电场及其描述
高中物理电场及其描述的教案
高中物理电场及其描述的教案一、教学目标1. 让学生了解电场的概念，理解电场强度、电势和电势差等基本物理量。
2. 让学生掌握电场的计算方法，学会运用高斯定理和法拉第电磁感应定律分析电场问题。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的科学思维和实验技能。
二、教学内容1. 电场的概念及其物理意义2. 电场强度电场强度的定义电场强度的计算方法电场强度与电势差的关系3. 电势电势的定义及其物理意义电势的计算方法电势差与电场强度的关系4. 高斯定理高斯定理的表述高斯定理的应用5. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律的表述法拉第电磁感应定律的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：电场强度、电势的概念及其计算方法，高斯定理和法拉第电磁感应定律的应用。
2. 教学难点：高斯定理和法拉第电磁感应定律的理解与运用。
四、教学方法与手段1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生通过观察、实验、分析、讨论等方式主动学习。
2. 利用多媒体课件、实验器材等教学手段，直观展示电场的概念和计算方法。
3. 结合实例分析，让学生掌握高斯定理和法拉第电磁感应定律的应用。
五、教学安排1. 第1-2课时：电场的概念及其物理意义，电场强度的定义和计算方法。
2. 第3-4课时：电势的定义及其物理意义，电势的计算方法，电势差与电场强度的关系。
3. 第5-6课时：高斯定理的表述和应用。
4. 第7-8课时：法拉第电磁感应定律的表述和应用。
5. 第9-10课时：综合练习，分析实际问题，巩固所学知识。
教案内容待补充。
六、教学过程6. 电场线的绘制与特点电场线的定义与绘制方法电场线的特点：从正电荷出发，指向负电荷；电场线不相交，不闭合7. 电场力与电势能电场力的定义与计算电势能的定义与计算电场力做功与电势能变化的关系8. 电场的能量与能量守恒静电场的能量电场中的能量守恒定律电场力做功与电势差的关系9. 电容器与电势差电容器的概念与工作原理电容器的电容与电势差的计算电容器充电与放电过程的分析10. 静电力与万有引力的比较静电力与万有引力的相似之处与不同之处静电力与万有引力的计算方法静电力与万有引力在实际应用中的比较七、教学过程11. 电场的叠加原理独立场的叠加相互作用的电荷产生的电场的叠加电场叠加原理的应用12. 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的受力分析带电粒子在电场中的直线运动带电粒子在电场中的曲线运动13. 电场与磁场相互作用带电粒子在电场与磁场中的受力分析洛伦兹力的计算与方向判断电场与磁场相互作用在实际应用中的例子14. 电场的能量与能量守恒（续）电场力做功与电势差的关系带电粒子在电场中的能量转换电场中的能量守恒定律的应用15. 电容器与电势差（续）电容器的串并联电容器的电荷存储与释放电容器在实际电路中的应用八、教学评价1. 评价学生对电场概念、电场强度、电势等基本物理量的理解和掌握程度。
1.3电场及其描述
如何形象的反映和描述抽象的电场呢？
三．电场线
在电场中画一些曲线，使 在电场中画一些曲线， 曲线上每一点的切线方向与该 点的场强方向一致.
电场线演示
点电荷的电场线
-q
电场线越密的地方，场强越大； 电场线越密的地方，场强越大； 电场线越疏的地方，场强越小。 电场线越疏的地方，场强越小。
等量异种点电荷的电场线
(3)物理意义：反映电场本身的性质． 物理意义：反映电场本身的性质． 物理意义
N/C
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相同． ．
3、真空中一点电荷的电荷量为Q，在 、 一点电荷的电荷量为Q
距此点电荷r处的A点的电场强度是多少？ 距此点电荷r处的A点的电场强度是多少？
则该点的场强为 Q是场源电荷的电量， 是场源电荷的电量， r是场中某点到场源电荷的距离. 是场中某点到场源电荷的距离.
一、电场 1、产生:任何带电体周围存在的一种 特殊物质. 2、基本性质:对放入的电荷有力的作 用.(这种力叫电场力)
1 、试探电荷: 条件:体积足够小,电量足够小.
不同的电荷q在电场的同一点所受的 是不同的。 电场力F是不同的。 实验表明，在电场中的同一点， 实验表明，在电场中的同一点，比值 是恒定的。 F/q是恒定的。
2、在电场中放入一个点电荷q，电荷受到的电场力为 ， 、在电场中放入一个点电荷 ，电荷受到的电场力为F， 则该点电场强度大小为 F/q 。若在该点放一个电荷量为 2q的点电荷，则该点电荷受到的电场力大小为 2F ，该 2q的点电荷， 的点电荷 电场强度大小为 F/q 。
祝同学们学习愉快！ 祝同学们学习愉快！ 再见！ 再见！
电荷q在距 较 电荷 在距Q较 在距 远的B点 远的 点，受到 的电场力小. 的电场力小
高二物理电场知识点总结
高二物理电场知识点总结物理学中的电场是指电荷在空间中所产生的电场力所形成的场景。
电场的研究内容以及其应用广泛且重要，对于高中物理学习来说，电场也是一个重要的知识点。
本文将对高二物理电场知识点进行总结，包括电场的概念、电场强度、库仑定律、电势能与电势、电场线、电容器等内容。
1. 电场的概念电场是指电荷在周围产生的一种力场。
对于点电荷而言，其电场是由电荷所产生的感应力场。
在电场中，电荷间存在相互作用，可以引发电荷的位移和电场力的作用。
电场的单位是牛顿/库仑（N/C）。
2. 电场强度电场强度表示在电场中单位正电荷所受到的电场力大小。
电场强度与点电荷量和距离的平方成反比。
电场强度的计算公式为E=kQ/r^2，其中k为电场常量（9×10^9 N·m^2/C^2），Q为电荷量，r为距离。
3. 库仑定律库仑定律描述了两个点电荷之间的电场力与电荷量和距离的关系。
库仑定律的公式为F=k|q1q2|/r^2，其中F为电场力，k为电场常量，q1和q2为两个电荷量，r为两个电荷之间的距离。
4. 电势能与电势电势能表示电荷在电场中由于位置改变而具有的能量。
电势能的计算公式为Ep=qV，其中Ep为电势能，q为电荷量，V为电势。
电势是单位正电荷在电场中的电势能，电势的计算公式为V=kQ/r，其中V为电势，k为电场常量，Q为电荷量，r为距离。
5. 电场线电场线是描述电场分布的虚拟曲线。
在均匀电场中，电场线为平行直线，电场线密度表示电场强度的大小。
电荷的电场线从正电荷流向负电荷。
电场线与等势线垂直且不相交。
6. 电容器电容器是存储电荷的装置，由两个导体板和介质组成。
电容器中的导体板带有相同大小且异号的电荷，形成电场。
电容器的电容量表示单位电势差下的储存电荷能力，电容量的计算公式为C=Q/V，其中C为电容量，Q为电荷量，V为电势差。
在高二物理学习中，理解和掌握电场的相关知识点对于解决电场问题和应用电场的物理现象具有重要意义。
高中物理电场及其描述的教案
高中物理电场及其描述的教案第一章：电场的概念1.1 电荷与电荷相互作用介绍正电荷和负电荷的概念解释电荷之间的相互作用规律1.2 电场的定义引入电场的概念用电场线表示电场1.3 电场强度定义电场强度介绍电场强度的物理意义第二章：电场的基本性质2.1 电场线介绍电场线的性质和特点绘制常见电场线的图形2.2 电场强度矢量解释电场强度矢量的概念介绍电场强度矢量的计算方法2.3 电场的能量引入电场能量的概念解释电场能量与电荷的关系第三章：电场力与电场势3.1 电场力介绍电场力的概念解释电场力的计算方法3.2 电场势能定义电场势能的概念介绍电场势能的计算方法3.3 电场势差解释电场势差的概念介绍电场势差的计算方法第四章：电场中的电荷运动4.1 电荷在电场中的运动规律介绍电荷在电场中的运动规律解释电荷的运动方程4.2 电场中的电荷受力分析分析电荷在电场中的受力情况解释电荷的受力与电场的关系4.3 电荷的运动轨迹介绍电荷在电场中的运动轨迹解释电荷的运动轨迹与电场的关系第五章：电场的能量和能量守恒5.1 电场的能量复习电场的能量概念解释电场能量的性质和特点5.2 电场力做功介绍电场力做功的概念解释电场力做功的计算方法5.3 能量守恒定律引入能量守恒定律的概念解释能量守恒定律在电场中的应用第六章：电场与电势差的关系6.1 电势差的概念定义电势差的概念解释电势差的物理意义6.2 电场强度与电势差的关系介绍电场强度与电势差的关系公式解释电场强度与电势差的关系6.3 电场线与电势差的关系介绍电场线与电势差的关系解释电场线与电势差的关系第七章：静电场中的能量7.1 静电场的能量复习静电场的能量概念解释静电场的能量与电荷的关系7.2 静电力做功与能量变化介绍静电力做功的概念解释静电力做功与能量变化的关系7.3 能量守恒在静电场中的应用引入能量守恒在静电场中的应用解释能量守恒在静电场中的原理第八章：电场中的静电力8.1 静电力概念定义静电力的概念解释静电力的物理意义8.2 静电力与电荷的关系介绍静电力与电荷的关系解释静电力与电荷的关系8.3 静电力与电场的关系介绍静电力与电场的关系解释静电力与电场的关系第九章：电场中的导体和电场线9.1 导体在电场中的行为介绍导体在电场中的行为解释导体在电场中的电荷分布9.2 电场线与导体的关系介绍电场线与导体的关系解释电场线与导体的关系9.3 电场线在导体上的分布介绍电场线在导体上的分布解释电场线在导体上的分布规律第十章：电场的应用10.1 电场的实际应用介绍电场的实际应用解释电场在现实生活中的作用10.2 电场的测量介绍电场的测量方法解释电场测量的原理和工具10.3 电场的控制和利用介绍电场的控制和利用方法解释电场的控制和利用原理重点和难点解析重点一：电场的概念与电场线的绘制电场是描述电荷相互作用的物理量，它是一个矢量场。
电场及其描述
E E2
提示：根据场强的 矢量性，由平行四 边形定则分析.
E1
+Q
E2
E1
+Q
拓展:如果有几个点电荷同时存在，在几个点 电荷共同形成的电场中，如何求某点的场强？
场强叠加原理: 电场中任一点的电场强度等于各个点电荷各自 在该点产生的电场强度的矢量和。
课堂练习
5、真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为+Q，且相距 为r,则距离A为r/3处的P点的电场强度为多少？
结论:F/q能反映电场中每一点的性质——电场的 强弱。
二、电场强度（E）简称：场强
F E 1、定义式： q
（适用于一切电场）
电场强度反映的是电场本身的性质，与试探电荷无 关 单位：N/C
2、方向（矢量）：
Q
+
Q
+
F
+q + A -q A
F E E
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
Q
+
q +
电场
F
风 树叶
试探电荷
+
思考：是不是所有的 电荷都可以看作试探 电荷呢？
+ +
+ + + +
+ + + + + + + + +
+
+
+ + +
试探电荷:(1)电量足够小 (2)线度足够小 （点电荷）
+
同一试探电荷距场源电荷不 同位置的受力情况 不同.
F3 +q
第3节电场及其描述
垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。
2）、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
特点：
a、沿点电荷的连线，
场强先变小后变大
b、两点电荷连线中
相吸状
垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中
垂面（中垂线）垂直
c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的
中点0等距离各点场强相等。
3）、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线 分布情况
4）、电场中的电场线不相交、不相切 因为电场中某点的场强方向沿电场线的切线方 向，若电场线能相交，那么交点处就会出现两 条切线，失去了唯一性，所以电场线不相交． 电场线也不能相切，在切点虽然满足了电场强 度的唯一方向，但从疏密程度的角度出发，电 场线相切意味着无限稠密，表明电场强度无限 大，无限大场强的电场不存在．
（4）方向：矢量
跟正电荷在该点所受电场力 F 的方 向相同
（5）物理意义： 场强反映电场力的性质，由电场本身决 定，与放入的试探电荷无关。
E
P
P
E
+Q
-Q
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。（“离+Q 而去，向-Q而来”）
例.在电场中A处放点电荷+q，其受电场力
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 的电场力的方向
例、对公式 E=kQ/r2 的几种不同理解，正确的是 A．当r→0时，E→∞ B．当r→∞时，E→0 C．某点的场强与点电荷Q的大小无关 D．在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，
电场的基本概念与性质
电场的基本概念与性质电场是电力学中一个基本的概念，它描述了电荷对周围空间的影响。
了解电场的基本概念与性质对于理解电力学和电磁学的原理至关重要。
本文将介绍电场的基本概念、电场的性质以及与电场相关的一些重要概念。
一、电场的基本概念电场可以被定义为电荷在空间中产生的一种影响力，它可以描述电荷在空间中的分布情况以及其对其他电荷的作用力。
电场可以被表示为矢量场，其方向由正电荷指向负电荷，大小与电荷的量和分布有关。
电场的基本概念可以通过库仑定律来进一步理解。
根据库仑定律，两个电荷之间的作用力与它们之间的距离成反比，与它们的电荷量成正比。
而电场强度可以定义为单位正电荷所受的力，即F=qE，其中F为作用力，q为电荷量，E为电场强度。
二、电场的性质1. 电场的叠加性：当存在多个电荷时，它们所产生的电场可以通过简单地将各个电场矢量相加来得到总的电场。
这意味着电场是一个可叠加的量，便于计算和研究。
2. 电场的无穷远性质：根据库仑定律可以得知，当两个电荷的距离趋近于无穷远时，它们之间的作用力趋近于零。
因此，电场在无穷远处趋近于零。
3. 电场的方向性：根据电场的定义，电场矢量的方向由正电荷指向负电荷。
在均匀点电荷分布的情况下，电场指向正电荷的方向与电场强度大小成反比，指向负电荷的方向与电场强度大小成正比。
三、与电场相关的重要概念1. 电势：电势是描述电场能量分布的物理量，可以用电场强度的积分来表示。
电势的单位是伏特（V），它表示单位正电荷在电场中所具有的电势能。
电势的概念对于理解电场与电势之间的关系以及电荷的运动状态具有重要意义。
2. 高斯定律：高斯定律是电场理论中的一条基本定律，它描述了电场与电荷分布之间的关系。
根据高斯定律，电场的总通量与被电场所包围的闭合曲面上的总电荷成正比。
高斯定律对于计算电场强度、判断电场分布以及分析导体内的电场分布等都具有重要的应用价值。
3. 电介质：电介质是指那些在外加电场下能够发生极化现象的物质，例如绝缘体。
1.3电场及其描述
(1)大小：F＝
(2)方向：正电荷的电场力方向与场强方向相同
负电荷的电场力方向与场强方向
例题2.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，方向为；若将A处放点电荷为－2q，则该处电场强度大小为，方向为。
三、点电荷的电场
1.由库仑定律和场强的定义式推导可得：
E=，
其中Q为场源电荷量，r为某点到源电荷的距离，k为静电力常数。
（4）将受力电荷拿走，再求B点场强。
（5）若将Q拿走呢？
四、匀强电场
1.定义：如果电场中各点电场强度的大小、方向，这个电场就叫匀强电场。
实例：带有等量异号电荷的一对平行金属板，如果两板相距很近，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看做匀强电场。
五、场强叠加原理（多个点电荷产生的电场）
1.如果有几个点电荷同时存在，根据场强的定义和库仑力的可叠加性，可知电场中任一点的电场强度等于这几个点电荷各自在该点产生的电场强度的矢量和，这个结论叫做场强叠加原理。
B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强
C．该点的场强方向一定向右
D．以上说法均不正确
3.如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ，若剪断丝线，则小球的加速度的大小为()
A.OB.g，方向竖直向下
C.gtanθ，水平向右D.g/cosθ，沿绳向下
2.场强方向（自己作图）：
正点电荷电场方向背离电荷负点电荷电场方向指向电荷
3.二者区别：
适用范围
电荷的意义
定义式，适用于一切电场
q是检验电荷，E与q
仅对点电荷的电场适用
Q是场源电荷，E与Q成
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4．认识电场线，知道正电荷、负电荷、等量同 种电荷和等量异种电荷形成的电场线的分布情 况和图形．会用电场线定性地、形象地描述电 场的方向和强弱． 5．通过电场强度的定义，进一步了解比值定义 法及其在物理研究中的作用． 重点难点：1.电场的理解及电场的描述方法． 2．电场强度的定义及理、电场 1．电场的产生：电荷在其周围形成场，通常称之 电场 为静电场，简称 ________ ．带电体之间通过电场 电场力 ． 也会产生力的作用，这种力叫_________ 2 ．电场是客观存在的 _______ 物质 ，但我们看不见， 摸不着，是一种特殊的物质． 二场线是电场中实际存在的线吗？两条电场
线之间的空白区域有电场吗？
提示：电场线是为了形象描述电场而假想的线，
不是实际存在的．电荷周围无论有无电场线，电、对电场强度的理解 1．对电场强度定义的理解 电场强度是描述电场的力的性质的物理量．虽 F 然 E＝ ，但 E 与 F 和 q0 都无关，电场强度是 q0 F 由电场本身决定的量．E＝ 是从检验电场的角 q0 度上定义的场强， 绝不能理解成 E 与 F 成．常见电荷电场线的分布 牛牛文档分 享图 1－ 3－ 1
2．电场线的特点： (1)电场线是为了形象地描述电场而假想的、实际上 不存在的线． (2)电场线是起源于正电荷(或无穷远处)，终止于负 电荷(或无穷远处)的有源线，是不闭合的曲线． (3)电场线的疏密表示电场的强弱，某点的切线方向 表示该点的场强的方向．它不表示电荷的运动轨 迹． (4)在静电场中，电场线不中断，电场线也不会相 交． (5)电场线不是带物理意义：描述电场强弱的物理量，由场源电 荷及到场源电荷的距离决定，与 q0 无关． Q k2 r (6)点电荷的场 与 E＝k 2中的 q0 和 Q 入 电 场 中 某 一 点 的 电 荷 所 受 到 的 电场力F _____________ 跟它的电荷量 q0 的比值，叫做该点的 电场强度．简称场强． F (2)定义式：E＝______ ，其单位是牛顿每库或伏特每 q0 N V 米，符号为 或 . C m 正电荷 在该点所受的静电 (3)方向：场强的方向与_________ 力的方向相同，与负电荷在该点所受的静电力的方向 相反． 矢量 ． (4)矢量：电场强度既有大试牛刀) 2 ．电场中某区域的电场线分布如图 1 － 3 － 2 所 示，A、B是电场中的两点，则( ) B ．因为 B 点没有电场线，所以电荷在 B 点不受到 电场力的作用 C ．同一点电荷放在 A 点受到的电场力比放在 B 点 时受到的电场力小 D．正电荷放在 A点由静止释放，电场线就是它的 运动轨迹 解析：选A.电场线密的地方场强大．由图知EA>EB， 故 A对；没画电场线的地方场强不一定为零，故 B 错；由 F ＝ qE 知 FA>FB ，所以 C 错；因图中的电场 线是曲线，所以运动轨迹反映电场力的性质，只与 电场本身有关，与引入电场中的检验电荷受力、 所带电性及电荷量无关， 场强的方向为正电荷在 F 该点受力的方向．大小可以用 E＝ q 计算，也可 Q 以由 E＝k 2计算，前者适用于任何电场，后者 r 只适用于点电荷的电场． 故选项 B 正确， 选项 A、 C、D 错误．
提示：不一样，q0是检验电荷，Q是) 定义：在电场中画出的一系列的从正电荷 ( 无限
远)出发到无限远(负电荷)终止的曲线，用这些曲线 可以形象地描述电场． 切线方向 都 (2) 电场线的特点：曲线上每一点的 __________ 跟该点的电场强度的方向一致，曲线的疏密程度描 越强 ． 述电场的强弱，越密的地方，电场________