电场 电场强度教案

第一篇：电场 电场强度教案

《5.1 电场 电场强度》教学设计

【教学内容】

第五单元第1节。

【教学目标】

知识与技能：了解电场是客观存在的一种特殊物质形态；理解电场强度的概念及其定义式，理解电场强度方向的规定；理解电场线的意义和性质。了解匀强电场的概念。

过程与方法：能用电场线描述电场，能运电场强度的定义式进行简单的计算；学会运用观察、归纳等方法从现象进行分析推理、发现客观规律，体会比值法定义物理量。

情感态度价值观：通过介绍静电研究的历史知识，激发学生热爱科学的情感，通过实验观察、分析推理培养学生严谨的科学态度和正确的思维方法。

【教学重点】

电场强度的定义及电场线的意义。

【教学难点】

对电场强度定义及电场线意义的理解。

【教具准备】

橡胶棒、玻璃棒、丝绸、毛皮、验电器、铁架台、通草球等。

【教学过程】

◆创设情境──引出课题

1．课件展示：播放视频及PPT，展示生活及生产中的静电现象。

2．实验演示：捋不拢的丝线，随梳飘动的头发等等。

3．生活现象回顾：弹不掉的灰尘，冬天脱毛衣时的火花与噼啪声等等。

4．教师讲述：以上现象的发生都与静电有关，从今天开始我们将探究静电现象。

5．人类研究静电的历史回顾

人类认识静电现象，最早的记载是希腊哲学家泰勒斯（生活时代略早于中国的孔子）发现了当时的希腊人摩擦琥珀吸引羽毛。在中国，西汉末年已有“顿牟（玳瑁）掇芥（细小物体之意）”的记载；晋朝时有关于摩擦起电引起放电现象的记载：“今人梳头，解著衣时，有随梳解结有光者，亦有咤声”。但对静电现象的科学研究却开始于2000年后的18世纪，其主要原因，一是当时的社会发展水平尚未出现对电的需求，二是科学技术水平落后，无法对研究提供技术和设备支持。

历史上，人类研究静电现象时遇到的主要困难：

一是一般物体的带电量较小，静电力非常小，没有精密仪器测量非常小的力；二是没有电量的单位，无法衡量和控制电荷的多少；三是物体有一定的大小和形状，电荷在物体上的分布情况不清楚，不好确定两带电物体之间的距离。

对静电力的科学研究，关键是上述问题的解决，谁能解决上述问题，谁就能取得研究的成功。

◆实验与探究──新课学习

一、两种电荷及电荷间的相互作用

1．摩擦起电及带电物体的特性

演示及学生实验：分别用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑，它们不会吸引碎纸屑；将玻璃棒与丝绸摩擦，橡胶棒与毛皮摩擦，分别用摩擦后的玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑，它们吸引碎纸屑。

教师讲述：通过摩擦，玻璃棒、橡胶棒带了电，有了电荷，这种带电方式叫摩擦起电，各种不同物质相互摩擦，都可以带电或有电荷。带电或有电荷的物体能吸引轻小物体。

2．两种电荷及相互作用

教师讲述：人类通过探究知道，自然界存在两种电荷，分别叫做正电荷与负电荷。人们把与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷，将与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。人们还发现，电荷间有相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

3．物体带电的多少──电量

不管用什么方式使物体带电，总可以使物体带电的多少不同。物体所带电荷的多少叫做电荷量，简称电量。在国际单位制中，电量的单位是库仑，简称库，用大写英文字母“C”表示。

4．提出问题

带电物体即就是不相互接触，它们之间也会发生力的作用。那么，这个力是怎样产生的？又是怎样作用给另一个带电物体的呢？

二、电场

1．什么是电场？

电荷的周围空间存在电场。不管物体是通过什么方式带电的，也不管物体处在什么样的物理环境中，只要物体带电，在它周围的空间就一定存在电场。

电场是一种特殊的物质。在自然界里，物质的存在形式有两种，一种就是我们平时能够看得见摸得着的实物，如生活中使用的由各种物质构成的物体，它们有形态、色泽、硬度、密度、导电性、功能、结构等方面的差异。物质的另一种存在形式就是场，比如电场、磁场等，它们看不见摸不着，但它们能表现出被人们感知的特性，人们就是借助这些特性来研究电场的。

2．电场的基本特性

电场的基本特性就是对处在其中的电荷有力的作用，这个力称为电场力或库仑力。

两个带电物体间的电场力是通过电场实现的。比如甲乙两个电荷，甲电荷在它周围空间建立电场，乙电荷就处在了甲的电场中，受到甲电荷电场的电场力作用；同理，乙电荷在它周围空间建立电场，甲电荷处在乙电荷的电场中，受到乙电荷电场的电场力作用。

通过分析可以知道，电荷间的电场力是通过电场发生的。

三、点电荷

1．引入背景

一般带电物体，都有大小及形状的差别，即就是它们带电量相等，由于它们大小、形状的不同，使得电荷在物体上的分布情况不同，这会影响到对电荷间相互力的研究。带电体体积越小，或者描述带电体大小的线度相比于两带电体的距离可以忽略时，带电体本身的大小对问题研究的影响越小，这种情况下，可以忽略带电体自身的大小，把带电体看成是只具有电荷的点。就像研究物体的机械运动时，把物体看成具有质量的点──质点一样。

2．点电荷

点电荷是为了简化研究而引入的理想模型，实际的带电物体，总有一定的体积和形状，不会是一个“点”，所以点电荷实际上是不存在的。但物理学研究中的一个重要策略就是舍弃次要因素，抓主要因素。当带电体间的距离比它们的大小尺寸大很多时，它们的大小对于它们之间的电场力的影响是非常小的，影响它们之间电场力的主要因素是各自的电量和它们之间的距离，这时，可以忽略电荷自身的大小，把它们看成是只具有电量的几何点──点电荷。

比如两个直径为20cm的带电球，当两球心的距离为30cm时，由于球的直径与间距差不多，这种情况下，两个带电球就不能视为点电荷；如果两球心的距离为10m，这时他们的间距远远大于球的直径，球的直径对与它们间的电场力几乎没有影响，可以把它们视为电量集中在球心的点电荷。

四、电场强度

1．电场中不同位置电场特性的强弱不同

（1）科学家的实验探究：如图所示，在带电体Q产生的电场中的不同点A、B先后放入同一带电体q，发现q所受电场力的大小、方向不同，q在A点受到的电场力比在B点时受到的电场力大。

（2）实验结果剖析：既然两个位置放置的是同一电荷，那么两次受到的电场力大小、方向的不同肯定不是q引起的，应该是Q的电场引起的，这说明电场有强弱、方向的差别。如上述实验中，带电体Q电场中A点的电场比B点的电场强一些。

2．电场强度

（1）科学家的实验探究：如图所示，在带电体Q产生的电场中的不同点A、B先后放入另一带电体q，发现它在A、B两点时受到的电场力与q不同，但对于A点来说，q及q所受的电场力与电量的比值却一样；对于B点来说，q及q所受的电场力与电量的比值也一样。而且A点的这个比值比B点的这个比值大，而我们已经知道A点的电场比B的电场强，这样可以得出一个结论，将带电体放入电场中，放入的带电体在电场中的某点所受到的电场力与自己的带电量的比值的大小恰好与电场的强弱相对应。在其他任何电场中进行探究，也会有这样的结果。

（2）电场强度的定义

放入电场中某一点的电荷所收到的电场力F与它所带电量q的比值，叫做该点的电场强度（简称场强），用符号E表示。/

/

/

（3）单位：N/C（牛顿/库仑）

（4）方向：正的点电荷所受电场力的方向。

五、电场线

1．引入背景

用图像形象表示电场的强弱和方向。电场强度是描述电场强弱及方向的物理量，因此电场强度、电场线描述的是同一现象，可以说电场线是电场强度的图示。就像用力的图示形象描述力的三要素一样。

2．怎样用电场线描述电场

（1）力的图示中线段的方向表示力的方向，因此可以在电场中画出有方向的线条，用线条的方向或线条上的切线方向表示电场的方向。

（2）可以按上述要求画出多条线条，电场强（电场强度大）的地方线条密一些，电场弱（电场强度小）的地方线条疏一些。这样线条的相对疏密程度就可以表示电场的强弱（电场强度的大小）

3．电场线

（1）画法及意义：可以在电场中画出一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的场强方向都在该点的切线方向上，这些曲线就叫做电场线。

同一电场中，电场线密集的区域电场强度大一些，电场线稀疏的区域电场强度小一些；电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向。

4．对静电场中电场线的讨论

（1）电场线是人为引进形象描述电场的线，在电场中人们总是画出有限的条数，不能认为两线条之间的“空白”处没有电场。

（2）电场线总是起始于正电荷，终止于负电荷。对于孤立的正电荷，可认为无限远处有一个负电荷，等着“接收”它“发出”的电场线；对于孤立的负电荷，可认为无限远处有一个正电荷，“发出”让它“接收”的电场线。

（3）在没有电荷的地方，任何两条电场线不相交。因为对于电场中的一个点来说，电场的方向是唯一的，如果两条电场线在某点相交，就会出现该点电场强度方向不唯一，这与事实相违背。

（4）电场线不是带电粒子在电场中运动的轨迹。

5．几种电场中的电场线

（1）孤立正、负点电荷电场。

（2）等量异号、同号点电荷电场中的电场线。

六、匀强电场

1．匀强电场的概念

在电场的某一区域里，如果各点场强的大小和方向都相同，这一区域的电场就叫匀强电场。如两块相互靠近的带电平行金属板间的电场中，除去边缘附近以外，两板正对部分空间的电场是匀强电场

2．匀强电场的说明

（1）匀强电场是某电场中的一个区域。

（2）匀强电场中的电场线是等间距的平行直线。

◆交流与评价──总结归纳

1．问题讨论：课本第129页“复习与巩固”1、2、3。

2．引导学生归纳本节要点（见板书设计）

【作业布置】

1．复习课文，书面完成课本第129页“复习与巩固”

4、5。

2．撰写小论文《电场强度与电场线》

3．预习第2节

【板书设计】

2010-05-06

第二篇：《电场电场强度》教案

物理组集体备课材料

《电场、电场强度》教案（初稿）彭泽一中物理组许卿 教学目标 知识目标

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。理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。

能根据库仑定律和电场强度定义推导点电荷电场强度的计算式，并能用此公式进行有关的计算。能力目标

培养学生分析、总结、语言表达的能力。教学重点 电场强度。教学难点

电场强度概念的建立。教学方法

类比分析法、问题解决法、实验分析法。教学过程

[引入] 接触力是通过接触使物体间有相互作用而产生的，那么非接触力又是通过什么产生的呢？本节我们来探讨这个问题。新课教学 ㈠电场

[类比磁力引入] 电荷间的相互作用是通过一种场发生的，叫电场。[学生活动] 阅读课本相关内容，了解电场性质。电场在哪儿存在？

电场能看得见吗？借助显微镜可以吗？ 电场的基本性质是什么？ [教师总结作答] 在电荷周围存在电场。

电场是客观存在的一种特殊物质形态，是不可以通过仪器观察到的。电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力 [CAI课件展示] ㈡电场强度 [方法介绍] 因为电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，所以必须在电场中放入电荷才能研究电场。

[提出问题] 对放入电场的电荷有什么要求吗？为什么？

[结论]

[深入思考] 电场强弱不一样该如何表示呢？

[学生提出猜想，共同讨论方案的可行性] [引入定义] 放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量的q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强，用E表示。⑴表达式： E = F/q ⑵单位：1N/C = 1V/m ⑶物理意义：反映电场性质（强弱）的物理量，场强大电场强；场强小电场弱。⑷矢量性：物理学中规定：电场中某点正电荷受力的方向就是该点的场强方向。

[深入探究] 某点的场强同试探电荷有关吗？该点的场强由什么决定？ 某一点的场强当不放试探电荷时将变为零的观点是否正确？

[实例分析] 分析如图A、B 两点的场强是否相同课堂反馈 ㈢点电荷的场强、电场的叠加

[学生活动] 由库仑定律和场强公式推导点电荷的场强公式。

q受力为

F = kQq/r2 根据电场强度定义：

E = F/q = kQ/r2 公式中各物理量及对应的字母：

E→电荷产生的场强→N/C k→静电力恒量→Nm2/C2 Q→产生电场的电荷→C r→电场中某点到Q的距离→m 场强方向：

如果Q是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q； 如果Q是负电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。

课堂小结

课堂反馈

下列说法中正确的是

A、在非匀强电场中，各点的场强大小必定不等 B、电场强度是反映电场的力的性质的物理量

C、电场强度是矢量，它的方向就是电荷在该点的受力方向

如图所示，在正电荷Q的电场中距Q为r的P点放一个很小的点电荷q，测得 q受到的电场力为F，则P点的电场强度为 A、E = F/q

B、E = kQ/r2 C、E = F/Q

D、E = kq/r2 在电场中的某点放入电荷量为5.0×10-9C的点电荷，受到的电场力为3.0×10-4N。这一点的场强是多大？如果改用电荷量为6.0×10-9C的点电荷，用来确定该点场强，场强会不会改变？为什么？

地球的表面通常存在一竖直方向的电场，一带负电的微粒在此电场中受到一个向上的力，电场强度的方向是竖直向上，还是竖直向下？ 布置作业

回顾复习本节内容。课后作业。预习下节。

物理组集体备课材料 集体备课记录

高一物理备课组活动记录

时间.3.28 地点：行政楼二楼

主持人：夏长根

主备人：许卿

记录人：袁慧 出席老师：许卿夏长根袁慧黄岩孙平方 活动记录

许卿：各位老师：大家好

我讲课的题目是“电场强度”，下面我对这节课分以下几个方面进行说明，具体内容如下：

一、教材分析

本章是选修3系列的第一章，是高中阶段电学内容的开始，也是高中阶段基础的内容之一。电场强度描述了电场的力的性质，是电学中最基本的概念。学好电场强度和电场力，才可拓展延伸至电场力做功、电势差、电势能、电流的形成、带电粒子的运动等一系列的新概念。所以电场强度是掌握电学其他许多概念的基础。因此电场强度概念不仅是本章的重点、难点，也是整个高中电学，乃至整个电磁学的重点之一。要让理解电场强度的概念，首先要建立电场的概念，这是学生在学习本节感到最困难的地方。

统观教学指导意见和教材，不难发现本课的教学有如下的特点：

1.知识点多：电场，电场强度，电场线，检验电荷，点电荷的电场，场源电荷，矢量运算等

2.教学内容抽象：电场看不见模不着，学生对于场的感性认识少,电场线是一个理想的模型．

3.学生的知识体系不完备：关于场没有完整的知识网络，在教学中必须重新构建．

二、教学目标

（一）知识与技能

1、知道电场是电荷周围存在的一种特殊物质，知道电荷间的相互作用是通过电场发生的。

2、了解试探电荷的作用，理解对试探电荷量和试探电荷的尺寸的要求。

3、理解电场强度，知道它的单位和定义式及方向的规定。

4、了解点电荷周围的电场分布和电场的叠加，会用点电荷的场强公式和电场叠加进行有关计算。

（二）过程与方法

1、培养学生在通过实验及类比的方法、提高发现问题、提出问题和解决问题的能力及知识的迁移能力。

2、在理论和实验论证、猜想环节中培养学生科学论证能力和推理能力。

3、通过电场强度定义式的得出，让学生体会到用比值法定义物理量的方法和重要性。

（三）情感态度和价值观

1、通过对于“超距作用”的观点到场的提出的物理学史的回顾，使学生认识到科学探究的协作性和继承性，法拉弟在电磁学中的重要性。

2、通过电场强度的研究，培养学生探究的精神以及对于自然、生活中物理现象的好奇性。

3、通过学习电荷的电场分布，认识到对称和科学美感

三：重点、难点的确定及依据：以深刻理解电场强度的物理意义为重点内容。

确定依据为本节课的中心是让学生认识到场的客观存在，及场的力的性质。由此引入一个物理量并恰当地定义它成为本节课的核心问题，因此将它定为重点 孙平方：我认为题由问题引入较好

[问题]

1、下列哪些力是接触力？哪些力是非接触力？ 拉力、重力、压力、支持力、摩擦力、磁力 上节我们学习的静电力是接触力还是非接触力？

夏长根：本节内容较为抽象，要利用实验让学生感受，可以这样设计： [实验探究] 1.在一个带电体的周围不同距离处悬挂相同的带电小球，观察现象。2.在一个带电体的周围相同距离处悬挂不同的带电小球，观察现象。注：悬挂的带电小球是试探电荷。[实验思考] 1.悬线偏角不同，说明受到的电场力一样吗？

2.不同位置同一试探电荷偏角不同，说明受到的电场力一样吗？为什么？ 3.相同距离处不同试探电荷偏角的不同，又说明什么情况？反映什么特点？ [归纳] 1.偏角不同，说明受到的电场力不同。2.不同位置同一试探电荷偏角不同，说明同一电荷在同一电场的不同位置受到的电场力不同，也说明不同位置的电场强弱一般不同

同一位置不同试探电荷受电场力的不同导致悬线偏角不一样，说明电场力跟试探电荷的电荷量有关，电荷量越大，受力越大。

黄岩：关于电场强度的合成与分解，我建议增补一下内容

[问题讨论]如果有几个点电荷产生电场，那么空间中某点的电场又是如何的呢？场强呢？

[讨论结果]如果有几个点电荷产生电场，它们的电场就互相叠加，形成合电场。合成原理：矢量运算法则。

夏长根：今天的教研活动很成功，各位老师提出了很好的改进方法，年轻老师也是一个很好的学习机会，本节课明天第三节课在高一（0）班由许卿老师讲，希望全组老师准时参加，许卿老师对教案要认真修改。物理组集体备课材料

《电场、电场强度》教案（修改稿）彭泽一中物理组许卿 教学目标 知识目标

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。理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。

能根据库仑定律和电场强度定义推导点电荷电场强度的计算式，并能用此公式进行有关的计算。能力目标

培养学生分析、总结、语言表达的能力。教学重点 电场强度。教学难点

电场强度概念的建立。教学方法

类比分析法、问题解决法、实验分析法。教学过程 课题引入

[问题]

1、下列哪些力是接触力？哪些力是非接触力？ 拉力、重力、压力、支持力、摩擦力、磁力。

2、上节我们学习的静电力是接触力还是非接触力？

[引入] 接触力是通过接触使物体间有相互作用而产生的，那么非接触力又是通过什么产生的呢？本节我们来探讨这个问题。新课教学 ㈠电场

[类比磁力引入] 电荷间的相互作用是通过一种场发生的，叫电场。[学生活动] 阅读课本相关内容，了解电场性质。电场在哪儿存在？

电场能看得见吗？借助显微镜可以吗？ 电场的基本性质是什么？ [教师总结作答] 在电荷周围存在电场。

电场是客观存在的一种特殊物质形态，是不可以通过仪器观察到的。电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力 [CAI课件展示] ㈡电场强度 [方法介绍] 因为电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，所以必须在电场中放入电荷才能研究电场。

[提出问题] 对放入电场的电荷有什么要求吗？为什么？

[结论]

[实验探究] 在一个带电体的周围不同距离处悬挂相同的带电小球，观察现象。在一个带电体的周围相同距离处悬挂不同的带电小球，观察现象。注：悬挂的带电小球是试探电荷。[实验思考] 悬线偏角不同，说明受到的电场力一样吗？

不同位置同一试探电荷偏角不同，说明受到的电场力一样吗？为什么？ 相同距离处不同试探电荷偏角的不同，又说明什么情况？反映什么特点？ [师生互动归纳] 偏角不同，说明受到的电场力不同。

不同位置同一试探电荷偏角不同，说明同一电荷在同一电场的不同位置受到的电场力不同，也说明不同位置的电场强弱一般不同

同一位置不同试探电荷受电场力的不同导致悬线偏角不一样，说明电场力跟试探电荷的电荷量有关，电荷量越大，受力越大。[深入思考] 电场强弱不一样该如何表示呢？

[学生提出猜想，共同讨论方案的可行性] [引入定义] 放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量的q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强，用E表示。⑴表达式： E = F/q ⑵单位：1N/C = 1V/m ⑶物理意义：反映电场性质（强弱）的物理量，场强大电场强；场强小电场弱。⑷矢量性：物理学中规定：电场中某点正电荷受力的方向就是该点的场强方向。

[深入探究] 某点的场强同试探电荷有关吗？该点的场强由什么决定？ 某一点的场强当不放试探电荷时将变为零的观点是否正确？

[实例分析] 分析如图A、B 两点的场强是否相同课堂反馈 ㈢点电荷的场强、电场的叠加

[学生活动] 由库仑定律和场强公式推导点电荷的场强公式。

q受力为

F = kQq/r2 根据电场强度定义：

E = F/q = kQ/r2 公式中各物理量及对应的字母：

E→电荷产生的场强→N/C k→静电力恒量→Nm2/C2 Q→产生电场的电荷→C r→电场中某点到Q的距离→m 场强方向：

如果Q是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q； 如果Q是负电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。

[问题讨论] 如果有几个点电荷产生电场，那么空间中某点的电场又是如何的呢？场强呢？

[讨论结果] 如果有几个点电荷产生电场，它们的电场就互相叠加，形成合电场。合成原理：矢量运算法则。

[实例分析] 课本例2。课堂小结

课堂反馈

下列说法中正确的是

A、在非匀强电场中，各点的场强大小必定不等 B、电场强度是反映电场的力的性质的物理量

C、电场强度是矢量，它的方向就是电荷在该点的受力方向

如图所示，在正电荷Q的电场中距Q为r的P点放一个很小的点电荷q，测得 q受到的电场力为F，则P点的电场强度为 A、E = F/q

B、E = kQ/r2 C、E = F/Q

D、E = kq/r2 在电场中的某点放入电荷量为5.0×10-9C的点电荷，受到的电场力为3.0×10-4N。这一点的场强是多大？如果改用电荷量为6.0×10-9C的点电荷，用来确定该点场强，场强会不会改变？为什么？

地球的表面通常存在一竖直方向的电场，一带负电的微粒在此电场中受到一个向上的力，电场强度的方向是竖直向上，还是竖直向下？ 布置作业

回顾复习本节内容。课后作业。预习下节。

第三篇：电场强度下教案

电场强度（第二次课）2学时

本次课的内容在电场强度的定义基础上讨论点电荷电场强度和任意带电体的电场强度。电场强度描述电场力的性质。本次课的内容涉及场的基本思想，为以后学习其他类型的物理和工程中的场奠定了基础；此外，叠加原理的思想方法并应用来求解任意带电体的电场强度。

授课对象在中学已经有了场的概念和叠加原理的基本思想，为本节课的学习奠定了基础。但学生利用高等数学的积分微分手段研究物理问题的能力仍显不足，有待在教学中通过引导、分析、归纳而使学生得到逐步提高。

1、掌握点电荷电场的分布以及定量描述；

2、掌握利用叠加原理的思想求解任意形状带电体的电场；

3、通过引导、分析、归纳，使学生对物理和工程中其他类型的场有更一般的认识；

场的概念

任意形状带电体的电场强度的计算；

以问题讨论方法为主。以引导、分析、归纳、互动等方法辅助教学。多媒体、讲授

一、课程导入（约5分钟）

知识回顾（高中的场的概念、矢量叠加原理；上次课学习的电场强度的定义）设问：实际的任意形状的带电体的电场如何定量描述？

二、新课展开（约60分钟）概念：电场强度

设问：点电荷是最简单的带电体，如何定量描述点电荷周围的电场？

分析讨论：从电场强度最普适的定义EF/q0出发，利用库仑定律，推导出点电荷电场强度公式；并分析得到点电荷电场分布的特点——具有球对称性的非均匀场。

设问：知道了点电荷电场的分布规律，对于几个点电荷组成的质点系周围的电场如何定量描述？ 分析讨论：通过回顾中学里利用叠加原理计算合力（合加速度）、以及由绕定轴转动的质点的角动量求绕定轴转动的任意形状的物体的角动量的思想，得到求解点电荷系在周围的空间电场的办法——叠加原理。运用叠加原理分析点电荷系——在电磁学中具有重要地位的电偶极子的电场。

设问：点电荷系是不连续分布的，对于更复杂的任意形状连续分布的带电体周围的电场如何定量描述？ 分析讨论：回顾绕定轴转动的物体的转动惯量的计算，得到计算任意形状连续分布的带电体电场的基本思想：分割→每个电荷元视为一个点电荷→将每个电荷元在场点处产生的电场叠加→得到任意形状连续分布的带电体的电场。

四、课堂讨论（约14分钟）

内容：带电圆环、带电圆盘轴线上的电场

五、小结（约3分钟）

六、拓展（约7分钟）

讨论：具有高度对称性的带电体(如：均匀带电圆筒)的电场利用叠加原理如何求？是否有更简单的方法？

七、作业：（约1分钟）自编习题集下册，练习二。

1、马文蔚主编．物理学（上、下册）．高等教育出版社，2000年；

2、韦尚戟．带电体内电场强度有限的讨论．河池师专学报, 1989年第1期,19-20页；

3、马学军主编．大学物理习题解析．科学出版社，2012年

1、叠加原理在物理学中运用广泛，尽管在前面的教学中多次涉及，但学生运用这一思想解决实际问题的能力依然较弱，本次课应着重强调如何运用该原理来解决物理问题。

2、学习物理，除了掌握相关的物理学原理、思想以外，还必须有强有力的解决实际问题的工具，高等数学就是这样的工具。本次课的教学在讲授如何求解任意带电体电场的过程中应该把高等数学的运用放在重要位置。把一些数学原理讲活，比如：积分的本质就是求和，等等。

第四篇：电场强度说课稿.（范文）

《电场强度》说课稿

一、教材概述

本章是选修3系列的第一章，是高中阶段电学内容的开始，也是高中阶段基础的内容之一，它既是电磁学知识的基础,又是光学等其他物理学知识的重要基础。而本章的核心内容就是这一节电场的概念及描述电场特性的物理量.本节＜电场强度＞是这一章的第三课，教材内容放在库仑定律之后，是对库仑定律的深入理解，进一步明确了两电荷之间作用的本质,是通过电场来实现的。同时又为后续课电路磁场学习的作好铺垫．因此本节课具有承前启后的作用．另外从认识论的角度讲对电场的学习，能加深学生对物质世界的认识．即世界是物质的,物质是可以认识的.统观浙江省学科教学指导意见和教材，不难发现本课的教学有如下的特点：

１知识点多：电场，电场强度，电场线，检验电荷，点电荷的电场，场源电荷，矢量运算等

２教学内容抽象：电场看不见模不着，学生对于场的感性认识少,电场线是一个理想的模型．

３学生的知识体系不完备：关于场没有完整的知识网络，在教学中必须重新构建．

(选修3-1的第一章内容是上课量大,难度大(在教学过程中尽可能的渗透探究的思想,培养学生科学探究的能力)的特点.)

但是学生在初中学习过磁场，从有关媒体上可能知道电场这个概念，这些知识对本课的学习会有一定的帮助．并且根据新课程的特点在这一节上要着重体现如何去了解电场的特性和探究“电场强度”这个物理量，这也是与老教材相比最大的一个改进。浙江省学科教学指导意见是把这一节的内容安排了二课时的，我在这一节中讲第一部分内容：电场、电场强度和点电荷的电场和电场强度的叠加。电场线及各种典型电场的分布特点安排在下一节课。

根据本节课的教学内容和学生的特点确定本课三维目标如下：

（一）知识和技能教学目标

1、知道电场是电荷周围存在的一种特殊物质，知道电荷间的相互作用是通过电场发生的。

2、了解试探电荷的作用，理解对试探电荷量和试探电荷的尺寸的要求。

3、理解电场强度，知道它的单位和定义式及方向的规定。

4、了解点电荷周围的电场分布和电场的叠加，会用点电荷的场强公式和电场叠加进行有关计算。

（二）过程和方法的教学目标

1、培养学生在通过实验及类比的方法、提高发现问题、提出问题和解决问题的能力及知识的迁移能力。

2、在理论和实验论证、猜想环节中培养学生科学论证能力和推理能力。

3、通过电场强度定义式的得出，让学生体会到用比值法定义物理量的方法和重要性。

（三）情感态度和价值观的教学目标

1、通过对于“超距作用”的观点到场的提出的物理学史的回顾，使学生认识到科学探究的协作性和继承性，法拉弟在电磁学中的重要性。

2、通过电场强度的研究，培养学生探究的精神以及对于自然、生活中物理现象的好奇性。

3、通过学习电荷的电场分布，认识到对称和科学美感。根据学生的特点和浙江省学科教学指导意见我认为：

这节课的重点：电场强度的概念和定义。这是本节课的核心，是本节课成败的关键，是实现教学目标的基础．

这节课的教学难点：如何探究和寻找“电场强度”这个物理量。因为“场”这个物理量对于学生来说是比较抽象的，缺乏较多的感性认识，所以如何让学生认识场的一些性质及寻找描述这种性质的物理量“电场强度”就成了这节课的难点。

如何突出教学重点、突破教学难点：首先通过用“芬香剂”的类比让学生对于抽象的“场”有一个感性的认识，并对场中抽象的问题以芬香剂了中心展开和处理，使学生对于场的这种抽象的物理概念通过类比的方法让学生更好的接受和理解。然后引导学生从电场力入手去寻找能描述电场性质的物理量，从提出假设到实验论证到理论论证，找到电场力与电荷量成正比的表达式：

再应用已学

，的知识来论证，最后通过比值法的定义来找出能描述电场性质的物理量：电场强度，通过这样的一条主线，这样一个科学探究的过程来寻找电场强度

物理量，从而来突出教学重点和突破教学难点。

二、教学方法

本课是新授概念的教学，对于相关的概念，学生没有完整的知识体系，不能完成上下位概念之间的迁移，因此在教学中我通过芬香剂的类比来让学生认识有关“场”的一些性质，并通过类比、实验做为工具，做到实事求是和循序渐进的教学原则。让学生对于“场”的这种抽象的概念加以认识、理解。尽可能达到新知识点的同化和顺应．因此在教学中我采用如下的教学方法：，讲述，讲解，演示、类比、设问、探究，讨论、理论论证等方法进行教学．

三、教学过程

（一）由实验和已学知识并结合物理学史，引入新课

两块磁铁间没有接触，但是会发生相互的作用，提出问题：那么它们间的相互作用是通过什么呢？学生应用初中已经学过的知识能回答“磁场”。

那么天体间的万有引力是通过什么相互作用的啊? “引力场”,那么电荷间的相互作用呢?学生会很自然的想到是”电场”.（然后向学生介绍物理学上对这个的正确认识是有一个过程的）在物理学的发展过程中科学家对于这个“场”的概念的引入是有漫长过程的，回顾物理学史： 万有引力定律的建立，是人类文明历上的一次最大有飞越，但是科学家对于万有引力是如何作用的，一直不能有正确的表述，就提出了“超距作用”（就如是上帝作用的）——万有引力与静电力进行类比也认为电荷间的作用力是一种超距作用——由法拉弟提出“电荷周围存在由它产生的电场”,电荷间的相互作用就是通过这种”场”来实现的,那么电荷A对电荷B的作用力就是由电荷A产生的电场对电荷B作用的,法拉弟引入的”场”的概念后为电磁场理论的建立和发展奠定了基础, 使人类对客观世界的认识和研究更上了一个层次这是对物理学发展的最大的贡献.引入了“场”的的概念后使我们对研究电荷间的相互更加有效和方便。（让学生领会科学研究的过程和物理学家探究的精神.）

虽然电场不同于由原子、分子组成的物质，但电场是一种客观存在的特殊物质形态, 例如空中的电磁波,有些眼见为实,但是没有看到的不一定是没有的.这一章节我们只研究静止的电荷产生的电场，为静电场，那么电荷间的这种电场力也称作电场力。

（二）电场强度

1、通过实验现象的分析和类比初步建立对电场强弱和方向的认识

提出了电场的概念，在空间放入一个电荷，那么就会在这个电荷周围形成电场。但是“电场”是看不到，摸不着，十分抽象，难于理解，(学生也会认为可能没有)所以我以芬香剂做为类比来让学生感性认识电场的真实性、物质性。（1）电荷放入空间在其周围会不会形成电场啊？我们可以通过什么方法去感知它的存在啊？

芬香剂放入空间在其周围会形成香气吗？会的，虽然我们看不到，也摸不着，但是芬香剂的明显特征是对于在“香气场”中有嗅觉的人生产作用。所以我们通过自己的鼻子感知它的存在。（当然也可以由其他的方法去检验香气是否存在，例如仪器）

那么电荷放入间也一样会在其周围形成电场，虽然我们看不到也摸不着，但它是客观存在的。电场的明显的特征是对放入其中的电荷有电场力的作用，那么我们可以通过在场中放入电荷来检验电场是否存在。（当然也有其他的方法）引用教课书上的图来分析。（并引入场源电荷和检验电荷的概念）（2）电荷O形成有电场在各处有没有强弱和方向啊？如果有我们可以通过什么判定啊？

芬香剂形成的一个香气有没有强弱啊？有，前排的同学闻到了，而后排的同学可能没有闻到，所以是有闻到，也是有方向的，沿着以芬香剂为中心向外，但是我们为了能严谨、准确的研究，我们应该是确定的一个人来鉴定各处的香气浓度，因为不同的人鼻子的敏感度可能是不一样的。引用课本图1.2-1所示的实验来分析，试探电荷应该是同个的。也就是标准要一样，那样的研究才会有意义。（3）那么电荷O形成的电场与检验电荷有关吗？应该是由什么来决定的啊？ 芬香剂形成的香气在各处的浓度强弱是不是由同学们的鼻子决定的啊？不是的，不管你去不去闻，还是你有没有在这个教室中，这个香气及各处的浓度都是确定的，这应该由芬香剂本身及离芬香剂的距离（某一个位置）决定的。那么电荷O形成的电场的各处的强弱和方向应该与检验电荷是无关的，在空间放入一个场源电荷，那么在其周围就形成了一个电场，各处的场的强弱和方向也就确定了，与你放不放检验电荷是没有关系的，你放入检验电荷就是去检验一下该处场的大小和方向的。那么空间形成的电场在各处的强弱和方向是由场源电荷及所处的位置来决定的。

通过以上的类比我想大家应该比较清楚的知道了电荷放入空间在其周围会形成电场，这个电场在各处有强弱和方向，也知道了这个与检验电荷是无关的，是由电场本身（场源电荷和位置）决定的。那么我们用怎样的一个物理量来描述场的这种性质呢？

二、电场强度强度概念的建立

1、我们能不能用检验电荷在某处受到的电场力来描述该处的电场的强度和方向？

在电场中的不同的位置放入检验电荷q,那么它所受到的电场力F方向和大小不一样,那么用这个检验电荷所受到的力F能来描述电场的这种性质吗?(各处的场的强弱和方向)以芬香剂来类比,某一个人在某一点闻到的香气浓度能不能表示这个”香气场”在该处的香气浓度,也就是这个浓度对任何人都是适用和一样的啊?(因为我们已经知道香气场中某一点的香气情况是由自身所决定的,与去鉴别的这个人是没有关系的.)不能,因为不同的人鼻子的灵敏度是不一样的,你可能认为这儿已经很香了,但是换一个鼻子有病的人,他认为这儿是不香的,那么在电场中也一样啊,在同一点放入不同电荷量的检验电荷,所受到的电场力是不一样的,而对于确定的电场中某一点的电场强度和方向上确定的啊,那么这个电场力F就不能来准确的描述场的这种性质啊.2、那么我们如何来寻找这个物理量啊？

我一时也不知道了，但是我们可以应用我们已有的知识来研究一下这个个问题。我们对电场的研究是从电场力角度进入的，那我们在电场中的同上点上放入不同的电荷来研究一下它的受力啊，在真空中的点电荷Q（因为前面所学的知识库仑定律的适用条件）产生的电场中的某一点放入检验电荷q，那么它受到的电场力是，那么放入2q

2F，3q

3F。。。。，那么大家是不是可以发现试探电荷在电场中某点受到的电场力F与试探电荷的带电量q是成正比的啊，E是一个比例常数，与试探电荷是无关的。那么这个对于电场中确定的一点而言是不变的，与试探电荷是无关的，那这个物理量就不是我们所寻找的啊，（有的兴奋，激动）但是我们知道这个E虽然与试探电荷无关，但我们知道如果是这个物理量，那么它应该由场源电荷及在场的位置决定的啊？我们还进一步和论证。我们再由刚才的方法，（应用已有的知识来论证），那么它确实是与试探

r来决定的，那么这个物

Q电荷是无关的，仅与场源电荷和到场源电荷Q 的距离理量就是我们要寻找的，（引入电场强度概念的时机已经成熟）所以有进我们在进行科学研究时要充分的应用自己在智慧和已有知识来进行。

3、电场强度的概念（1）定义：试探电荷在电场中某点所受电场力与它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。（2）定义式： 单位：牛顿每库仑，N/C，（伏每米，V/m）

（3）电场强度的方向规定再利用图1.2-1所示的实验，引导学生讨论：把同一试探电荷放到电场中的不同位置，试探电荷受到的电场力方向是否相同？经过讨论，学生会明白电场强度应该能描述电场的强弱也能描述电场的方向，所以电场强度是矢量，那么电场的方向应该是怎样的啊？“学生提出电场中某点的电场强度方向就是该点试探电荷所受电场力的方向”对不对，让学生讨论，那么正负电荷在电场中同一点所受电场力方向相反啊，不是有两个方向了，那么如何规定啊？规定的方法与电流方向的规定一样：电场中某点的电场强度方向跟正电荷在该点所受电场力方向相同，与负电荷在该点所受电场力方向相反。

（4）电场强度的物理意义：就是描述电场的强弱和方向的物理量。

但是电场强度E与试探电荷的带电荷量q，及所受的力有没有关系啊？没有，只起到试探的作用，如果你的这一点不放入试探电荷，那么这一点的电场的强弱

和方向也是确定的，就如香气场中某点的香气不会因为你没有去闻，但就没有了或改变了。

那么香气场中的这种性质应该用什么来描述啊？

以某一个人闻到的香气和这个鼻子的灵敏度相比值来定义的，是不是。所以用比值定义物理量，用来表示研究对象的某种性质。是物理学中非常重要的一种科学方法，前面学过的速度v，密度

。（让学生通过对密度来类比研究，说明强调E与试探电荷所受到的电场力和电荷

量是无关的，只是起到了试探有作用。）

能反映物体单位时间内运动位移的多少的性质即速度，能反映单位体质内含物质多少的性质即密度，能反映单位电荷受到电场力的性质即电场的强弱

那么我们现在就来应用一下用比值法来定义物理量的这种物理学上重要的科学方法。

场是物理学中重要的概念，除了电场和磁场，还有引力场，物体间的万有引力就是通过引力场发生作用的，地球附近的引力场叫做重力场。仿照电场强度的定义，你认为应该怎样定义重力场强度的大小和方向啊？

加强学生对所学知识的应用能力和迁移能力，并通过这个练习加深学生对比值法定义物理量的一种思想的理解，为今后遇到这种情况有更好处理能力，使学生对所学到的知识进行升华。

3、点电荷的电场 电场强度的叠加

最简单的电场是点电荷产生的电场,那么我们就从最简单的电场开始来研究一下点电荷电场的特性.设一个点电荷的电量为Q,与之相距r的试探电荷的电量为q,根据库仑定律,试探电荷受到的电场力为:, 由电场强度的定义:,所以

该点电场强度为。

那么、这两个公式有什么区别啊？

一个定义式，一个决定式，定义式中的q是试探电荷，F上试探电荷在该点受到的电场力，但是电场强度E与q、F是没有关系的，只起到试探有作用。而决定式中的Q是场源电荷，r是离场源电荷距离中r，E是在这个场源电荷Q形成有电场中离场源电荷中r处这个点上的电场强度。而且这个公式只适用于真空中的点电荷。

以点电荷Q为球心，以r为半径的球面上，各点的电场强度的大小和方向有怎样的关系？建议学生画出场源电荷，分正、负两种场源电荷分别画出电场强度的方向。（为后面电场线的学习做铺垫）

关于电场强度的叠加问题，可以让学生讨论下列问题：

（1）两等量同号场源电荷Q，相距r，试求以它们连线为边长的等边三角形的顶点处的电场强度的大小和方向。（学生能求出大小，但是会漏了另一个顶点的一组解，此问题培养学生思维的全面性）

（2）改变其中一个场源电荷的电性，画出等量异号点电荷产生的电场强度的矢量和，明确电场强度的叠加实质上是求各个电场强度单独存在时的矢量和。

一个较大的带电体不能看做点电荷，在计算它产生的电场时，可以把它分做成若干小块处理，然后再用电场强度的叠加计算整个带电体的电场。

对于一个半径为R的均匀带电体（球壳）在球外部产生的电场，与一个位于球心的，电荷量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点的电场强度也是

.法拉弟不仅提出了场的概念，而对于电场的定量的研究我们引入了电场强度这处物理量，而对于电场的形象的描述法拉弟引入了电场线，而且用电场线直观地描绘了场的清析图景。

那么有关于这一块的内容我们准备在下一节课中与同学们一起来研究，也来研究一下科学家是如何用一种虚拟的曲线把抽象的电场形象的描绘出来，体现科学中的美感。

三、小结

1、在这一节课中我们通过生活中的芬香剂的类比了解了抽象的“场”的有关性质，并通过类比和已学的知识找到描述电场这种性质的物理量“电场强度”E。

2、经历场强概念的建立的过程，进一步认识用比值法定义一个物理量的方法。

3、对

一、这两个式子的区别我们应该要撑握。

4、对于点电荷的电场及分布特点和电场的叠加的知识要撑握并能应用解决对应的实际问题。

第五篇：如何教学电场强度

中职物理课堂

如何教学“电场、电场强度”

山西省长子县职业技术学校

侯彩红

摘要：中职物理课堂教学有着各种不同的组织方式，但无论是从一堂课来看，还是从一堂课中的某个专题的讲授来看，基本是按下列几个层次来进行的：首先明确学习的课题，其次提出猜想，然后制定实验计划并进行实验，最后总结实验现象得出结论，并联系实际运用结论。据此，本文就如何教学“电场、电场强度”这个课题进行了探讨，希望对学生的物理学习有所帮助和提高。

关键词：电场

电场强度

控制变量

比值定义

“电场、电场强度”这节内容涉及很多的物理思维方法和科学研究方法，是充满物理气息，但又非常抽象的一节概念课。在中职物理课本中它被编排在电和磁部分的第一节，不像普通高中的物理课本中，在其前面还有库仑定律的铺垫；再者，众所周知，中等职业学校的学生大多数基础较差，底子较薄，如果在电磁学部分的开头，就给学生造成较大的困难，那么在以后的学习中学生就可能钻黑洞，甚至厌学了。可见，上好本节内容的重要性。在此，我对本节内容的课堂教学，粗浅地谈谈自己的几点做法。

一、将抽象概念物质化，降低学生接受的难度。本节课中我首先让学生回顾初中学过的有关知识：自然界中存在哪几种电荷？电荷之间的相互作用是怎样的？然后通过幻灯片展示：“两个带电体A和B的作用”并提出问题：两个带电体没有直接接触，它们之间的相互作用是如何发生的？在教材处理时我先讲解两个物体要发生相互作用的一般规律，即：一般物体间的相互作用有两种方式：

（一）直接（接触）作用；

（二）间接作用，借助工具。再提出猜想，不直接接触的电荷间的作用，必定通过间接作用产生，那么自然需要媒介，这时引出电场的概念，即电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质，这样将“场的物质性”形象化，从而降低学生对抽象概念的接受难度。接着提出问题，怎样检验电荷周围的空间是否存在看不见、摸不着的电场？引导学生思考：能否将看不见的电场通过能看见的方式表现出来?由此引出电场的基本性质，最后借助多媒体播放动画，用电场的观点说明电荷A与电荷B之间的相互作用。这样通过提出问题→猜想结果→分析推理→解决问题的过程，体会从一般事物的共性来认识个别事物的个性的科学方法，逐步培养学生的推理能力。

二、采用控制变量的方法，探究电场强度的物理含义。

控制变量是物理学研究中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一，尤其是研究多个物理量之间关系的有关问题时，经常采用。本节课中在研究电场力的性质时，如何描述场源电荷产生的电场的强弱，即电场强度的概念和物理含义，既是重点又是难点，我采用了控制变量法，将这个问题分两个步骤来研究，在场源电荷Q产生的电场中，（一）将同一个试探电荷q分别放在电场中三个不同的位置，研究其受力的问题；

（二）在电场中的同一位置放置电荷量不同（如q、2q、3q）的试探电荷，研究其受力的问题。提出问题后，先让学生看书、思考，然后借助多媒体播放这两种情况下电荷所受电场力的情况，通过直观演示，学生很容易明白：

（一）在电场中的不同点，同一电荷受力不同，电场强弱也不同；

（二）在电场中的同一点，不同电荷受力不同，但电场强弱是一定的，同时，结合事例，如我们坐在剧场里观看歌舞晚会时，各个座位上的声音效果和光线强度是不同的，但又是一定的，这与座位上有没有观众无关。让学生理解电场的强弱由电场本身决定，与是否放入试探电荷或放入的试探电荷所带电量的多少无关。教学中让学生体会，控制变量法在物理学研究中的应用时，注意讨论公式中某两个物理量间是成正比还是反比的问题时，如 R =

U必须要关注其I他物理量是不是不变的，这一点学生在解题时容易忽略。如果使学生在这里能较为深刻的理解控制变量法的内涵，那么对学生在后面学习磁感应强度，及法拉第电磁感应定律等内容时，都将有极大帮助。

三、采用比值定义法，加深对电场强度概念的理解。

在前面应用控制变量法得出结论的基础上，引导学生进一步分析会发现：

（一）在电场中的同一点，电场强弱是一定的，比值F/q也一定；

（二）在电场中的不同点，电场强弱不同，比值F/q一般也不同，而且比值F/q大的点，电场比较强，比值小的点，电场比较弱。这个比值由试探电荷在电场中的位置决定，跟试探电荷所带电量的大小无关，能反映电场自身的性质。由此我们发现比值F/q可以用来描述电场的强弱。用两个量的比值来定义一个新的物理量，这种方法以前我们也多次用到。如密度ρ就是用质量m与体积v的比值来定义的。加速度a就是用速度的变化量△v与时间t的比值来定义的等等。在此基础上，学生就顺理成章地知道了电场强度的定义（E=F/q）。这样定义一个新的物理量的同时，也确定了这个新物理量与原有物理量的关系，而且可以让学生比较定义式与决定式中物理量之间的关系，理解物理量的本质含义。

另外，选择有针对性的课堂练习，进一步巩固本节所学的主要内容也是必不可少的。同时，通过练习，也可起到发展学生思维，提高学生能力的作用。

总之，对于物理概念尤其是重要的物理概念的教学，教师事先必须清楚学生原有的知识结构和思维障碍，把握学生的认知特点和规律，这样，课堂教学才具有针对性和实效性。本节内容采用教师引导下学生探究的教学方法，并辅助多媒体教学动画课件，将实验进一步具体化和清晰化，让学生体会“对电场概念的认识”，并经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程，获得探究活动的体验；领略通过电荷在电场中所受静电力来研究电场，从中感受猜想、推理、控制变量、比值定义等研究方法，这也正符合新的课程标准所要求的不仅重视知识与技能的获得，更要注重物理学知识的获得过程与方法，关注学生的情感态度和价值观。本节课正是采用了这样的方法，使学生对电场强度概念的建立过程留下了深刻的印象，正是由于突出了概念的建立过程和方法的渗透，因而在本节课的教学过程中收到了极好的教学效果。而且我相信，这样的课堂教学对学生今后的物理学习也会起到事半功倍的作用。