第九章 静电场及其应用 教学活动设计七：电场 电场强度

第九章《静电场及其应用》教学活动设计七：电场 电场强度
　　课堂教学：
　　【任务情景】
　　实验1：用一个灯管靠近用纸箱罩着的辉光球，放在纸箱的上下左右不同位置，都会发光；随着距离的减小灯管逐渐变亮。
　　实验2：如图所示，玻璃碗中贴入铝箔片，并连接起电机，将小球放入玻璃碗中，小球会在碗中中不停转动。

　　如何解释这些现象？
　　【学习任务一】建立电场概念
　　【任务情景】磁极间的相互作用是通过磁场产生的。磁场的基本属性是对放入其中的磁极有磁场力的作用。
　　提问1：根据库仑定律可知，两电荷之间存在库仑力。电荷之间的力是如何产生的？
　　预测学生回答：电荷间的力是通过两个电荷的电场相互作用产生的。
　　学生自主学习课本第11页，教师引导学生总结：
　　电场是电荷周围存在的特殊物质；基本性质为对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。
　　【学习任务二】探究电场的强弱
　　问题提示：根据库仑定律可知，电场对放入其中的电荷有力的作用。库仑力可以描述电场的强弱吗？
　　预测学生回答：学生根据库仑定律那节内容中带电小球距离带电体越近偏转角度越大说明受力越大得出库仑力可以描述电场的强弱。
　　场源电荷：激发电场的电荷；试探电荷：检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷。（电荷量远小于场源电荷）
　　小组交流并汇报：
　　预测学生回答：
　　结论1：电场力不能描述电场的强弱。依据：不同试探电荷，同一位置受力不同； 同一电荷，距离不同，受力不同；不同电荷，距离不同，受力相同。
　　问题提示：同一位置，电场力和试探电荷q有什么关系？
　　预测学生回答：
　　结论2：同一位置，试探电荷受到的电场力与其电荷量的比值相等。
　　教师：为了描述电场的强弱，定义放入电场中的某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫作该点的电场强度。定义式为：，单位是牛顿每库伦，符号为。电场强度为矢量，规定正点电荷在该点所受电场力的方向是该点的场强方向，与负点电荷所受电场力方向相反。
　　教师提问：我们学习过电场强度的知识之后，能否退出孤立的点电荷周围的电场分布满足什么规律呢？
　　小组讨论并交流：满足，Q是场源电荷电荷量，r是与场源电荷的距离。
　　引导学生小组交流合作，解释课堂一开始做的实验：实验一纸箱罩的是辉光球，辉光球周围有电场，而灯管内部的气体被激发而发出紫外线，作用在管壁的荧光粉发出白色可见光。实验二玻璃碗上连接电极的铝箔片之间有电场，小球和铝箔片接触后带电，在电场的作用下不停转动。
　　教师总结提升：介绍物理学史，让学生简单体会科学发展的历程，提升物理素养。法拉第提出，在电荷的周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的；麦克斯韦发展了法拉第的思想，建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在；赫兹用实验证实了电磁波的存在。