(共22张PPT)
学习目标
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．
复习回顾
1、点电荷
2、库仑力（静电力）
3、库仑定律（适用条件）
(大小、形状、电荷分布对所研究问题的影响）
真空中的点电荷
脚踢球，脚对球的力直接作用在球上；狗拉雪橇，绳子提供拉力，媒介物是绳子；
物体受重力作用，媒介物是重力场；指南针受磁力作用，媒介物是磁场。
接触力
非接触力
没有接触的两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢？
思考问题：
猜一猜
+
一电场
B电荷
A电荷
法拉第认为电荷周围存在一种特殊的物质
----电场
电荷A对电荷B的作用，实际上是A的电场对B的作用
电荷B对电荷A的作用，实际上是B的电场对A的作用
媒介物
1.定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质
客观存在
具有动量和能量
不同于分子、原子组成的实物
场和实物是物质存在的两种不同形式
3.电场的基本性质：对放入电场的电荷有力的作用，
这种力叫做电场力.（电场明显特征之一）
2.静电场：在本章中，只讨论静止电荷产生的电场
探究一：电场对电荷有力的作用，怎样描述这种作用呢？
场源电荷：产生电场的电荷
试探电荷（或称为检验电荷）
问题1、上节的实验，小球受到的电场力的大小和方向与什么有关？
问题2、（1）什么是试探电荷？什么是场源电荷？对试探电荷有何特殊的要求？为什么？
位置
O
＋q
FA
＋q
FB
＋Q
问题3、同一试探电荷q在电场中的不同点受到的电
场力的大小是否相同?
F/q的值呢？
A
B
你发现了什么？
问题4、如果图中的带电金属球A可以看作点电荷,且它所带电荷量为Q,那么在离A球距离为r
的位置依次放置点电荷q、2q、3q……其所受到的库仑力分别是多少?
F/q的值呢？
A
F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质——电场的强弱
实验表明：
?
怎样描述不同位置电场的强弱？
须找一个与检验电荷无关而由电场决定的物理量！
在电场中不同的点，比值F/q一般是不同的
在电场中的同一点，比值F/q是恒定的，与q无关
二.电场强度E
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。
3.单位：牛/库(N/C)
伏/米(v/m)
2.物理意义:电场强度（简称场强）是反应电场本身力的性质的物理量，其大小表示电场的强弱。
（适用于任何电场）
注意：
电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关
4.电场强度是矢量
物理学中规定：电场中某点的场强度方向跟正电荷在该点所受的电场力方向相同。
+Q
-q
A
FA
EA
根据规定：负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反。
+Q
+q
A
FA
EA
【典例】在电场中某点放一试探电荷，其电荷量为q，试探电荷受到的电场力为F，则该点电场强度为E=F/q，那么下列说法中不正确的是（
）
A、若移去试探电荷q，该点的电场强度就为零
B、若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点的场强就变为E/2
C、若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷，则该点的场强大小仍为E，但电场强度的方向变为原来相反的方向
A、B、C都错误
探究二：电场强度与产生它的场源电荷有什么关系呢？
问题（1）：一正点电荷的电荷量为Q，在距此点电荷r处的A点的电场强度是多少？方向如何？
三.真空中点电荷的电场强度
提示：利用场强的定义式和库仑定律推导
（适用于真空点电荷的电场）
真空中点电荷的场强：是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关．
问题(2)：在点电荷形成的电场中,某点的场强大小由哪些因素决定?
＋
－
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
请画出这四点的场强E：
+Q
-Q
E1
E2
E
+Q
+Q
E1
E1
E2
E2
E
四.1.电场的叠加（矢量性）
问题3.如果空间中有几个点电荷同时存在,那么该如何确定某点的电场强度?它遵循什么原则?
Q
r
P
r
Q
P
2、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
适用范围
电荷的意义
定义式，适用于一切电场
仅对点电荷的电场适用
q是检验电荷，E与q无关
Q是场源电荷，E与Q成正比
和
的区别：
1.一个试探电荷q在电场中某点受到的静电力为F,该点的电场强度为E,下面四幅图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )
当堂达标1
C
2.如图所示，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，
A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m
。求：
（1）电场中A点的场强。
（2）在A点放入电量q=-1×
10-6C
求它受的电场力。
Q1
Q2
A
E合
E2
E1
当堂达标2
基本知识点
电场
客观存在、特殊物质
电场强度
E=F/q
E=kQ/r2
特例
电场的叠加
矢量运算
基本方法（思想）
比值定义法：
E=F/q
试探电荷（理想模型）
小结：
作业：第二课时导学案一．课题：电场强度
二．教材：选修3-1
三．课时：1课时
四．教材分析
教科书从电荷在电场中受力入手，引入了电场强度的概念，明确它是表示电场强弱的物理量。本节主要由“电场强度”“点电荷的电场
电场强度的叠加”“匀强电场”几部分内容组成。
五．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
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．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．
（2）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。
（3）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。
八．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。
九．教学过程
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
复习提问引入新课
1．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、表达式、适用条件？
2.教师：我们不免会产生这样的疑问：脚踢球，脚对球的力直接作用在球上；狗拉雪橇，绳子提供拉力，媒介物是绳子；物体受重力作用，媒介物是重力场；指南针受磁力作用，媒介物是磁场。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产生的呢？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）。3.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？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）
学生回答：真空
(?http:?/??/?baike.baidu.com?/?view?/?85005.htm"
\t
"_blank?)中两个静止的点电荷
(?http:?/??/?baike.baidu.com?/?view?/?70557.htm"
\t
"_blank?)之间的相互作用力，与它们的电荷量
(?http:?/??/?baike.baidu.com?/?view?/?1041007.htm"
\t
"_blank?)的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同名电荷相斥，异名电荷相吸。真空中的点电荷学生回答：库仑力的大小与距离有关。
，复习旧知，通过提问的方式，问引发学生思考，激发学习兴趣。
新课教学新课教学新课教学
教师引入：1．风存在吗？怎样来说明风力的大小这说明了什么？（一）电场教师：请同学们先看一下课本中“电场”部分，然后思考下面两个问题。（1）电荷间的相互作用是如何发生的？
（2）电场有什么特性？
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。电场教师启发引导：场都是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样，虽然我们看不见、摸不着，但它们都具有能量、质量和动量，物体受到的万有引力是靠重力场来完成的，电视机、收音机信号的发射与接受就是靠电场来实现的。教师板书：电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质，场与实物是物质存在的两种不同形式。教师：通过前面的分析我们知道电场具有怎样的特性呢？教师：这种力的作用与电场的强弱有关吗？引导学生科学探究。（二）电场强度教师：下面我们来探讨三个问题。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？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？。教师引导：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。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：怎样让它表现出来呢？
教师：对放入的电荷有要求吗？ 教师：什么样的电荷是试探电荷？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、F3及F1＜F2＜F3；②2F1、3F1、4F1、nF1等。表一：（P1位置）试探电荷q2q3q4qnq静电力F12F13F14F1nF1
表二：（P2位置）试探电荷q2q3q4qnq静电力F22F23F24F2nF2表三：（P3位置）试探电荷q2q3q4qnq静电力F32F33F34F3nF3（学生思考并交流讨论）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。1．定义：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。2.定义式：E=F/q教师：从它的定义式可以看出电场强度的单位吗？教师介绍另一种单位并板书。3．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？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。教师板书4．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。【典例】在电场中某点放一试探电荷，其电荷量为q，试探电荷受到的电场力为F，则该点电场强度为E=F/q，那么下列说法中不正确的是（
）A、若移去试探电荷q，该点的电场强度就为零B、若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点的场强就变为E/2C、若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷，则该点的场强大小仍为E，但电场强度的方向变为原来相反的方向（三）真空中点电荷的电场强度教师：问题（1）：一正点电荷的电荷量为Q，在距此点电荷r处的A点的电场强度是多少？方向如何？问题(2)：在点电荷形成的电场中,某点的场强大小由哪些因素决定?提示：利用场强的定义式和库仑定律推导大小：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学生互动：请画出这四点的场强E：问题3.如果空间中有几个点电荷同时存在,那么该如何确定某点的电场强度?它遵循什么原则?（四）场强的叠加教师：根据场强的叠加原理对于一个比较大的不能看成点电荷的带电物体产生电场的场强如何确定？学生思考后回答：无限等分成若干个点电荷。教师：根据以上方法，同学们设想一下一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）外部产生电场的场强，如何求解？学生思考后回答：等效成电荷量集中于球心的点电荷。注意：辨析和的关系，强调的适用条件。（达标训练）1.一个试探电荷q在电场中某点受到的静电力为F,该点的电场强度为E,下面四幅图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )2.如图所示，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，A点与两个点电荷的距离r相等，r＝0．1m。求：（1）电场中A点的场强；（2）在A点放入电量q＝－1×10-6C，求它受的电场力。
学生：看不见的东西不一定不存在．学生：不接触也可以有力的作用学生思考学生回答：对放入其中的电荷有静电力的作用。学生回答：电场强弱不同。学生思考学生回答：在电场中放入电荷。学生回答：试探电荷（检验电荷）学生回答：带电量非常小的点电荷。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。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）学生回答：可以，N/C学生回答：矢量学生回答：与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反师生共同归纳总结：1．点电荷电场的场强大小与方向。2．电场强度是描述电场（力的）性质的物理量，在静电场中，它不随时间改变。电场中某点的场强完全由电场本身决定，与是否放入电荷，放入电荷的电荷量、电性无关。学生黑板上推导师生：真空中点电荷的场强：是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关学生亲身体会得出答案师生共同探究等量同种点电荷在某点的场强师生共同探究
以大家感兴趣的例子，引起大家的兴趣，生动直观的比喻有助于更好地理解电场
用对比的方式让学生更好地理解和记忆。
让学生猜想讨论，培养学生独立思考，合作交流的能力。创设情景，启发思考。
层层深入浸透物理学研究问题的方法：提出问题设计实验进行实验数据分析总结结论学以致用
通过图像的对应说明，让学生更好地理解电场强度的性质。
及时巩固，强化理论概念的理解。联系实际，进行计算，课堂练习起到反馈的作用。
体现学生主体地位，调动学生探究学习积极性图片更加形象直接，加深学生对电场强度方向的理解小组讨论，多媒体投影仪展示内容抽象，难理解，动画展示通过达标训练，检验学习掌握程度
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。
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：四、电场强度的叠加
电荷A
电场
电荷B
