在物质，而电场线就是用来描述电场的人为抽象出来的线，如何对电场线这一概念进行授课。多数高中物理教师往往是先采用简单介绍，然后再通过大量的习题来强化。此法对学生短期做电场线的练习效果很明显，但是始终没能把研究电场线的思维表达出来，也没能使学生真正地理解电场线。知识不仅是靠教师传授的，更要靠学生自己在教师的指导主动探究并自己建构的，把探究得到的新知识与经验同化、顺应，进而丰富自己的认知。

本人在设计过程中采用了实验演示、实物影视、彩色图片和电脑动画等情景不断帮助学生来建构电场线，分析出电场线的特点。利用学生在初中时候学过磁感线知识作类比，引导学生从无形到有形，从箭头到曲线，从猜想到实验模拟的学习思路，总结了物理中研究看不见、摸不着物质的方法和手段。

三、教学目标

1．知识与技能

（1）了解电场线的定义。

（2）理解电场线的特点。

（3）清楚匀强电场。

2．过程与方法

（1）通过观察电场线的模拟实验，知道电场线尽管是假想的，但有实验基础。

（2）知道用电场的基本性质来研究电场的方法，同时理解可用电场线来形象描述电场。

3．情感、态度与价值观

观察分析实物演示、实物影视、图片和电脑动画等情景，使学生认识到电场线建立的根据和特点，也认识到知识的客观性和真理性，不能主观臆断。

四、教学重点：电场线的特点和匀强电场。

五、教学难点：电场线特点的分析和用电场基本性质来研究电场的方法。

六、实验器材及教学媒体的选择与使用

感应起电机、电场线演示板、多媒体投影系统。

七、教学方法

提问、讨论、讲解、观察、分析和综合、练习反馈。

7-1

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八、展开新课

课题引入

（说明：电场是看不见摸不着无色无味的客观存在的特殊物质，这对生来说，有点抽象，不易理解。所以我们有必要引入电场线，帮助学生更深刻地理解电场，掌握电场。）

以尘土可以表现龙卷风、磁感线可以表现磁场为例引导学生思考怎样表现电场，然后就顺着提出本课主题——用电场线描述。

提问：如何描述点电荷周围某一点场强的大小与方向？ 答案：点电荷电场强度公式：EFQk2，或用箭头代表电场强度表示电场。

qr特点——形象直观, 但不够简便。如图

提问：如何才能既形象直观又简便的描述电场？ 答案：用有向线段箭头表示电场强场强度的大小。如图：

来代替箭头表示电场，其中线段的度的方向，线段的疏密程度表示电提问：两个等量异种电荷的电场真么表示？

答案：根据电场的叠加原理确定出电场中各点的实际电场强度，并用箭头表示出来。再用有向曲线代替箭头来表示电场。如图：

（提出电场线的定义。)

一、电场线的定义：如果在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向，都跟该点的场强方向一致，这样的曲线就叫做电场线。

（说明：由于电场线是我们自己提出的用来表示电场的一种方法，只是我们的一种设想，和实际情况是否相符合，还有待验证，所以还要用实验来模拟电场线。）提问：能不能用实验形象直观模拟电场线？ 答案：能。（指导学生进行4个实验模拟）

1、单个点电荷电场线实验模拟

2、等量异种点电荷电场线实验模拟

3、等量同种点电荷电场线实验模拟

4、匀强电场电场线实验模拟

（说明：总结以上实验模拟结果，给学生介绍几种常见的电场线）

二、几种常见的电场线：

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提问：根据几种常见电场线的图思考，电场线只分布于平面之内吗？ 答案：电场线是分布于立体空间的

（说明：指导学生根据几种常见的电场线分布图，回答以下问题，并总结出电场线的基本特点。）问题1：电场线是不是电场里实际存在的线？ 问题2：电场线始于哪里？又止于哪里？ 问题3：是否闭合？是否相交？ 问题4：电场线怎么表示电场强弱？

三、电场线的基本特点：

①电场线不是电场里实际存在的线,而是一种理想化模型。②电场线始于正电荷(或无穷远)，止于负电荷(或无穷远)。③电场线不闭合、不相交。

④在同一电场里，电场线越密的地方，场强越大，电场线越稀的地方，场强越小。

四、课堂练习：

1、能否比较出两点的电场强度大小？

2、能否比较出a、b两点的电场强度大小？C点的电场强度大小为0吗？

3、电场线为什么不能相交？

五、课堂游戏——文理互动（用成语概括几种电场线）

（说明：该环节的作用是调节课堂气氛，运动成语概括的方法帮助学生记忆几种典型的电场线）

1、单个正点电荷电场线（光芒四射）

2、单个负点电荷电场线（众矢之的）

3、等量异种点电荷电场线（握手言欢）

4、等量同种点电荷电场线（势不两立）

5、匀强电场电场线（齐头并进）

六、教学板书

1、电场线的定义：如果在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向，都跟该点的场强方向一致，这样的曲线就叫做电场线。

2、几种常见的电场线：

3、电场线的基本特点：

①电场线不是电场里实际存在的线,而是一种理想化模型。②电场线始于正电荷(或无穷远)，止于负电荷(或无穷远)。③电场线不闭合、不相交。

④在同一电场里，电场线越密的地方，场强越大，电场线越稀的地方，场强越小。

4、课堂练习：

5、课堂游戏——文理互动

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七、作业布置

（课本第20页第1题和第2题。）

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第四篇：《电场 电场强度和电场线》教学设计（最终版）

《电场 电场强度和电场线》教学设计

《电场电场强度和电场线》教学设计

（两时）

高二物理

谷xx

【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。、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，提出新题；

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：

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=/v

v=s/t

提示分析ρ与，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/）

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。

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=Q/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：本图13-3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：[AB]

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

．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：[B]

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

．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=Q/r2对于任何静电场都是适用的 3．下列说法中正确的是：[AD]

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

．在库仑定律的表达式F=q1q2/r2中q2/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×q2/r2，同样q1/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×q1/r2

D．无论定义式E=F/q中的q值如何变化，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。见本图。

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

．叠加原理

【作业布置】P1

第五篇：《电场线》教案

《电场线》教案

【教材分析】

《电场线》是人教版物理选修3-1第一章《静电场》第三节“电场强度”的第四部分内容，它并没有独立成节，但是其纵观内容和篇幅以及对后面知识学习的影响，这一节的教学内容是非常重要的，电场线是假象的 曲线，它不但能形象地研究电场的各种特性，还给人们研究抽象事物提供的科学方法

【教学目标】

1.知识与技能

（1）了解电场线的定义，知道用电场线可以形象的表示电场的强弱与方向；（2）了解五种特殊电场的电场线分布特征。2．过程与方法

（1）通过类比思维，构建电场线的意义；

（2）观察电场线的模拟实验，构建各种电场的电场线。3．情感态度价值观

（1）通过对光线的认识，引出电场线的概念，从而激发学生的学习热情；（2）通过具体电场问题的研究，了解电场线在研究电场问题中的意义与作用；

（3）了解电场线也是认识电场的一种科学手段与方

【教具】

感应起电机一个、验电羽两个，两块带有验电羽的绝缘铝板，自制帽子一顶．橡胶板一块。

【教学过程】

（一）复习提问

1、电场强度的定义及其物理意义是什么？

2、电场强度的决定因素是什么？

3、及 有什么联系与区别？

4、简述电场强度的叠加原理．

（二）引入新课

电场强度能够精确的描述电场，但不够形象直观，电场看不见，摸不着，想个什么样的方法来形象地描述它呢？

引入磁场线为电场线做铺垫

在初中，同学们学过磁场，磁场也看不见摸不着；当时用什么方法来形象地描述它呢？

磁感线．

磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱，磁感线上一点的切线方向就是这点的磁场方向

用实验模拟磁感线(实验演示)实验通过小磁针的规则排列间接反应出了磁场的分布是有规律的 为电场规律的研究提供思路

演示实验：保证绝对安全情况下，用静电起电器使一学生带有电荷，并让学生带上一顶带有“金属头发”的帽子

现象：帽子上“头发”很有规律的竖起来

结论：带电的头发在电场力的作用下很有规律地竖起来，间接的反应出电场的分布是有规律的

类比磁场，电场也可以像电场那样用一组线来形象直观的描述，它这就是我们今天要研究的电场线 新课教学

（1）点电荷电场的电场线 画出电荷周围各点的场强矢量

用直线把同方向场强矢量连起来

可反应场强的大小和方向，这组线就是正点电荷的电场线

对负电荷Q的电场线，只需将正点电荷Q的电场线反向即可．如下图

（2）等量异号点电荷的电场线

等量异号点电荷周围某一点的场强矢量等于正点电荷的场强矢量和负点电荷的场强矢量的矢量和，画出等量异种点电荷周围各点的电场矢量

用一组曲线画出电场线

电场线的疏密程度反应场强的大小，电场线一点上的切线方向就是该点的场强方向。

最后应指出，电场线并不只存在于纸面上，而是分布于整个立体空间。观看电场线的立体结构视频

（3）等量同号点电荷电场的电场线

用上述的方法也可以得到等量同号点电荷的电场线，如下图

电场线的演示

（l）正点电荷电场线的演示

将验电羽与感应起电机的正极放电杆接通，摇动电机，验电羽上丝线会按场强方向排列，因而显示出电场线．可以看出，电场线形状与图1相似．

（2）负点电荷电场线的演示

将验电羽与感应起电机的负极放电杆接通，摇动电机，验电羽上丝线会按场强方向排列，因而显示出电场线．可以看出，电场线形状与图2相似．

（3）演示等量异号点电荷电场线

放好两个验电羽，所示，再用导线将它们分别与起电机的两个导电杆相连，摇动电机，丝线排列在电场方向上，形成类似图3的形状．

（4）演示等量同号点电荷电场线

用导线将同一个导电杆与两个验电羽相连，摇动起电机，丝线排成形成类似图4形状．

思考:观察下图，关于A、B两点的带电情况能得出哪些确切的结论

学生讨论老师总结：

两电荷是异种电荷；A电荷的带电量比B电荷的带电量大。

计算机模拟动画演示：两个点电荷电场线随电荷电量的变化情况

现象:当电荷的带电情况发生变化时，电场线分布也发生变化

结论：由电荷我们可以推知电场线分布，由电场线分布我们也可推知电荷的带电情况，两者息息相关，电场线可以很好的反应电场的特征

我们还有种最简单的电场要研究——匀强电场

画出无限大平面上一点的场强矢量 如图

由于空间对称，可以肯定场强矢量方向一定垂直平面，所以垂直平面a的所有向上的、向下的直线，都可能是电场线，但考虑到电场线的疏密应该表示场强的强弱，又考虑到空间对称，因而电场线各处的疏密相同，所以电场线只能画成如下图的形状，即电场线是疏密均匀的平行线．

对于无限大均匀带负电的平面，电场线形状下图所示．

电场线仍是疏密均匀的平行线，只是指向平面．这说明在无限大均匀带电平面的两侧场强大小、方向相同．这种电场称为匀强电场．

（5）带有等量异号电荷的无限大平行金属板的电场的电场线 带有等量异号电荷的无限大平行金属板的场强矢量叠加后画出电场线

如图6（a）所示，带有等量异号电荷的两个无限大平面平行放置，由于对称，每个平面上电荷的分布是均匀的． 由场的叠加原理可知，每个带电平面都在它的周围独立地

产生电场，而总的电场应为两个分电场的矢量合．图6（b）画出了每个带电平面的电场线，实线代表正电荷的电场线，虚线代表负电荷的电场线．由于它们都是匀强电场，各分场场强大小处处相等，只是方向有差别．在两板之间两场方向相同，叠加后场强增大；在两板外侧，两场方向相反，互相抵消，场强为0，整个电场电场线的形状如图6（c）所示．

实验 66666666

用导线将两板分别与起电机的两个放电杆连接，并摇动起电机，丝线就排列在电场线方向上．可以观察到，在两板的中央部分，电场线是平行的，其余边缘部分电场线不平行，如图8所示．这是因为平行金属板并非无限大所致，且非正对面上的丝线不动，原因是外侧 ．

（4）均匀带电的无限大平面电场的电场线

图5（a）所示为均匀带正电的无限大平面，在平面上任一点A放＋1C点电荷q，它所受电场力方向如何？由于空间对称，可以肯定q受力的方向一定垂直平面a向上，所以垂直平面a的所有向上的、向下的直线，都可能是电场线，但考虑到电场线的疏密应该表示场强的强弱，又考虑到空间对称，因而电场线各处的疏密相同，所以电场线只能画成图5（b）的形状，即电场线是疏密均匀的平行线．

对于无限大均匀带负电的平面，电场线形状图5（c）所示．电场线仍是疏密均匀的平行线，只是指向平面．

这说明在无限大均匀带电平面的两侧场强大小、方向 相同．这种电场称为匀强电场．

（5）带有等量异号电荷的无限大平行金属板的电场的 电场线

如图6（a）所示，带有等量异号电荷的两个无限大平面平行放置，由于对称，每个平面上电荷的分布是均匀的． 由场的叠加原理可知，每个带电平面都在它的周围独立地

产生电场，而总的电场应为两个分电场的矢量合．图6（b）画出了每个带电平面的电场线，实线代表正电荷的电场线，虚线代表负电荷的电场线．由于它们都是匀强电场，各分场场强大小处处相等，只是方向有差别．在两板之间两场方向相同，叠加后场强增大；在两板外侧，两场方向相反，互相抵消，场强为0，整个电场电场线的形状如图6（c）所示．

3、电场线的演示

（l）点电荷电场线的演示

如图7（a）所示将验电羽与感应起电机的一个放电杆接通，摇动电机，验电羽上丝线会按场强方向排列，因而显示出电场线．可以看出，电场线形状与图2（b）相似．

（2）演示等量异号点电荷电场线

放好两个验电羽，如图 7（b）所示，再用导线将它们分别与起电机的两个导电杆相连，摇动电机，丝线排列在电场方向上，形成类似图3（d）的形状．

（3）演示等量同号点电荷电场线

如图7（b）所示，再用导线将同一个导电杆与两个验电羽相连，摇动起电机，丝线排成形成类似图4的形状．

（4）演示带有等量异性电荷平行金属板的电场线

如图7（c）所示用导线将两板分别与起电机的两个放电杆连接，并摇动起电机，丝线就排列在电场线方向上．可以观察到，在两板的中央部分，电场线是平行的，其余边缘部分电场线不平行，如图8所示．这是因为平行金属板并非无限大所致，且非正对面上的丝线不动，原因是外侧 ．

4、总结电场线的性质

（l）电场线是假想的，不是真实的．

（2）电场线起于正电荷止于负电荷，电场线不闭合．

对于单个点电荷，正电荷假想无穷远处有负电荷，电场线终止于那里；负电荷同理．

（3）电场线的疏密表示电场的强弱．

（4）电场线不能相交．

因为在电场中的任一点处只有一个电场强度，方向唯一，如相交则该处出现两个场强方

向，所以不能相交．

（5）电场统不能相切．

原因：电场线疏密表示强弱，如相切则在切点电场线密度无穷大，这种情况不可能，所 以不会相切．

（四）作业

分别画出正点电荷，负点电荷，等量异性电荷，等量同性电荷，无限大均匀带电平面，带有等量异性电荷的无限大平行平面的电场线．

四、说明

1、注意强调我们画的是几种典型电场的电场线平面分布图，实际上是空间立体分布的．

2、强调一定要记住几种典型电场的空间分布．

3、电场线上茶点的切线方向是那点的电场强度方向，是放在那点检验电荷＋q的受力方向，也是检验电荷＋q在那里所获得的加速度方向．电场线不一定是检验电荷的运动轨迹．