(人教版)物理选修【3-1】：《电场强度》教案
人教版(2019)高中物理必修第三册教案：第九章 第三节 电场 电场强度
第九章静电场及其应用电场电场强度教学设计一、知识与技能1. 知道电荷间的相互作用是通过电场实现的；2. 知道电场线的定义和特点，会用电场线描述电场强度的大小和方向。
二、过程与方法1.体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度的定义公式、单位、方向；2.知道电场强度的叠加原理，并能用这一原理进行简单的计算。
三、情感态度与价值观1.通过探究实验，培养他们交流沟通的能力，提高理论与实践相结合的能力。
2.培养学生应用数学方法解决物理问题的科学思维方法，培养学生的创造性思维过程以及初步的观察、分析和概括能力。
1、理解电场强度的定义及物理意义，知道它的矢量性。
（重点）2、理解电场线的概念、特点，了解常见的电场线的分布，知道什么是匀强电场。
（重点）3、会推导点电荷场强的计算式并能进行有关的计算。
（难点）4、知道电场强度的叠加原理，会应用该原理进行简单计算。
（难点）课件一、导入新课：【教师引导】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、讲授新课：1、电场【教师引入课程】通过起电机使人体带电，人的头发会竖直散开。
为什么会出现这样的现象？你会解释产生这一现象的原因吗？【教师引导】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。
【教师补充】电场的产生：电荷在其周围产生电场，电场是电荷周围存在的一种特殊物质。
基本性质：电场对放入其中的电荷产生力的作用。
【教师补充引导】如图，电荷A对电荷B的作用力，就是电荷A的电场对电场B的作用；电荷B对电荷A的作用力，就是电荷B的电场对电荷A的作用。
高中物理选修新课标人教版选修3-1第一章1 3 电场强度 教案
第一章静电场1.3电场强度【教学目标】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【自主预习】1．英国物理学家、化学家首先提出场的概念。
他指出：电荷的周围存在，带电体间的相互作用是通过它们各自产生的传递的。
电场是一种特殊形态的，电场最基本的特征是，这也是检验空间是否存在电场的依据之一。
2．为研究电场而放进电场的电荷称为；产生电场的电荷称为。
3．电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量。
电场中某处的电场强度大小定义为放在该处的电荷受到的电场力跟该电荷的电量的。
电场强度的大小表示电场的，电场强度的方向就是电场的，且物理学中规定：电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的电场力的方向。
电场强度的单位是或。
4．是电场强度的，适用于电场；仅适用于真空中点电荷的电场。
5．如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就互相，形成合电场。
这时某点的场强等于各个点电荷存在时在该点产生的场强的。
6．等量异种电荷和等量同种电荷连线上以及中垂线上电场强度各有怎样的规律？(1)等量异种点电荷连线上以中点O场强最小，中垂线上以中点O的场强为最大；等量同种点电荷连线上以中点电场强度最小，等于零．因无限远处场强E∞＝0，则沿中垂线从中点到无限远处，电场强度先增大后减小，之间某位置场强必有最大值．(2)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同；等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反.【典型例题】一、场强的公式【例1】下列说法中，正确的是( )A．在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上各处的电场强度都相同B．E＝仅适用于真空中点电荷形成的电场C．电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的静电力的方向D．电场中某点场强的方向与试探电荷的正负无关二、电场线的理解【例2】如图1 所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线，若带电粒子q(≫)，由a运动到b，静电力做正功．已知在a、b两点粒子所受静电力分别为、，则下列判断正确的是( )A．若Q为正电荷，则q带正电，>B．若Q为正电荷，则q带正电，<C．若Q为负电荷，则q带正电，>D．若Q为负电荷，则q带正电，<三、电场强度【例3】.场源电荷Q＝2×10－4 C，是正点电荷；检验电荷q＝－2×10－5 C，是负点电荷，它们相距r＝2 m，且都在真空中，如图2所示．求：(1)q在该点受的静电力．(2)q所在的B点的场强.(3)只将q换为q′＝4×10－5 C的正点电荷，再求q′在B点的受力及B点的场强．(4)将检验电荷移去后再求B点场强．四、电场强度的叠加【例4】如图3所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷＋Q，在x轴上C点有点电荷－Q，且＝，∠＝60°.根据上述说明，在x轴上场强为零的点为．如果C点没有电荷的存在，x轴上电场强度为零的点是．【课后练习】1.由电场强度的定义式E＝可知，在电场中的同一点( )A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比B．无论试探电荷所带的电荷量如何变化，始终不变C．电场中某点的场强为零，则在该点的电荷受到的静电力一定为零D．一个不带电的小球在P点受到的静电力为零，则P点的场强一定为零2．如图4所示是静电场的一部分电场分布，下列说法中正确的是( ) A．这个电场可能是负点电荷的电场B．点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大C．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)D．负电荷在B点处所受到的静电力的方向沿B点切线方向3．在点电荷形成的电场中，其电场强度( )A．处处相等B．与场源电荷等距的各点的电场强度都相等C．与场源电荷等距的各点的电场强度的大小都相等，但方向不同D．场中各点的电场强度与该点至场源电荷的距离r成反比4．电场强度E的定义式为E＝，下面说法中正确的是( )A．该定义只适用于点电荷产生的电场B．上式中，F是放入电场中的点电荷所受的静电力，q是放入电场中的点电荷的电荷量C．上式中，F是放入电场中的点电荷所受的静电力，q是产生电场的电荷的电荷量D．库仑定律的表达式F＝可以说是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的库仑力大小；而可以说是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小5．将质量为m的正点电荷q在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是( )A．点电荷运动轨迹必与电场线重合B．点电荷的速度方向必定和所在点的电场线的切线方向一致C．点电荷的加速度方向必与所在点的电场线的切线方向一致D．点电荷的受力方向必与所在点的电场线的切线方向一致6．以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )A．电场和电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅能在空间相交，也能相切B．在电场中，凡是电场线通过的点场强不为零，不画电场线区域内的点的场强为零C．同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大D．电场线是人们假设的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在7．如图5所示是在一个电场中的a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受的静电力F跟引入的电荷的电荷量之间的函数关系，下列说法正确的是( ) A．这个电场是匀强电场B．这四点的电场强度大小关系是>>>C．这四点的场强大小关系是>>>D．无法比较E值大小8.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受静电力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v－t图象如图6所示，则两点A、B所在区域的电场线分布情况可能是下图中的( )9．在如图7所示的匀强电场中，有一轻质棒，A点固定在一个可以转动的轴上，B端固定有一个大小可忽略、质量为m，带电荷量为Q的小球，当棒静止后与竖直方向的夹角为θ，求匀强电场的场强．10．如图8所示，正电荷Q放在一匀强电场中，在以Q为圆心、半径为r的圆周上有a、b、c三点，将检验电荷q放在a点，它受到的静电力正好为零，则匀强电场的大小和方向如何？b、c两点的场强大小和方向如何？答案：例1.解析因为电场强度是矢量，有方向，故A错误；E＝仅适用于真空中点电荷形成的电场，B正确；电场强度的方向就是放入电场中的正电荷受到的静电力的方向，C错误；电场中某点的场强仅由电场本身决定，与试探电荷无关，故D正确．例2. A解析从电场线分布可以看出，a点电场线密，故>，所以带电粒子q在a点所受静电力大，即>；若Q带正电，正电荷从a到b静电力做正功，若Q带负电，正电荷从a到b静电力做负功，故A项正确.例3解析(1)由库仑定律得F＝＝9×109× N＝9 N方向在A与B的连线上，且指向A.(2)由电场强度的定义：E＝＝所以E＝9×109×＝4.5×105方向由A指向B.(3)由库仑定律F′＝＝9×109× N＝18 N方向由A指向B，E＝＝＝4.5×105方向由A指向B.(4)因E与q无关，q＝0也不会影响E的大小与方向，所以移去q后场强不变.例4.解析在x轴上由－Q产生的电场强度方向沿水平方向，在C点右侧水平向左，左侧水平向右，要想和等量的正电荷在x轴上产生的合场强为零，该点应该出现在C点的右侧，距离A、B、C三个电荷相同的D点上．答案D点拓展探究如果C点没有电荷的存在，x轴上电场强度为零的点是．答案O点解析C点如果没有电荷存在，则变成等量同种电荷的电场，应该是O点处的场强为零．课后练习1答案解析电场强度是由电场本身所决定的物理量，是客观存在的，与放不放试探电荷无关．电场的基本性质是它对放入其中的电荷有静电力的作用，F＝.若电场中某点的场强E＝0，那么F＝0，若小球不带电q＝0，F也一定等于零，选项B、C正确．场强是描述电场强弱和方向的物理量，是描述电场本身性质的物理量．2. 答案 B解析负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负电荷的直线，故A错．电场线越密的地方场强越大，由图知>，又因F＝，得>，故B正确．由a＝，a∝F，而F∝E，>，所以>，故C错．B点的切线方向即B点场强方向，而负电荷所受静电力方向与其相反，故D 错．3. 答案 C4. 答案5.答案解析正点电荷q由静止释放，如果电场线为直线，电荷将沿电场线运动，但如果电场线是曲线，电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动，其速度方向与受力方向重合，不符合曲线运动的条件)，故A选项不正确；由于点电荷做曲线运动时，其速度方向与静电力方向不再一致(初始时刻除外)，故B选项不正确；而点电荷的加速度方向，即电荷所受静电力方向必与该点场强方向一致，即与所在点的电场线的切线方向一致，故C、D选项正确．6. 答案解析电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线；我们规定电场线上某点的切线方向就是该点电场的方向，电场线的疏密反映电场的强弱．所以利用电场线可以判断电场的强弱和方向以及带电粒子在电场中的受力大小及方向．7. 答案 B解析对图象问题要着重理解它的物理意义，对于电场中给定的位置，放入的试探电荷的电荷量不同，它受到的静电力不同．但是静电力F与试探电荷的电荷量q的比值即场强E 是不变的量，因为F＝，所以F跟q的关系图线是一条过原点的直线，该直线斜率的大小即表示场强的大小，由此可得：>>>，故B正确．8.答案 C解析由图象知,负电荷由A点运动到B点做变加速直线运动,说明它所受静电力方向由A 指向B,且静电力逐渐增大,所以电场线上电场方向B→A,且E变大.9.答案解析小球受重力、棒拉力，还应受到水平向右的静电力F，故Q为正电荷，由平衡条件：θ－F＝0，θ＝所以F＝θ又由F＝，得E＝10.答案，方向向右＝，方向向右＝，方向指向右上方，与连线成45°角解析点电荷Q周围空间的电场是由两个电场叠加而成的．根据题意可知，Q在a点的场强和匀强电场的场强大小相等、方向相反，所以匀强电场的场强大小为E＝，方向向右．在b点，两个电场合成可得＝，方向向右．在c点，两个电场合成可得＝，方向指向右上方，与连线成45°角．。
电场强度--优质获奖教案
2015-2016高二物理人教版选修3-1第一章静电场第3节电场强度教案一样具有能量和动量,所以说电磁场具有物质性。
得不出实效，即可而止。
主题2：电场强度本主题探究是从几个方面进行：同样的试探电荷，不同的位置；同一个位置，不同的试探电荷。
电荷之间的作用是相互的，所以有相互的影响。
试探电荷在电场中某点受到的力F与试探电荷的电荷量q的比值才能有效反映电场的力的性质。
(1)在带电金属球A的不同距离试探电荷受力的大小不同,这说明什么?(2)为什么实验中使用的试探电荷的电荷量和尺寸都必须足够小?(3)在带电金属球A周围的同一位置分别放q1、2q1、3q1所受到的库仑力分别是多少?(4)电场强度E为什么与q和F无关?口头表述主题3：点电荷的电场与电场强度的叠加本主题需要每个学生独立推导，一是能熟悉刚学的公式，二是得出点电荷周围电场强度的表达。
所有矢量的合成都遵循平行四边形定则。
点电荷+Q周围的A点试探电荷+q,如图所示。
(1)推导A点的场强。
(2)电场场强大小的因素?(3)场强如何合成?板书和口头表述主题4：电场线注意学生表述的准确性，假设得出矛盾可以否定假设。
用电场线表示电场强度具有直观性和科学性。
(1)电场线是如何表示电场方向的?(2)电场线能不能相交?(3)电场线如何表示电场强弱?口头表述第三层级基本检测根据具体情况与部分同学交流,掌握学生的能力情况. 全体学生独立思考，独立完成，小组同学都完成后可交流讨论。
PPT课件技能拓展视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成PPT课件记录要点教师可在学生完成后作点评学生在相应的位置做笔记。
PPT课件第四层级知识总结教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
学生就本节所学做一个自我总结，之后可小组交流讨论。
PPT课件呈现感悟收获注意有代表性的收集一些学生的体会，以便有针对性地调整教学方法。
根据自己的感受如实填写。
高中物理选修3-1电场强度教学及说课PPT
教学过 程
教法分 析
教材分析
统观教学大纲和教材，不难 地位 发现本课的教学有如下的特 本节的主要内容是理 点： 1.知识点多：电场，电场强 解电场、电场强度和 度，电场线，检验电荷，点 电场线。这是静电场 电荷的电场，场源电荷，矢 乃至整个电磁场中最 量运算等 基本最重要的知识。 2.教学内容抽象：电场看不 见模不着，电场线是一个理 在本章中具有承上启 下的作用。 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．
产生电场的电荷
+
场源电 荷或源 电荷
试探电荷
检验电场是否存在及其强弱分布情况
试探电荷具备的条件
+Q
3 2ｑ
F 2F 3F
（1）电量足够小；（2）点电荷。
电量q 所受力F
力与电量 的比
qБайду номын сангаас
F
2q 2F
3q 3F
电场强度：
1.定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟 它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。
第三节
电场强度
电场：电场是电荷周围存在的一种特殊物质
物质的 两种基 本存在 形态
实物：质量集中在某一空间，一般有 比较确定的界面。看得见摸得着。
场：实物之间进行相互作用的物质形态，它是 看不见摸不着的物质，可以充满全部空间
电场的基本性质：对放入其中的电荷有力 的作用，这种力叫做电场力。
电场强度
真空中点电荷的电场
只适用于真空中点电荷
Q:场源电荷
r：电场中到Q的距离
方向：
+Q
发散
收敛 -Q
E
人教版高中物理选修3-1 1.3 电场强度 (共42张PPT)
电场强度的叠加
一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外 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。
Q Q
r
P
Q E k r2
r
P
电场强度的叠加
例4.在真空中有两个点电荷Q1=＋3.0×10-8C 和Q2=－3.0×10-8C，它们相距0.1m，求电场 中A点的场强．（A点与两个点电荷的距离相 等，r=0.1m）
如果改用电荷量为q=+6.0×10-9C的试探电荷， 来确定该点的场强，场强会不会改变？
如果A点未放试探电荷，则A点的场强大小为 多少？方向呢？
电场强度
例2、电场中有一点P，下列哪些说法正确的是 A.若放在P点的试探电荷的电量减半，则P点
的场强减半。 B.若P点没有试探电荷，则P点的场强为零。 C.P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的
＋
－
电场强度
EF q
E
k
Q r2
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 无关
决定式，仅 Q是场源电 对点电荷的 荷，E与Q 电场适用 成正比
电场强度
例3、对于点电荷Q产生的电场，下列说法正
确的是 B
A、电场强度的表达式仍成立，即E=F/Q，式 中的Q就是产生电场的点电荷
电场力越大。 D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
电场强度
【讨论与思考】真空中的点电荷带电量为Q，则Q在距 离为r的位置的场强大小与方向如何？
Q：场源电荷 q：试探电荷 r：电场中点到Q的距离
只适用于真空中点电荷 （与检验电荷q无关，仅与场源电荷Q及r有关）
电场强度
场强方向：正点电荷电场方向背离电荷 负点电荷电场方向指向电荷
人教版高二物理选修3—1第一章1.3 电场强度 课程教学设计
人教版物理选修3－1第一章第三节《电场强度》《电场强度》教学设计教学分析学生从本节课开始接触电场的概念，由于它的抽象性，故可先把它接受下来，在学习中逐渐加深对它的认识。
本节的主要内容包括电场及其力的性质，以及定义了电场强度来反映电场的强弱及其特点。
本节的主要特点就是抽象性强，场的概念较难理解，再就是引入点场强度这个物理量的时候采用了比值定义法，有方法论的介绍总结。
另外关于场的叠加要通过类比（类比波的叠加）进行研究，所以说本节还有方法性强的特点。
结合本节的特点和地位现定位本节的教学目标如下：1.使学生能初步接受场的客观存在的特殊物质性。
2.能够深入理解电场强度的物理意义、定义式、矢量性，也能应用其来分析计算一些简单问题。
3.通过知识的学习掌握科学的思维方式和研究问题的方法。
教学过程：（表一）（表二）（表三）第三节电场强度第一课时学案学习任务：理解电场的客观存在，理解电场强度，点电荷场强计算式，场强的叠加原理。
新课学习：①请进入角色，想象“假如你是一名乘客”情景，思考什么是“场”？②怎样解释电荷没有接触也能产生力呢？知识：电场:基本性质：③既然电荷是通过电场产生力的作用，那么电场又有哪些规律呢？怎么去研究这些规律呢？怎样描述各个不同位置的电场的强弱以及数量关系呢？场源电荷：试探电荷：电场强度：定义：公式：单位：方向：物理意义：巩固理解：1.电场中某点放一试探电荷，电荷量为q，受到电场力为F,则该点的场强为E=F/q, 则A．若移去试探电荷q，则该点的场强为零。
B．若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点的场强变为E/2.C．若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷,该点的场强仍为E，场强方向与原来相反。
D．若在该点放一个电荷量为-q/2的试探电荷,则该点的场强仍为E，场强方向也还是原来的方向，但-q/2的试探电荷受电场力F/2，方向与F相反。
2.由电场强度的定义式E=F/q可知，在电场中的同一点A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比B．无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q 始终不变C．电场中某点的场强为零，则在该点的电荷受到的电场力一定为零D．一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零3.电场中有一点P,下列说法中正确的是：A．若放在P点电荷的电量减半，则P点的场强减半。
高中物理教案选修3-1 1.3电场强度(2篇)
教学设计：高中课程标准.物理（人教版）选修3-1（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为中垂面上的两点).【变式】如图所示，a、b均是带正电的等量同种点电荷，在a、b连线的中垂线上c点，无初速度地释放一个电子，则电子的运动是（）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BCA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A或B 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E d＞E a＞E b＞E cC．这四点场强的大小关系是E a＞E b＞E c＞E dD．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．F a>F bB．F a<F bC．F a=F bD．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E A、E B 表示A、B两处的场强，则（）A.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E A＝E BC.电场线从A指向B，所以E A＞E BD.不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B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9×103N／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1×10-6C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。
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六、匀强电场
各点场强大小和方向都相同的电场 叫匀强电场。 电场线的特点： 疏密均匀的直线
E
例7：如下图，A、B两点电场强度相等的是： ()Βιβλιοθήκη B AAD
B
C
D
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例8：如图所示，正电荷q在电场电场力 作用下由P点向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
3、几种常见电场中电场线的分布及特点 ①正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点：万丈光芒
万箭穿心
a、近密远疏，近小远大
b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直， 在此球面上场强大小处处相等，方向不同。
c、不存在场强相同的点
带电人体的头发由于静电力而竖起来， 其形状也大致显示出电场线的分布。
二、电场强度
1、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q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。
2、定义式：E
F
（比值法定义，适用一切电场）
q
F:试探电荷所受的库仑力
q:试探电荷的电量
3、单位：牛/库(N/C)另一个单位V/m 1V/m=1N/C
4、物理意义：场强是反映电场强弱和方向的物理量， 由电场本身决定，与放入的试探电荷无关，与F和q无关。 即与F和q不成比例关系。
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5、电场强度是矢量：物理学中规定，电场中某点的电 场强度的方向跟正电荷在该点所 受的静电力的方向相同。
第一章3 电场强度—人教版高中物理选修3-1讲义
3电场强度一、电场与电场强度1.电场及其性质电荷的周围存在着由它产生的电场，电荷之间的作用是通过电场发生的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.2.场源电荷和试探电荷场源电荷是激发或产生我们正在研究的电场的电荷.试探电荷是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷.3.电场强度(1)定义及公式：试探电荷在电场中某个位置所受的力与它的电荷量的比值叫电场强度.公式E＝Fq，单位牛每库，符号为N/C.(2)物理意义：表示电场的强弱和方向.(3)方向：与正电荷在该点正电荷所受的静电力的方向相同，与负电荷在该点所受的静电力方向相反.二、点电荷的电场1.真空中点电荷的电场(1)场强公式：E＝k Qr2，其中k是静电力常量，Q是场源电荷的电荷量.(2)方向：当Q为正电荷时，E的方向沿半径向外；当Q为负电荷时，E的方向沿半径向内.2.电场强度的叠加场强是矢量，如果场源是多个点电荷时，电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则)，常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等；对于同一直线上电场强度的合成，可先规定正方向，进而把矢量运算转化成代数运算.3.E＝F与E＝kQ2的比较：本质区别定义式决定式适用范围一切电场真空中点电荷的电场Q与q的意义q为检验(试探)电荷的电荷量Q为场源电荷的电荷量关系理解E的大小与F、q的大小无关E的大小与Q成正比三、电场线与匀强电场1.电场线(1)电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，电场线不是实际存在的线，而是为了形象描述电场而假想的线.(2)几种特殊的电场线分布，如图所示.(3)电场线的特点①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷.②电场线在电场中不相交.③在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏.2.匀强电场(1)定义：如果电场中各点电场强度大小相等、方向相同，这个电场就叫做匀强电场.(2)特点：①电场方向处处相同，电场线是平行直线.②场强大小处处相等，电场线间隔相等.1(多选)在电场中某点放入正点电荷q，它受到的电场力F方向向右.当放入负点电荷q时，它受到的电场力F方向向左.下列说法正确的是()A.该点放入正电荷时，电场强度方向向右；放入负电荷时，电场强度方向向左B.该点电场强度大小为E＝F qC.该点放入2q的正点电荷时，电场强度变为原来的2倍D.该点电场强度的方向向右2真空中O点放一个点电荷Q＝＋1.0×10－9 C，直线MN通过O点，OM的距离r ＝30 cm，M点放一个点电荷q＝－1.0×10－10 C，如图所示.求：(1)q在M点受到的作用力；(2)M点的场强；(3)拿走q后M点的场强；(4)M、N两点的场强哪点大？3某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是()A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷＋q由a点静止释放，它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同4一个试探电荷在电场中某点受到的电场力为F，这一点的电场强度为E，在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是()5A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v－t图象如图所示.则此电场的电场线分布可能是()6如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为E a，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为E b，方向与ab连线成30°角.关于a、b两点场强大小E a、E b的关系，以下结论正确的是()A.E a＝33E b B.E a＝13E b C.E a＝3E b D.E a＝3E b7下列选项中的各14圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘.坐标原点O处电场强度最大的是()8如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的电场强度大小变为E2.那么，E1与E2之比为()A.1∶2B.2∶1C.2∶ 3D.4∶ 39如图所示，实线表示匀强电场中的一组电场线，一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示，a、b是轨迹上的两点，关于粒子的运动情况，下列说法中可能的是()A.该粒子带正电荷，运动方向为由a至bB.该粒子带负电荷，运动方向为由a至bC.该粒子带正电荷，运动方向为由b至aD.该粒子带负电荷，运动方向为由b至a3 电场强度 1 答案 BD解析 放入正电荷和负电荷时，该点的场强均向右，故A 错误，D 正确；根据电场强度的定义可知B 正确.该点放入2q 的正点电荷时，电场力变为原来的2倍，电场强度不变，故C 错误. 2 答案 (1)1.0×10－8 N ，方向沿MO 指向Q(2)100 N/C ，方向沿OM 连线背离Q(3)100 N/C ，方向沿OM 连线背离Q(4)M 点场强大解析 (1)根据库仑定律，得F M ＝k Qq r 2＝9.0×109×1.0×10－9×1.0×10－100.32 N＝1.0×10－8 N.因为Q 为正电，q 为负电，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO 指向Q .(2)M 点的场强E M ＝F M q ＝1.0×10－81.0×10－10N/C ＝100 N/C ，其方向沿OM 连线背离Q ，因为它的方向跟正电荷所受电场力的方向相同.(3)场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由形成电场的电荷Q 及场中位置决定的，与试探电荷q 是否存在无关.故M 点的场强仍为100 N/C ，方向沿OM 连线背离Q .(4)由E ∝1r 2得M 点场强大.3 答案 C解析 电场线的疏密表征了电场强度的大小，由题图可知E a ＜E b ，E d ＞E c ，E b ＞E d ，E a ＞E c ，故选项C 正确，选项A 错误；由于电场线是曲线，由a 点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动，故选项B 错误；电场线的切线方向为该点电场强度的方向，a 点和b 点的切线不在同一条直线上，故选项D 错误.4 答案 D解析 电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的试探电荷及其所受电场力无关，A 、B 错误；试探电荷在该点受到的电场力F ＝Eq ，F 正比于q ，C 错误，D 正确.故选D. 5 答案 A解析 负点电荷在电场力的作用下由A 运动到B ，并由v －t 图象知：负点电荷做加速度逐渐增大的减速运动.由F ＝ma 得电场力越来越大，即A →B 电场强度越来越大，电场线分布越来越密.又由于负电荷所受电场力方向与速度方向相反，由B 到A ，故场强方向为由A 到B ，故A 选项正确. 6 答案 D解析 由题图可知，r b ＝3r a ，再由E ＝kQ r 2可知，E a E b ＝r 2b r 2a＝31，故D 正确. 7 答案 B解析 根据对称性和矢量叠加，D 项O 点的场强为零，C 项等效为第二象限内电荷在O 点产生的电场，大小与A 项的相等，B 项正、负电荷在O 点产生的场强大小相等，方向互相垂直，合场强是其中一个的2倍，也是A 、C 项场强的2倍，因此B 项正确.8 答案 B解析 依题意，因为M 、N 两点都在圆周上，距O 点的距离相等，合电场强度为E 1，则每个点电荷在O 点产生的电场强度为E 12，当N 点处的点电荷移至P 点时，O 点的电场强度如图所示，合电场强度大小为E 2＝E 12，则E 1E 2＝21，选项B 正确.9 答案 BD解析 带电粒子只受电场力，又做曲线运动，合外力应指向曲线弯曲的内侧，即电场力向左，所以粒子带负电，其运动方向既可能是由a 到b ，也可能是由b 到a ，故B 、D 正确.。
人教版高中物理选修3-1 第1章第3节电场强度 (共58张PPT)(优质版)
F 的大小由放在电场中某点的电 荷 q 和该点的场强 E 共同决定．
3
E 是矢量，其方向与正点电 荷(＋q)在该点受到的电场力 的方向相同．对于确定的电 场，其中各点的场强都有确 定的方向.
F 是矢量，其方向对于正电荷(＋ q)，F 与 E 同向；对于负电荷(－ q)，F 与 E 反向．同一电荷受力 的方向因在电场中的位置而异； 同一位置则因受力电荷的电性而 异.
D.大小为E，方向和E相反
4.如图，是静电场的一部分电场线的分布，下 列说法正确的是：（ B ） A.这个电场只能是负电荷的电场 B.点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FA C.点电荷q在A、B两处的加速度大小，aA>aB
（不计重力） D.负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切
线方向
B
A
5.如图为一条电场线，下列说法正确的是：（ C） A. EA一定大于EB B. 因电场线是直线，所以是匀强电场， 故EA=EB C. A点电场方向一定由A指向B D. AB两点的场强方向不能确定
(3)等量同种点电荷形成的电场中电场线分布
O点处： E=0 特点：
（1）两点电荷连线中点O处场强为0 （2）两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场 强并不为0 （3）在中垂面（线）上0点到无限远电场线先变密后 变疏,场强方向总沿此面（线）远离 O（等量正电荷）
(4)匀强电场
特点：
（1）匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场 的电场线是平行等距的直线 （2）电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线 平行
是假想的线．
EB
EA
B
不是电场力
A
把奎宁的针状结晶
或头发屑奎悬宁浮在的蓖针麻油 里时状，可再以结放发晶入现或电微场屑头中按发，场这强 的屑方向悬排浮列在起来蓖。麻
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电场强度教案
一教材分析
电场、电场强度的概念是电学中最重要的概念之一，它的研究方法和定义方
法也是物理学中比较常见的方法。本节内容表明电荷间的相互作用是通过电场发
生的，电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质，它最基本的特征是对放入其中
的电荷具有力的作用。正是利用电场的这一特性，我们通过研究试探电荷的所受
静电力特点，引入了描述电场强弱的物理量─
二教学目标
（一）、知识与技能
1．粗略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
1．体验探究物理规律的艰辛与喜悦。
2．学习科学家严谨科学的态度。
三教学重难点
（一）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。
（二）教学难点
探究描述电场强弱的物理量。
四学情分析
本节内容对于学生来说是一陌生的内容，且比较抽象，学生学起来有一定的困
难，教师应进行适当启发引导
五课前准备
学生准备展示预习情况，老师准备幻灯片，计算机，铜丝，塑料笔
六教学方法
以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线
展开，具体操作思路是：1．学生自学电场，培养学生阅读、汲取信息的能力。2．通
过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。3．通过练习巩固加深
对电场强度概念的理解，探讨点电荷的电场及场强叠加原理。
七课时安排：2课时
八教学过程
（一）、复习提问、新课导入（5分钟）
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：我们不免会产生这样的疑问：
投影展示问题1：真空中？它们之间相隔一定的距离这种相互作用是如何的
呢？难道能够不需介质超越空间？
投影展示“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片（1．2－1）。
教师：这幅图大家不陌生，那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样，
说明了什么？
学生回答：库仑力的大小与距离有关。
教师：其本质原因又是什么呢？（投影展示问题2）
教师：带着这两个疑问，本节课我们一齐来学习第三节电场强度。（板书课
题）
（二）、新课教学（35分钟）
（一）电场
教师：请同学们带着以下问题自学“电场”内容。
（1）电荷间的相互作用是如何发生的？这一观点是谁提出来的？
2）请用自己的语言描述一下什么是电场？
（3）电场有什么本领？
学生自学，师板书“一、电场”。
学生回答：（1）略；
教师：法拉第同学们曾记否？
学生（集体）回答：电磁感应现象。
教师：法拉第是英国物理学家、化学家，对事物的本质有着非常敏锐的洞察
力，在电学上有着突出的贡献。依据法拉第的观点，我们如何描述电荷A、B之间
的作用力。
师生共析。
（2）略；
教师启发引导：场是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样具有能量、
质量和动量，电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播；“特
殊”──看不见摸不着；“存在于电荷周围”并板书。
（电场是）存在于电荷周围的一种特殊的物质。
教师：场与实物是物质存在的两种不同形式。
（3）学生回答：对放入其中的电荷有静电力的作用。
（二）科学探究描述电场强弱的方法
教师：下面我们再来探讨第二个问题。
依次投影问题：①相同的小球在不同的位置所受作用力不一样，其本质原因
是什么呢？（对照“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片说明）
学生回答：电场强弱不同。
②那么如何来描述电场的强弱呢？
教师启发：像速度、密度等寻找一个物理量来表示。
③如何来研究电场？
（学生思考）
教师启发引导：电场的本领是对场中的其他电荷具有作用力，这也是电场的
最明显、最基本的特征之一。因此在研究电场的性质时，我们可以从静电力入手。
（板书研究方法）
教师：对于像电场这样，看不见，摸不到，但又客观存在的物质，可以根据
它表现出来的性质来研究它，这是物理学中常用的研究方法。
教师：还需要什么？
学生回答：电场及放入其中的电荷。
多媒体依次展示，教师简述：①“探究影响电荷间相互作用力的因素”中的
试探电荷②场源电荷。
师生共析对试探电荷的要求。
教师：下面请同学们仔细观察模拟实验的动画演示，并描述你看到的现象说
明了什么。多媒体动画模拟：①不同位置偏角不同；②增加试探电荷带电量偏角
均增加。
学生回答：不同位置受力不同；同一位置试探电荷带电量增加，受力增大，
但不同位置受力大小关系不变。
教师：下面我们再通过表格定量地来看一看：
将表格填完整，并分析、比较表格中的数据有什么特点和规律，看你能否得
出如何来描述电场的强弱。多媒体展示表格，学生回答后依次填入：①F1、F2、F
3
及F1＜F2＜F3；②2F1、3F1、4F1、nF1等。
表一：（P1位置）
试探电荷q 2q 3q 4q nq
静电力F12F13F14F1nF
1
表二：（P2位置）
表三：（P3位置）
（学生思考并交流讨论）
学生回答：
（1）不同的电荷，即使在电场中的同一点，所受静电力也不同，因而不能直
接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱；
（2）电场中同一点，比值F/q是恒定的，与试探电荷的电荷量无关；（同一
张表格）
（3）在电场中不同位置比值F/q不同。（三张表格比较）
师生共同小结：比值由电荷q在电场中的位置决定，与电荷q的电荷量大小
无关，它才是反映电场性质的物理量。
教师：在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电
荷量q的比值，叫做该点的电场强度。并板书。
（三）电场强度
1．定义：
试探电荷q 2q 3q 4q nq
静电力F22F23F24F2nF
2
试探电荷q 2q 3q 4q nq
静电力F32F33F34F3nF
3
教师：以前我们还学过哪些物理量是用比值法来定义的？
学生回答：略。
教师：从它的定义，电场强度的单位是什么？
学生回答：N/C
教师介绍另一种单位并板书。
2．单位：N/C或V/m，1N/C＝1V/m
教师结合板画：在电场中不同位置，同种电荷受力方向不同，说明场强是矢
量还是标量？
学生（集体）回答：矢量
教师结合板画：电场中同一点放入正电荷和负电荷受力方向不同，如何确定
场强的方向呢？
教师：在物理学中作出了这样的规定。（板书）
3．方向：电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。
教师：按照这个规定，如果放入电场中的是负电荷呢？
学生回答：与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反。
九板书设计
一、电场
客观存在的一种特殊的物质形态
二、电场强度
1．定义：E＝F/q
2．单位：
3．方向：跟正电荷在该点所受静电力的方向相同
三、点电荷的电场
1．推导：
2．大小：
3．方向：
十教学反思
探究描述电场强弱的物理量是本节课的重难点内容之一，应给学生充分的思
考时间，并让学生相互交流讨论，教师还可进行适当启发引导。另外，探究时间
很难控制，在内容处理上应做到详略得当，发挥学生的主动性，如对电场及练习
题的处理，尽可能由学生完成。