04 电场强度 电场线教法建议
高中物理电场线的教案设计
高中物理电场线的教案设计一、教学目标：1. 让学生理解电场线的概念，掌握电场线的特点和绘制方法。
2. 让学生掌握电场线的物理意义，了解电场线与电场强度之间的关系。
3. 培养学生运用电场线分析电场问题的能力，提高学生的物理思维能力。
二、教学内容：1. 电场线的概念：电场线是用来表示电场强度和方向的线条。
2. 电场线的特点：电场线从正电荷出发，终止于负电荷；电场线不相交，也不相切；电场线密集的地方，电场强度大；电场线稀疏的地方，电场强度小。
3. 电场线的绘制方法：以等势面为辅助，从正电荷出发，画出与等势面垂直的线条，终止于负电荷。
4. 电场线的物理意义：电场线可以形象地表示电场强度和方向，通过观察电场线可以了解电场的分布情况。
5. 电场线与电场强度之间的关系：电场线的密度表示电场强度的相对大小，电场线越密集，电场强度越大；电场线越稀疏，电场强度越小。
三、教学重点与难点：1. 重点：电场线的概念、特点、绘制方法以及物理意义。
2. 难点：电场线与电场强度之间的关系。
四、教学方法：1. 采用讲解法，讲解电场线的概念、特点、绘制方法以及物理意义。
2. 采用演示法，通过示例和动画展示电场线的绘制过程和电场线的分布情况。
3. 采用问题驱动法，引导学生通过观察电场线分析电场问题。
五、教学过程：1. 导入：通过复习电场强度的概念，引导学生引入电场线的学习。
2. 讲解电场线的概念、特点、绘制方法以及物理意义。
3. 演示电场线的绘制过程和电场线的分布情况，让学生直观地了解电场线。
4. 示例分析：通过观察电场线，分析电场的分布情况和电场强度的大小。
5. 练习：让学生独立绘制电场线，并分析电场的特点和电场强度的大小。
6. 总结：对本节课的内容进行总结，强化学生对电场线的理解和掌握。
7. 作业布置：布置有关电场线的练习题，巩固所学知识。
六、教学评估：1. 课堂提问：通过提问了解学生对电场线概念、特点和绘制方法的掌握情况。
2. 练习题：布置课堂练习题，评估学生对电场线知识的应用能力。
《电场强度和电场线》 讲义
《电场强度和电场线》讲义一、电场在我们的周围，存在着一种看不见、摸不着，但却真实存在的物质——电场。
当一个电荷存在于空间中时，它的周围就会产生一种特殊的“环境”，能够对处在其中的其他电荷产生力的作用，这种“环境”就是电场。
想象一下，一个电荷就像一颗星星，它的光芒（电场）能够照耀到周围的区域，影响其他的“星星”（电荷）。
二、电场强度电场强度是用来描述电场强弱和方向的物理量。
简单来说，它告诉我们电场在某一点的“力量”有多大，以及这个“力量”的方向指向哪里。
我们可以把电场强度类比成风的强度和方向。
如果风刮得越猛，就相当于电场强度越大；而风的方向，就类似于电场强度的方向。
电场强度的定义是：放入电场中某点的电荷所受到的电场力 F 跟它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度，用E 表示。
数学表达式为：E ＝ F ／ q 。
需要注意的是，电场强度是由电场本身的性质决定的，与放入其中的试探电荷无关。
就好像不管我们用多大的风筝去测试风的强度，风的强度本身并不会因为风筝的大小而改变。
电场强度是矢量，既有大小，又有方向。
如果在电场中某点，正电荷受到的电场力方向为该点电场强度的方向；那么负电荷在该点受到的电场力方向就与电场强度方向相反。
为了更直观地了解电场强度的分布情况，我们引入了电场线。
三、电场线电场线是为了形象地描述电场而人为假想出来的曲线。
它具有以下特点：1、电场线从正电荷或无限远出发，终止于负电荷或无限远。
这就好像河流从源头出发，最终汇入大海。
2、电场线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致。
这就类似于我们可以通过风刮在脸上的方向来判断风的方向。
3、电场线的疏密程度表示电场强度的大小。
电场线越密的地方，电场强度越大；电场线越疏的地方，电场强度越小。
想象一下，人群密集的地方代表着某种活动的热点区域，而人群稀疏的地方则相对冷清，电场线的疏密也是类似的道理。
4、电场线在空间中不相交。
因为如果电场线相交，那么在交点处就会有两个电场强度的方向，这是不可能的。
电场电场强度和电场线
• 计算电场中某点的场强的方法：
• ①假设在某点放置检验电荷+q， • ②求出（或测出）该检验电荷所受电场力F， • ③利用定义式E=F/q 求，
• ④电场的方向就是放在该处的正电荷受力 方向。
4.真空中点电荷Q的电场强度 练习题3. 一带正电点电荷电量为Q，求距点电
荷为r处的A点的电场强度
q
公式
E＝
kQ r2
只适用于点电荷的电场
5、电场线
问题的提出： 电荷在空间产生的电场强弱和方向是确定的， 但我们都要用检验电荷去确定电场方向和强弱。 很麻烦 有没有一种方法，让我们很容易的知道空间电场的分 布规律？
19世纪，法拉第提出用电场线“模拟” 空间电 场的分布。
电场线是假想线。
（1）电场线定义：
• 这种观点已经证明是正确的。
• 也就是：电荷在其周围空间产生电场
• 放在电场中的电荷就会受到电场对它 的作用力，这种力叫 电场力 .
• 用场的观点解释电荷A对电荷B的作用力 • 电荷A在空间产生电场， • 在B位置的电场对电荷B产生力， • 这就是电荷A对电荷B的力
F
A
BB
请用场的观点解释电荷B对电荷A的作用力 • 电荷B在空间产生电场， • 在A位置的电场对电荷A产生力， • 这就是电荷B对电荷A的力
问题：电场线可以相交吗，为什么？
判断：沿着电场线方向，场强一定减小
匀强电场：电场中各个点场强 大小和方向都相同。
（3）电场线的特征 1）、静电场中，电场线始于正电荷，终止于 负电荷的有方向曲线 2）、电场线的疏密表示电场的强弱，电场线 的切线方向表示电场的方向 3）、电场线是假想线，实际电场中并不存在 4）电场线不会相交
电场线教案
电场线教案教学目标：1.理解电场线的概念和特点；2.了解电场线对电荷的分布和运动的影响；3.学会绘制常见电场线的方法。
教学重点：1.电场线的概念和特点；2.绘制常见电场线的方法。
教学难点：1.理解电场线对电荷的分布和运动的影响；2.绘制复杂电场线的方法。
教学准备：1.教师准备：几只带有正、负电荷的实验器材，绘制电场线的工具（如针尖或小粉笔），投影仪或黑板/白板；2.学生准备：课堂笔记本和书写工具。
教学步骤：一、导入（10分钟）1.通过感官观察实验，引出电场线的概念。
教师可以用两只带正负电荷的实验器材演示电荷的排斥和吸引作用，并让学生观察和描述电场线的表现形式。
2.引导学生思考：电场线是什么？它有什么特点和作用？二、概念讲解（20分钟）1.介绍电场线的概念：电场线是描述电场的一种图示方法。
电场线是一组以电荷为起点的曲线，其切线方向和电场强度方向一致。
2.解释电场线的特点：a.电场线是从正电荷指向负电荷；b.电场线越密集，电场强度越大；c.电场线不会相交，可以相交但不会交叉；d.电场线在平行于电荷平面处是均匀的。
3.使用投影仪或黑板/白板上绘制电场线的一些示例，以加深学生对电场线概念的理解。
三、绘制电场线的方法（30分钟）1.针对点电荷的电场线绘制：引导学生理解电场线从正电荷指向负电荷的特点，用针尖或小粉笔在纸上绘制点电荷周围的电场线。
2.针对均匀带电体的电场线绘制：以带正电荷的杆状体为例，通过给出沿杆轴线上不同位置的电场强度值，引导学生绘制沿杆轴线的电场线，再通过连接这些线，绘制整个杆周围的电场线。
3.针对两个电荷的电场线绘制：以两个相同大小正电荷为例，引导学生理解电场线趋于距离近的电荷，同时避免相交和交叉。
再通过连接这些线，绘制整个电场的电场线。
4.引导学生思考其他复杂电场线的绘制方法，并进行讨论和实践。
四、课堂练习（20分钟）1.学生练习使用绘制电场线的方法，并在纸上绘制一些简单和稍复杂的电场线。
电场、电场强度和电场线 课件
4．由电场线的疏密判断场强的大小 按照电场线画法的规定，场强大处画电场线密，场强小处画电 场线疏，因此根据电场线的疏密就可以比较场强的大小．例如， 图甲中由于 A 点处比 B 点处的电场线密，可知 EA＞EB.但若只 给一条电场线，如图乙，则无法由疏密程度来确定．对此种情 况可有多种推理判断：
(1)若是正点电荷电场中的一条电场线，由点电荷场强公式可知 EA＞EB. (2)若是负点电荷电场中的一条电场线，则有 EB＞EA. (3)若是匀强电场中的一条电场线，则有 EA＝EB.当然，还可以 有其他的推理判断．
(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．
[审题突破] 解答该题应注重以下几点： (1)M 点的场强由 Q 和 M 点位置决定，与 q 的有无无关． (2)在 Q 一定时，用 E＝kQr2比较 EM 和 EN 大小．
因为 Q 为正电荷，q 为负电荷，库仑力是吸引力，所以力的方
向沿 MO 指向 Q.
(2)法一：M 点的场强 EM＝FqM＝11..00××1100－－180 N/C＝100 N/C，其 方向沿 OM 连线背离 Q，因为它的方向跟负电荷所受电场力的 方向相反． 法二：将 FM＝kQr2q代入 EM＝FqM，得 EM＝kQr2＝9.0×109×1.00×.3120－9 N/C＝100 N/C，其方向沿 OM 连线背离 Q，因为它的方向跟负 电荷所受电场力的方向相反．
计算电场强度的几种方法 (1)用定义式 E＝Fq求解，常用于涉及试探电荷或带电体的受力 情况． (2)用 E＝kQr2求解，仅适用于真空中的点电荷产生的电场． (3)利用叠加原理求解，常用于涉及空间中存在几部分电荷的情 景． (4)根据对称性原理，灵活利用假设法、分割法求解．
电场和电场强度和电场线PPT教学课件
练习1
由电场强度的定义式 的同一点：
EF q
可知，在电场中
A 电场强度E与F成正比，跟q成反比。
B 无论检验电荷的q值（不为零）如何变化，F与q 的比值始终不变。
C 电场中某一点的场强为零，则处在该点的电荷受 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。
2、定义式 E F q
3、单位：F 牛顿（N）； q 库仑（C）；
E 牛顿/库仑（N/C）。 4、电场强度的方向规定：
E的方向跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向相 同，跟负电荷在该点所受电场力 F 的方向相反。E是 矢量。
5、E的物理意义：描述该点的电场强弱和方向， 是 描述电场的力的性质的物理量。
答案：BC
＋ ＋＋＋＋＋＋
＿＿＿＿＿＿＿
++ + ++
任何带电体的周
+Q
围都存在电场
--- -
-
--
-
-
检验电荷：体
积比较小，带电 量也比较小，它 的引入不会影响 +q 原电场的部分 +Q
电场对放入其中的电荷 有电场力的作用
思考题：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
注意：（1）E=
F q
为定义式，适用于一切电场。
（2）某点的电场强度的大小及方向取决于电
场本身（即场源电荷及这点的位置），与检验电荷的
正负、电量的大小及受到的电场力无关。
三、真空中点电荷电场强度公式：
因为: E
F q
, 又F
K
Qq r2
所以
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第二节：电场强度 电场线
电场强度和电势差是电学中最基本的概念，是掌握静电学许多重要概念的基
础．电场强度描述了电场的力的性质，电势差描述了电场的能的性质．因此这个
单元的内容是本章的教学重点．
（1）学生第一次接触电场的概念会感到陌生．教材从学生刚刚学过的电荷
间的相互作用入手，从力的作用需要物质做媒介引入电场的概念，同时也就使学
生初步了解了“场”是一种客观存在着的物质．教学中可以沿此思路引导学生初
步认识电场，并为进一步讨论电场的力的性质、引入场强的概念做好准备．
（2）电场强度是描述电场性质的物理量之一，是本章教材的一个难点．为
了降低难度，并体现必修与选修分阶段安排的特点，与原教材比较，这一部分内
容有较大的变动．原教材是在刚学过的库仑定律基础上，从讨论点电荷的电场对
其中的检验点电荷的作用情况展开分析的，讲法细致具体．但对初学者来说，比
较繁难，学生不容易领会分析的方法和思路．修订教材则采取简化的方法，正面
介绍场强概念，直接指出：正点电荷在电场中两点受到的电场力之所以不同，“是
因为电场中不同点处的电场强弱不同”．紧接着说明“电学中用单位电荷在电场
中某点
强度．这种讲法简明扼要、概括性好，在必修课中较为适用．
这里要注意，对初学者来说，容易把电场强度跟电场力混同起来．因此，要
使学生从以下三点认识：①电场中不同点处的电场强弱不同，“电场强度”是用
来描述电场的这种性质的②可用单位电荷在电场中某点所
建议在实际教学中，可在正面讲述电场强度概念的基础上，用类比的方法与
速度等学生熟悉的概念的提出过程相对比，加深学生的认识．譬如，可以考虑通
过图1-1所示的情况，先让学生了解，点电荷q放在电场中A点（或B点），要
受到电场力FA（或FB）的作用，反映了场具有力的性质；点电荷q在A点和B
点，受到的作用力FA和FB的大小不等，反映了电场中A、B各点的电场有强弱
之分．然后进一步提出：怎样来表示电场的强弱呢？能否直接用电场力的大小来
表示电场的强弱？学生经过议论，可能意见不一致．教师可举例启发．例如做匀
速直线运动的物体，怎样描写它运动的快慢？（速度 v=
的强弱才行．再通过前面举过的例子，进一步用类比方法向学生说明：“在
匀速直线运动中，位移跟时间的比值，叫做匀速直线运动的速度”；“速度在数
值上等于单位时间内位移的大小”——注意“等于”，速度跟位移不是同一种物
理量；但是知道了速度v，就很容易求出时间t内的
电场力来描述电场的强弱，由此定义电场强度．电场强度跟电场力也不是同
一种物理量，但是知道了场强就很容易求电荷q所受的电场力了（F=qE）．这就
帮助学生进一步理解了电场强度的物理意义．
在讲授这一节时教师应有思想准备：在学生头脑中一个概念的确立，应通过
多次反复才能完成．不能一蹴而就；不要企图通过一节课就使学生形成正确而深
刻的认识．场强概念抽象，学习过程更是如此．何况必修教材中不出孤立点电荷
电场的场强公式、不专门介绍匀强电场„„需待高三选修课中才能使学生头脑中
的场强概念进一步提高、趋于完整．因此，应领会教材这样安排的意图，只要在
现阶段能对场强概念建立起初步、正确的认识即可．
（3）关于场强的方向，要正面向学生指明：电场强度和电场力都是矢量．教
材中直接叙述了规定电场中某点场强方向的根据——“跟正电荷在该点所受电
场力的方向相同”，并没有平列地涉及负点电荷在电场中所受电场力与场强方向
的关系．这是为了使学生初学时所面对的情况单一一些，但对负电荷受力情况还
是要求学生掌握的，教材是安排在节后的练习题中[练习二（1）、（4）题]．在
教学中如何启发学生思维，让学生锻炼自己进行对比分析判定，是需要注意的．不
妨在下一课时中让学生做一下图1-2的练习，判断图中A、B、C各点的场强方向
以及放上点电荷+q或-q时所受电场力的方向．还可以定性判断电荷在哪点受的
电场力大，在哪点受的电场力小．
学过了电场和场强的知识后，可以引导学生将电场力和电场强度进行列表对
比，起到深入领会理解的作用．下面的对比形式可供参考：
（4）电场线的教学，要认真做好电场线形状的模拟实验．应该归纳一下有关电场线的要点．①
电场线是人们画出来的用来形象地描述电场分布的一族曲线．实验模拟了这族曲线的形状，
但实验并非证实了电场线的真实存在；②在静电场中，电场线起始于正电荷，终止于负电荷，
不形成闭合曲线；③电场线的每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致；④电场线密处电
场强，电场线疏处电场弱；⑤电场线在空间不相交．