高中物理电场强度
（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。
小结：（投影片）
电场是电荷周围客观存在的一种物质，它“看不见”、“摸不着”，我们是怎么认识它的呢？根据电场和其它物质的相互作用来认识电场的。为此我们引入了检验电荷，用检验电荷是否受到电场力来判断电场是否存在；又用检验电荷受到的电场力与它的电量的比值即电场强度来定量描述电场的性质。用电场线形象地描述电场的分布。
课堂训练
1．关于电场强度，下列说法正确的是:
A． E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍
B．E=kQ/r2中，E与Q成正比，而与r平方成反比
C．在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强均相同
D．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力
2020-2021年高二物理电场强度教案
2019-2020年高二物理电场强度教案 一、教学目标 1、知识与技能 ①知道电荷相互作用是通过电场发生的； ②理解电场强度的定义，并能用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度； ③电场叠加及知道叠加求合场强用平行四边形定则。 2、过程与方法 ①能运用已学过的知识来帮助理解，迁移到新知识，体会类比迁移的方法和思路； 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，学会发现问题、 提出问题，讨论问题作出假设并通过推理来总结得出相关结论。 3、情感、态度与价值观 激发学生学习兴趣，体验探究的过程与成功的喜悦。 二、教学方法 1、复习导入新课，提出新课题，通过再研究上次课的演示实验出发，达到承上启下的作用。 2、设问激疑，尽量通过引导，充分调动学生积极思考，发挥主观能动作用，体现学生主体地位。 3、类比释疑，对新概念的引入，尽量启用学生的知识储备中已知的相类似知识，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。 三、教学仪器 锡箔纸、铁架台、水平横杠、丝绸、玻璃棒 四、教学重难点 1 电场强度的定义 2 电场叠加及知道叠加求合场强用平行四边形定则 五、教学过程 （一）复习引入 师：大家好！很高兴能和大家一起学习。上一节内容，我们认识了点电荷，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？哪位同学来帮我们一起回顾一下？生回答：点电荷概念及库仑定律内容。 师：很好！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 师：我们一起回顾一下上节课的实验 师：你看到什么现象？生：带电锡箔飘起 师：这现象说明了什么？生：电荷间有力作用
几种典型带电体的场强和电势公式
几种典型带电体的场强和电势公式
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几种电荷分布所产生的场强和电势 1、均匀分布的球面电荷（球面半径为R ，带电量为q ） 电场强度矢量：?? ???<=>=）（球面内，即。）（球面外，即R r r E R r r r q r E 0)( , 41)( 3 επ 电势分布为：()()??? ???? ==（球内）。（球外）， 41 41 0 0 R q r U r q r U επεπ 2、均匀分布的球体电荷（球体的半径为R,带电量为q ） 电场强度矢量：??? ? ??? >=<=）（球体外，即。）（球体内，即，R r r r q r E R r R r q r E 41)( 41)( 3030 επεπ 电势分布为：()()() ??? ? ??? <-=>=即球内）（。即球外）（， 3 81 41 3 2 20 0 R r R r R q r U R r r q r U επεπ 3、均匀分布的无限大平面电荷（电荷面密度为σ） 电场强度矢量：离无关。）（平板两侧的场强与距 ) (2)(0 i x E ±=εσ 电势分布为： ()()r r r U -= 00 2εσ 其中假设0r 处为零电势参考点。若选取原点（即带电平面）为零电势参考点。即00=U 。那么其余处的电势表达式为： ()()??? ? ??? ≤=≥-=0 2 0 2 00x x x U x x x U εσ εσ 4、均匀分布的无限长圆柱柱面电荷（圆柱面的半径为R ，单位长度的带电量 为λ。） 电场强度矢量 ?? ??? <=>=，即在柱面内）（。即在柱面外）（，R r r E R r r r r E 0)( , 2 )( 2 επλ
电场强度教案完整版
电场强度教案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
《电场强度》教案 授课人李传林 一、教材分析 本堂课采用的是人教版高中物理选修3-1第一章第三节。 电场是一种物质，对这一点的认识，课本是先从电荷间的相互作用要通过物质做媒介引进电场的。电场因为它看不见、摸索不着，比较抽象，故可先把它接受下来，在学习中逐渐加深对它的认识。 本节主要由“电场”“电场强度”“点电荷的电场”“电场的叠加”四部分组成。电场强度是本章的重点，它的概念的建立又是本章的难点。 二、教学目标 1．知识与技能 （1）知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是一种特殊的物质形态； （2）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）推导并掌握点电荷的场强公式，知道电场的叠加原理，会进行简单计算。 2．过程与方法 （1）通过设置问题启发学生思考，使学生初步掌握研究抽象物理量的思维方法； （2）通过组织探究和验证实验过程，训练学生观察与总结的能力，运用数学的控制变量法和比值定义法处理物理问题的方法； （3）让学生亲身经历科学规律探究过程，认识探究意义、尝试探究方法、培养探究能力和创新精神。 3．情感、态度与价值观 （1）通过对场的概念学习，知道自然界有两种物质－－实物粒子和场，提高对客观世界的认识层次； （2）通过探究和验证等活动，培养学生与人交流的合作精神，以及关注社会、积极参与的意识； （3）通过探究培养学生实事求是、精益求精、锲而不舍的探索精神。 三、教学重点 电场强度的定义式的获得过程 四、教学难点 电场强度概念的建立 五、教学过程 复习库仑定律 教师:相互作用的电荷需要接触吗 学生：不需要。 教师：像这样不需要接触也能产生的作用力还有哪些？ 学生：磁力，万有引力。
《电场强度》教案李永亮.
第三节电场强度 教学目的： 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
高中物理电势与场强关系训练
电势差电势能电势差与电场强度的关系 双基训练 ★1.在电场中，A、B两点的电势差U AB>0，那么将一负电荷从A移到B 的过程中 ( ).【O.5】 (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 答案:B ★2.关于电场中的等势面，下列说法中止确的有( ).【1】 (A)等势而不一定跟电场线垂直 (B)沿电场线电势一定升高 (C)在同一等势面上两点间移动电荷，电场力做功为零 (D)处于静电平衡状态的导体是等势体，表面是一个等势面 答案:CD ★3.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______V.【O.5】 答案:400 ★4.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______N／C.【0.5】 答案:100
★5.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E C=______V ／m，E D=______V／m，U C=______V，U D=______V.【3】 答案:500，500，-7.5，-2 ★★6.如图所示，仅在电场力作用下，一带电粒子沿图中虚线从A运动到B，则( ).【2】 (A)电场力做正功 (B)动能减少 (C)电势能增加 (D)加速度增大 答案:BCD ★★7.下列说法中正确的是( ).【1】 (A)电场线密集处场强大，电势高 (B)沿电场线方向场强减小，电势降低 (C)在电势高处电荷具有的电势能也大 (D)场强为零处，电势不一定为零 答案:D
论电场强度概念的教学.
论电场强度概念的教学 问题的提出 电场强度是高中物理教学内容中的重要概念.长期以来,教材在引入时通常是沿用普通物理的处理方法,即只讲电场强度是检验电荷在电场中某点受到的电场力与电量的比值是一个常量,这个常量与检验电荷无关,只与电场本身的属性有关,所以定义这个比值叫做该点的电场强度,而不讲为什么要用电场力与电量进行比较的原因.这种情况就使得学生在学习中对于电场强度概念的定义始终处于一种“知其然而不知其所以然”的境地,从而在一定程度上影响了学习的效果.有鉴于此,本文拟结合有关教材对电场强度概念引入方式的比较分析,探讨电场强度概念的恰当引入方式,以期对中学物理概念教学有所裨益。 2 人教版教材电场强度概念引入方式的分析 对于电场强度概念,人民教育出版社出版的全日制普通高级中学教科书5物理6(第二册)是这样引入的。 研究电场,必须在电场中放入电荷.这个电荷的电荷量应当充分小,放入之后,不致影响原来的电场.体积要充分小,便于用来研究电场中各点的情况.这样的电荷称为试探电荷. 把试探电荷q放在电荷Q产生的电场中(如图1所示),电荷q在电场中的不同点受到的电场力的大小一般是不同的,这表示各点的电场强弱不同.电荷q在距Q较近的A点,受到的电场力大,表示这点的电场强;电荷q在距Q较远的B点,受到的电场力小,表示这点的电场弱.但是,我们不能直接用电场力的大小表示电
场的强弱,因为不同的电荷q在电场的同一点所受的电场力F是不同的.实验表明,在电场的同一点,比值F/q是恒定的;在电场的不同点,F/q比值一般是不同的.这个比值由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量.在物理学中,就用比值F/q来表示电场的强弱.放入电场中某点的电荷所受的电场力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表示电场强度,则有 E=F/q. 我们的研究表明,该教材对电场强度概念引入的处理存在着逻辑上的缺陷.我们知道,电场强度是从力的角度描写电场各处强弱及方向的物理量.因此,如果要引入电场强度这个物理量,就需要在电场中放入电荷.然而,直接用电场力表示电场的强弱是不行的.但其原因不仅是/因为不同的电荷q在电场中同一点所受的电场力是不同的,更是因为,如果这样做,就可能会出现离场源电荷Q近的地方电荷受的电场力小(如果在该点放置一个电量较小的电荷),而离场源电荷Q远的地方电荷受的电场力大这样的情况(如果在该点放置一个电量较大的电荷),从而得出离场源电荷Q近的地方电场强度小,而离场源电荷Q远的地方电场强度大的错误结论.原因何在呢? 原来,出现上述佯谬的根本原因在于,直接把两个不同的电荷q放在电场中的不同点所受的电场力F进行比较是没有意义的.这是因为,在做比较时必须要有相同的标准.只有具备了相同的标准,才能使比较的结果有意义.那么,如果两个电荷q的电量不相同怎么办呢?根据比较的要求,就需要把它们的电量"变"成相同.而这种"变"的方法,就是把两个不同的电荷q放在电场中的不同点所受的电场力F与各自的电量相比,而比的结果就“变”成了单位电荷所受的电场力,这正是电场强度的定义. 因此,在电场强度概念引入的过程中,如果在电场中同一点放置不同电量的两个电荷,由于其比值F/q是恒定的,所以,无法比较电场的强弱.相反,如果在电场中的不同点放置不同电量的电荷,由于其比值F/q是不同的,因此,可由其比值判断电场的强弱.然后再在电场中同一点放置不同电量的电荷,由于F/q是一个常量,它是一个反映电场性质的物理量.这样的逻辑关系,才使电场强度定义的引入水到渠成. 3 北师大版教材电场强度概念引入方式的分析 由教育部基础教育司<高中物理课程改革与实验>课题组编写的全日制普通高级中学教科书<物理>(第二册)是这样引入电场强度概念的。
电势差与电场强度的关系练习题
电势差与电场强度的关系——练习题 1．如图1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是（） A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少 B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加 C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加 D．把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加 2．如图2所示，电场中a、b、c三点，ab=bc，则把点电荷+q从a点经b移到c的过程中，电场力做功的大小关系有（） A．Wab＞Wbc B．Wab＝Wbc C．Wab＜Wbc D．无法比较 3.如图3所示，在真空中有两个等量正电荷Q1和Q2,分别置于a、b两点，dc为ab连线的中垂线,d为无穷远处,现将另一正电荷由c点沿cd移向d点的过程中，下述中正确的是（） A．q的电势能逐渐增大 B．q的电势能逐渐减小 C．q受到的电场力一直在减小 D．q受到的电场力先增大后减小 4.关于电势与电势能的说法，正确的是( ) Ａ.电荷在电势越高的地方，电势能也越大 Ｂ.电荷在电势越高的地方，它的电量越大，所具有的电势能也 越大 Ｃ.在正点电荷电场中的任一点处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能Ｄ.在负点电荷电场中的任意点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能5．一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么( ) A．电荷在B处时将具有5×10－6J的电势能 B．电荷在B处将具有5×10－6J的动能 C．电荷的电势能减少了5×10－6J D．电荷的动能增加了5×10－6J 6．一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则( ) A．a、b两点场强一定相等 B．该点电荷一定沿等势面移动 C．作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直的 D．a、b两点的电势一定相等 7.如图所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电量为10-2C的微粒在电场中只受电场力作用，由A点移到B点，动能损失0.1J，若A点电势为-10V，则（） A．B点的电势为0V B．电场线方向从右向左 C．微粒的运动轨迹可能是轨迹1 D．微粒的运动轨迹可能是轨迹2
电场强度 说课稿 教案
电场强度 三维目标 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、定义式及有关的计算，知道电场强度是矢量及方向是怎样规定的； 3．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。 5．知道什么是电场线，知道用电场线可以形象地表示电场的方向和强弱； 6．知道一个点电荷，两个等量点电荷、点电荷与带电平行板间的电场线的分布； 7．知道什么是匀强电场，以及匀强电场的电场线的分布； 8．知道两块靠近的平行金属板，大小相等，互相正对，分别带有等量的正负电荷，它们之间的电场（除边缘附近外）是匀强电场。 过程与方法 1．通过分析电场中不同点的电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解F/q比值反映的是电场的强弱。通过类比方法、比值法定义物理量，提高学生研究问题的能力； 2．知道电场叠加的一般方法。 3．用电场线形象化地描述电场，使学生达到运用形象思维上升到抽象思维的境界。 情感态度与价值观 1．使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法；培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。 2．通过电场的教学，培养学生对物质的认识观。
3．使学生从一些特殊事物找出它们的共性而得到一般的规律； 4．通过各种电场中电场线的描绘，渗透物理学中的美学教育。 教学重点 电场、电场强度和电场线的概念，电场强度的定义式。 教学难点 1．电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算。 2．对E ＝F q 和E ＝2Q k r 的理解。 3．对理解电场线的性质。 教学方法 归纳推理法、讲授法、实验分析法、归纳总结法。 教具准备 有机玻璃棒一根、丝绸一块，绝缘导体球大小各一个，细丝线一条，铁架台一个。感应起电机一台，盛有蓖麻油与奎宁的针状结晶或头发屑混和物的玻璃培养皿一个，一对电极球，一对平行板电极，常见电场的电场线分布的投影片。 课时安排 2课时 教学过程 ［新课导入］ 问题：库仑定律的文字表述、公式、适用条件？ 文字表述，真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 适用条件：真空(干燥空气)中，点电荷。 公式：F ＝122 q q k r ，求解静电力F 时，利用公式将q 1、q 2代绝对值，求得大小，方向依据同斥异引判定。 问题：电荷间相互作用的引力和斥力是如何实现的？ 电荷间相互作用不需要直接接触，它们间的的引力和斥力是通过第三者间接作用而完成的。 万有引力曾被认为是一种既不需要媒介，也不需要经历时间，而是超越空间
高中物理《电势差和电场强度的关系》强化练习题(含答案)
高中物理《电势差和电场强度的关系》强化练习题 一、选择题 1．（双选）下述关于匀强电场的结论错误的是（） A．公式E＝F／q也适用于匀强电场 B．根据U＝Ed可知，任意两点的电势差与这两点的距离成正比 C．匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值 D．匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致 2．关于静电场的说法中正确的是（） A．在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比 B．在匀强电场中，电势降低的方向就是场强的方向 C．电荷在等势面上移动时不受电场力 D．若电场力对电荷作正功，电荷的电势能一定减小，而动能不一定增加3．图1所示，在场强为E的匀强电场中有A、B两点， AB连线长L，与电场线夹角为α．则AB两点的电势差为 （） A．零B．EL C．ELsinαD．ELcosα 4．（双选）图2所示的匀强电场场强为103N/C，ab＝dc＝4cm，bc＝ad＝3cm．则下述计算结果正确的是（） A．ab之间的电势差为40V． B．ac之间的电势差为50V． C．将q＝－5×10-3C的点电荷沿矩形路径abcd移动 一周，电场力做功为零． D．将q＝－5×10-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功都是－0.25J． 5．在水平放置的平行金属板之间有一个带电液滴，恰巧静止，液滴所带电量为3.2×10-19C，重量为1.6×10-14N，若板间距为10mm，则两板间的电压为（） A.500V B..1000V C.1500V D.2000V
6．平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上6kV电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10g，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（） A.3×106 B.30 C.10 D.3×104 7．如图3所示，在场强为E的匀强电场中，取某点O 为圆心，以r为半径做一圆，在圆心O点固定一电量为＋Q 的点电荷（设＋Q的电场不影响匀强电场E的分布）．当把一 检验电荷＋q放在d点处恰好平衡，则（） A．匀强电场场强为kQ／r2，方向沿ab方向 B．匀强电场场强为kQ／r2，方向沿cd方向 C．当电荷＋q放在b点时，它受到的电场力大小为2Eq D．将电荷＋q由b点沿圆周移动到a点，电场力不做功 8．（双选）如图4，绝缘杆长L，两端分别带有等量异号电荷，电量值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角α＝60°，若使杆沿顺时针转过60°（以杆上某一点为圆心转动），则下述正确的是（）A．电场力不作功，两电荷电势能不变 B．电场力作的总功为QEL/2，两电荷的电势能减小 C．电场力作的总功为－QEL/2，两电荷的电势能增加 D．电场力做总功大小跟转轴位置无关． 9．在匀强电场中，将一个带电量为q，质量为m的小球由静止释放，带电小球的轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为θ，如图5所示，那么匀强电场的场强大小为（） A．最大值是mgtgθ／q B．最小值是mgsinθ／q C．唯一值是mgtgθ／q D．同一方向上，可有不同的值． 二、填空题 10．如图6所示的匀强电场E＝103N／C，矩形abcd的ab边与电场线平行，且ab＝3cm，bc＝2cm，将点电荷q＝5×10-8C沿矩形abcd移动一周，电场力做功_______，ab两点的电势差为_______，bc两点的电势差为______．
新人教版选修3-1高中物理电场强度教案
电场强度 教学目标 1、知识与技能 ①知道电荷相互作用是通过电场发生的； ②理解电场强度的定义，并能用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度； ③电场叠加及知道叠加求合场强用平行四边形定则。 2、过程与方法 ①能运用已学过的知识来帮助理解，迁移到新知识，体会类比迁移的方法和思路； 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，学会发现问题、提出问题，讨论问题作出假设并通过推理来总结得出相关结论。 3、情感、态度与价值观 激发学生学习兴趣，体验探究的过程与成功的喜悦。 教学重点、难点 1 电场强度的定义 2 电场叠加及知道叠加求合场强用平行四边形定则 教学方法 教学手段 教学活动 （一）复习引入 1、什么是点电荷？ 2、电荷相互作用有什么规律？ （二）新课学习 一起回顾一下上节课的实验 问题1 电荷间的相互作用力是怎么产生的呢？ 学生猜测，讨论，回答．（有同学提出是电场的存在） 思考题： １、电场看不见，又摸不着，我们怎样去认识它、研究它呢？ 学生讨论回答，老师给以引导。 电场的基本特征是能对处在其中的电荷有力的作用，我们可以从电场对电荷的力的效应来研究电场的性质。（与磁场类比）初中我们是怎么感受磁场的存在的呢？ 在磁场中放入小磁针． 我们也可在电场中放入一个类似于小磁针的物体，我们称它为试探电荷，而产生电场的那个电荷称为场源电荷．． 2、什么是场源电荷，什么是试探电荷 Flash演示试探电荷在电场中不同位置的受力情况,引入下一个问题,电场强弱. 我们先找到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，好，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？ 大小一般不同 我们刚才实验看到的现象也说明了这一点.这又反映了什么呢? 电场不同位置强弱不同 这说明电场不同位置对放入其中的点电荷产生作用力的性质的强弱不同。 问题2如何表示一个电场不同位置的强弱呢？ 学生讨论发言，鼓励同学大胆猜想。 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？ 学生讨论并说明理由。老师创造情境学生分析。 （1）如果在同一位置引入不同电量的试探电荷，电场力有什么特点。在距场源Q 为r 处，分别测试q 、2q ，所受电场力分别为F ，2F ，可见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。是什么使其受力不同呢？在这个模型中，唯一发生变化的是不影响电场的试探电荷。同时我们发现，尽管试探 电荷不同，电场力不同，但F/q=2F/2q ，对电场中的同一位置，比值q F 相等，它反映了什么呢？怎么不因试探电荷q 电量及受力F 大小的影响？ 情境（2）请比较A,B 两点的电场强弱q1 =1×10-16C ，q2 =2×10-16C F1 =3×10-4C ，F2 =4×10-4C 。 学生计算比较 （类比）上学期，我们接触过速度这个概念，要比较两位同学谁跑得快怎么看 乙，看s/t ，表示单位时间的位移,从而表示物体运动的快慢 （类比）对于电场中的A ，B 两点，我们也用F/q,表示单位电荷量受到的电场力从 而表示电场的强弱。用字母E 表示，即E=q F 。单位：N/C 。在物理学中，常常用比值定义物理量，用来表示研究对象的某种性质。请大家课后总结一下你所学过的用比值法定义的几个物理量。 能不能说电场强度E 和试探电荷所受电场力成正比，与试探电荷的电量q 成反比？电场强度E 与试探电荷有关吗？看一实例。 例：真空中有一个场源电荷Q =1.0×10-8C ，在距离它20cm 的A 点先后分别放入三个试探电荷q1，q2，q3，请分别计算： a 、若q1 =1.6×10-18C ，则该点电场强度大小是多少? b 、若q2 =3.2×10-18C ，则该点电场强度大小是多少? c 、若q1 = -1×10-17C ，则该点电场强度大小是多少? +Q A r=20cm
几种典型带电体的场强和电势公式
几种电荷分布所产生的场强和电势 1、均匀分布的球面电荷（球面半径为R ，带电量为q ） 电场强度矢量：?? ???<=>=）（球面内，即。）（球面外，即R r r E R r r r q r E 0)( , 41)( 3 επ 电势分布为：()()??? ???? ==（球内）。（球外）， 41 41 0 0 R q r U r q r U επεπ 2、均匀分布的球体电荷（球体的半径为R,带电量为q ） 电场强度矢量：??? ? ??? >=<=）（球体外，即。）（球体内，即，R r r r q r E R r R r q r E 41)( 41)( 3030 επεπ 电势分布为：()()() ??? ? ??? <-=>=即球内）（。即球外）（， 3 81 41 3 2 20 0 R r R r R q r U R r r q r U επεπ 3、均匀分布的无限大平面电荷（电荷面密度为σ） 电场强度矢量：离无关。）（平板两侧的场强与距 ) (2)(0 i x E ±=εσ 电势分布为： ()()r r r U -= 00 2εσ 其中假设0r 处为零电势参考点。若选取原点（即带电平面）为零电势参考点。即00=U 。那么其余处的电势表达式为： ()()??? ? ??? ≤=≥-=0 2 0 2 00x x x U x x x U εσ εσ 4、均匀分布的无限长圆柱柱面电荷（圆柱面的半径为R ，单位长度的带电量 为λ。） 电场强度矢量 ?? ??? <=>=，即在柱面内）（。即在柱面外）（，R r r E R r r r r E 0)( , 2 )( 2 επλ
《电场 电场强度》课堂教学设计
《电场电场强度》 教学目标： （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。 教学重点：电场强度的概念及其定义式 教学难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算 教学方法：对比法、讲授法、启发式 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1.3－1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放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电场能使放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P ） 12 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P 13
电场强度教学设计
电场强度教学设计 一、知识与技能 1、了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。 2、知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的一 种特殊的形态。 3、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。 4、能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式，并 能用此公式进行有关的计算。 5、知道场强的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的计算。 二、过程与方法 1、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。 2、领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。 三、情感态度与价值观 建立科学的物质观。养成求真、求实严谨的科学态度。 教学重点： 1、探究描述电场强弱的物理量。 2、理解电场、电场强度的概念，并会根据电场强度的定义进行有关 的计算。 教学难点: 探究描述电场强弱的物理量。 教学用具：多媒体课件
设计思路：本节课是一节概念课，让学生体会概念的建立过程，知道为什么建立此概念？这个概念是什么？这个概念建立后能干什么？在学习的过程中整合以往学习的概念，通过物理概念的学习，了解物理学的研究方法。教学中充分调动学生的学习积极性，让学生感到学习物理不仅仅是解题、记忆，而是对大自然规律的探索。 电场强度是“电场”一章的重要概念，本章的概念比较抽象，教材强调弄清建立概念的背景，把抽象概念具体化，以便于学生理解。在教学设计上，一方面不必期望学生通过一节课的学习，就将电场强度这个概念理解得非常透彻，只要让学生初步认识到电场强度是描述电场强弱的物理量，是表示电场本质属性的物理量就好。学生通过一段时间的学习,会逐步深化对此概念的理解。另一方面采用教师引导下的探究式教学方法，以科学探究为学生的主要学习方式，发挥学生的积极性、主动性和创造性。 教学设计 一、复习提问、新课导入 教师：上一节课我们学习了库仑定律，请同学们回忆一下：库仑定律 的内容是什么？ 学生回答：略 教师：两个电荷接触了没？没有接触怎么产生了力？： 投影展示1 （猜1）：超距作用：相隔一定距离的两个物体之间存在 着直接、瞬时的相互作用，不需要任何媒质传递，也不需要任何传递时间。 二、新课教学 （一）电场
2019-2020年高中物理 电势差与电场强度的关系教案 人教版第二册
2019-2020年高中物理电势差与电场强度的关系教案人教版第二册一、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、教学重点、难点 1．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、教学方法：讲授法 四、教具：投影仪、幻灯片 五、教学过程： （一）引入新课 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。 （二）进行新课 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=Ed。这就是说，在匀强电场中，沿场 强方向的两点间的电势差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 cos α=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=Escos α=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。
高中物理教案-电场强度
1.3电场强度 ●教学目标： 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.掌握电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算． ●重点难点： 1.电场强度的概念及其定义式； 2.对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算 . ●教学内容： （一）复习上一课时学习的知识 （二）进入新课 思考：电荷间的相互作用力是怎样产生的？ 1、电场概念：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. 1、电场基本性质：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. 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---- 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。电荷量大的点电荷对电场有什么影响呢？ 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，电场强度由什么决定？回顾比值定义法。）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
电势和电场强度的关系
1．下列说法正确的是( ) A ．在同一等势面上各点的电场强度必定相等 B ．两等势面一定相互平行 C ．若相邻两等势面间的电势差相等，则等势面密的地方电场强度大 D ．沿电场强度的方向，等势面的电势逐渐降低 2．如图1-5-13所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a 、b 两点的电势分别为φa ＝－50 V ，φb ＝－20 V ，则a 、b 连线的中点c 的电势φc 应为( ) A ．φc ＝－35 V B ．φc ＞－35 V C ．φc ＜－35 V D ．无法判定 3．如图9所示，a 、b 是电场线上的两点，将一点电荷q 从a 移到b ，电场力做功为W ，且知a 、b 间的距离为d ，以下说法正确的是( ) A ．a 、b 两点间的电势差为W q B ．a 处的电场强度为E ＝W qd C ．b 处的电场强度为E ＝W qd D ．a 点的电势为W q 4．如图10所示，两个等量异种电荷在真空中相隔一定距离，OO ′ 代表两点电荷连线的中垂面，在两点电荷所在的某一平面上取图示1、2、 3三点，则这三点的电势大小关系是( ) A ．φ1＞φ2＞φ3 B ．φ2＞φ1＞φ3 C ．φ2＞φ3＞φ1 D ．φ3＞φ2＞φ1 5.对于点电荷电场,我们取无穷远处为零势点,无穷远处电场强度也为零.那么( ) A.电势为零的点,场强也为零 B.电势为零的点,场强不一定为零;但场强为零的点电势一定为零 C.场强为零的点,电势不一定为零;电势为零的点,场强不一定为零 D.场强为零的点,电势不一定为零;电势为零的点,场强一定为零 6. 如图13所示，在匀强电场中，有A 、B 两点，它们间的距离为2 cm ，两点的连线与 场强方向成60°角．将一个电荷量为－2×10－5 C 的电荷由A 移到 B ，其电势能增加了0.1 J ．问： (1)在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？ (2)A 、B 两点的电势差U AB 为多大？ (3)匀强电场的场强为多大？ 7．如图14所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d ，各等势面电势已在图中标出．现有一质量为m 的带电小球以初速度v 0与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动．问： (1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？ (2)在入射方向上小球最大位移是多少？(电场范围足够大)
《电场-电场强度》课堂教学设计
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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。教学重点：电场强度的概念及其定义式 教学难点：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方法：对比法、讲授法、启发式教学过程： （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1.3－1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.
高中物理电势差和电场强度的关系
第六节电势差和电场强度的关系 物质存在的两种方式：实物和场 电场的两大性质： ①力的性质：由电场强度描述E ②能的性质：由电荷在电场中某点的电势描述 可用电场线形象表示可用等势面形象表示 ．．在它的周围就．存在电场E（E是客观存在而又看不见摸不着的），但电场有最基本的特性：对放入其中的电荷有力的作用。可以通过电荷的受力去研究电场。 电场力移动电荷对电荷做功。会导致电势能发生转化（因为功是能量转化的量度）做功的多少决定了能量转化的数量。 从电荷是否移到零参考点 ．．．．．．．．做功中，定义了电势和电势差的概念。 移到零参考点做功跟电荷量的比值定义了某点 ．．的电势； 两个点间移动做功跟电荷量的比值定义了两点间 ．．．的电势差； 电势差是电能转化成=>其它形式能的物理量。（反过来又是什么物理量：电动势） 电势差两点间的电势之差，电势是描述电场能性质的物理量。 由知识结构图中可发现：电场强度与电势差存在怎样的关系呢？这就是本节课所要研究的课题。（板书） 电势差与电场强度的关系（通过下面的例子来推算） 沿场强方向移动电荷 如图：表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场强方向把正电荷q由A点移动到B 点，设A、B两点间的距离为d，电势差为U，场强为E。则电场力所做的功： 从力的角度：Ｗ= Fd = qEd ①
从能的角度：Ｗ= qU ②图 由①②两式得: U = Ed 结论：在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积（板书）表达式：U = Ed 或：E = U/d（d为沿场强方向上的距离）（板书） 在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差 注意：U = Ed和E = U/d的适用条件是： （1）匀强电场（2）d是沿场强方向的两点间的距离。 单位关系：1V/m =1N/C 公式： E = U/d、E=F/q 公式<=>单位 如果不是沿场强方向移动电荷？ 如图，在匀强电场E中，有相距为L的A、B两点，两点连线与场强方向成α角。则A、B 两点间的电势差为U = EL，对不对？ [解析] A、B两点连线L不沿场强方向，不能直接 用U = EL计算A、B两点间的电势差。 从力的角度：Ｗ AB = FLcosα = qELcosα 从能的角度：Ｗ AB = qUAB 由上两式得： U AB = ELcosα (Lcosα为沿场强方向上的距离) [说明] 根据电场线跟等势面垂直这一性质，可过B点作一等势面，在等势面上找一点Bˊ，使A、Bˊ的连线沿场强方向。所以 B、Bˊ的电势相等 ∴ U AB =U ABˊ = E d E ∴ U AB = ELcosα= E d E 或 E = U AB ／d E 教师总结：电势差和电场强度的关系（３种说法） 在匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两个点沿电场方向距离的乘积． U AB = E d 或 在匀强电场中电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值 E = U AB ／ d 或 电场强度在数值上＝沿电场方向每单位距离上降低的电势． 看图讨论：得出一些结论（师生互动、探讨） 问题１：电场中A、B两点的电势差U AB 跟移动电荷的路径有关吗？ [说明]电场中两点间的电势差， 类同于重力场中两点间的高度差： 高度差Δh 跟物体运动的路径无关， 只与A、B的位置有关 ２、电势差U AB 跟移动电荷的路径无关，只与A、B的位置有关。 问题２：单位长度内，沿AB、 ABˊ两个方向，哪个电势降落的快？ 3、场强E的方向是电势降落最快的方向。 4、应用：在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。 问题3：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？ 5．结论：等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小。