还剩2页未读，
继续阅读
人教版 (新课标)选修33 电场强度教案设计
展开
这是一份人教版 (新课标)选修33 电场强度教案设计，共4页。教案主要包含了新课教学，典型例题分析，课堂小结，随堂精练，课外作业等内容，欢迎下载使用。
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。
4、知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算。
重点和难点：电场强度的概念
教学方法：归纳、讲练
课时：2课时
教学过程：
一、新课教学：
1、电场：
（1）电场是电荷周围存在的一种特殊的物质。只要有电荷存在电荷周围就存在电场。
（2）电场的基本性质：
电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度：（E）E是描述电场的力的性质的物理量。
（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：
① 单位：N/C
② 这是电场强度的定义式，适用于任何电场。
③ 其中的q为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。
（3）电场强度是矢量。
方向规定：与正电荷在该点受的电场力方向相同。
与负电荷在该点所受的电场力的方向相反。
注意：
图1
在判断电场中某点场强的方向时，可以假设在该点放入一个正的点电荷，然后根据该电荷所受到的场源对它的电场力的方向来确定。
如图1所示。
（4）点电荷周围的场强：（根据库仑定律和电场强度的定义式推导）
，其中Q是产生该电场的电荷，叫场源电荷。
（5）注意几点：
① 场强是描述电场性质的物质的物理量，只由电场决定，与检验电荷无关。
例如：在A点场强，与q的大小无关，与是否存在无关。不能理解为与成正比，与成反比。
② 电场强度的定义式，适用于任何电场；
只适用于真空中点电荷形成的电场。
3、电场的叠加：
（1）在某空间，如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就相互叠加，形成合电场，这时某点的场强就等于各个点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和；
Q1
Q2
A
E
图2
【例题】
如图2所示，在真空中有两个点电荷，Q1=3.0×10－8C，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）
图3
【解析】
，∴
代入数据得：
（2）两个等量异种电荷连线的垂直平分线上：
如图3所示。
① 距离O点越远，场强越小，无穷远处为零；
② 在O点，E为连线上的最小值，同时又是垂直平分线上的最大值；
图4
③ 在O点两侧对称位置处，E相同（大小和方向均相同），方向垂直于中垂线指向负电荷（即与两电荷的连线平行）。
（3）两个等量同种电荷连线的垂直平分线上：
① 在O点，E为最小值（等于零）；
② 由O逐渐远离时，E先增大后减小，在O点和无穷远之间有一最大值Em。
（原因：EO=0，E∞=0，之间必有一个最大值）
③ 中垂线上在两电荷连线的同侧，各点的场强方向相同。
二、典型例题分析：
【例1】
图5
图5中边长为a的正三角形ABC的三点顶点分别固定三个点电荷+q、+q、－q，求该三角形中心O点处的场强大小和方向。
【解析】
每个点电荷在O点处的场强大小都是
由图可得O点处的合场强为，方向由O指向C 。
【例2】
图6
如图6所示，在x轴上的x = －1和x =1两点分别固定电荷量为－4Q和+9Q的点电荷。求：x轴上合场强为零的点的坐标。并求x = －3点处的合场强方向。
【解析】
由库仑定律可得合场强为零的点的坐标为x= －5。
x= －5、x= －1、x=1这三个点把x轴分成四段，可以证明：同一直线上的两个点电荷所在的点和它们形成的合场强为零的点把该直线分成4段，相邻两段上的场强方向总是相反的。本题从右到左，4个线段（或射线）上的场强方向依次为：向右、向左、向右、向左，所以x= －3点处的合场强方向为向右。
三、课堂小结：
1、电场强度是反映电场性质的物理量，与电荷q无关；
2、电场强度的定义式，适用于任何电场；只适用于真空中点电荷形成的电场。（理解这两个公式的含义，以及它们的区别和联系）
四、随堂精练：
1、把点电荷q=10－10C放在某电场中的A处，其受电场力为10－8N，则；
（1）A处场强大小为多少？方向如何？
（2）若将q取走，A处场强大小为多少？方向如何？
（3）若将A处放点电荷为－2q，则该处电场强度为多少？方向如何？该电荷所受到的电场力是多大？
图7
（4）若该电场是一个放在O处的点电荷Q产生的，且AO=30cm，则Q的电荷量为多少？
2、一个质量m=30g，带电量q＝－1.7×10－8C的半径极小的小球，用丝线悬挂在某水平方向的匀强电场中。当小球静止时，测得悬线与竖直方向成夹角=30°，如图7所示，求该电场的场强的大小和方向。
参考答案：
1、（1）100N/C，与F同向；（2）不变；（3）E不变，电场力为原来的2倍，即2×10－8N ；（4）10－9C
2、107N/C
五、课外作业：
教材：P17页 （5）、（6）、（7）
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。
4、知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算。
重点和难点：电场强度的概念
教学方法：归纳、讲练
课时：2课时
教学过程：
一、新课教学：
1、电场：
（1）电场是电荷周围存在的一种特殊的物质。只要有电荷存在电荷周围就存在电场。
（2）电场的基本性质：
电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度：（E）E是描述电场的力的性质的物理量。
（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：
① 单位：N/C
② 这是电场强度的定义式，适用于任何电场。
③ 其中的q为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。
（3）电场强度是矢量。
方向规定：与正电荷在该点受的电场力方向相同。
与负电荷在该点所受的电场力的方向相反。
注意：
图1
在判断电场中某点场强的方向时，可以假设在该点放入一个正的点电荷，然后根据该电荷所受到的场源对它的电场力的方向来确定。
如图1所示。
（4）点电荷周围的场强：（根据库仑定律和电场强度的定义式推导）
，其中Q是产生该电场的电荷，叫场源电荷。
（5）注意几点：
① 场强是描述电场性质的物质的物理量，只由电场决定，与检验电荷无关。
例如：在A点场强，与q的大小无关，与是否存在无关。不能理解为与成正比，与成反比。
② 电场强度的定义式，适用于任何电场；
只适用于真空中点电荷形成的电场。
3、电场的叠加：
（1）在某空间，如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就相互叠加，形成合电场，这时某点的场强就等于各个点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和；
Q1
Q2
A
E
图2
【例题】
如图2所示，在真空中有两个点电荷，Q1=3.0×10－8C，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）
图3
【解析】
，∴
代入数据得：
（2）两个等量异种电荷连线的垂直平分线上：
如图3所示。
① 距离O点越远，场强越小，无穷远处为零；
② 在O点，E为连线上的最小值，同时又是垂直平分线上的最大值；
图4
③ 在O点两侧对称位置处，E相同（大小和方向均相同），方向垂直于中垂线指向负电荷（即与两电荷的连线平行）。
（3）两个等量同种电荷连线的垂直平分线上：
① 在O点，E为最小值（等于零）；
② 由O逐渐远离时，E先增大后减小，在O点和无穷远之间有一最大值Em。
（原因：EO=0，E∞=0，之间必有一个最大值）
③ 中垂线上在两电荷连线的同侧，各点的场强方向相同。
二、典型例题分析：
【例1】
图5
图5中边长为a的正三角形ABC的三点顶点分别固定三个点电荷+q、+q、－q，求该三角形中心O点处的场强大小和方向。
【解析】
每个点电荷在O点处的场强大小都是
由图可得O点处的合场强为，方向由O指向C 。
【例2】
图6
如图6所示，在x轴上的x = －1和x =1两点分别固定电荷量为－4Q和+9Q的点电荷。求：x轴上合场强为零的点的坐标。并求x = －3点处的合场强方向。
【解析】
由库仑定律可得合场强为零的点的坐标为x= －5。
x= －5、x= －1、x=1这三个点把x轴分成四段，可以证明：同一直线上的两个点电荷所在的点和它们形成的合场强为零的点把该直线分成4段，相邻两段上的场强方向总是相反的。本题从右到左，4个线段（或射线）上的场强方向依次为：向右、向左、向右、向左，所以x= －3点处的合场强方向为向右。
三、课堂小结：
1、电场强度是反映电场性质的物理量，与电荷q无关；
2、电场强度的定义式，适用于任何电场；只适用于真空中点电荷形成的电场。（理解这两个公式的含义，以及它们的区别和联系）
四、随堂精练：
1、把点电荷q=10－10C放在某电场中的A处，其受电场力为10－8N，则；
（1）A处场强大小为多少？方向如何？
（2）若将q取走，A处场强大小为多少？方向如何？
（3）若将A处放点电荷为－2q，则该处电场强度为多少？方向如何？该电荷所受到的电场力是多大？
图7
（4）若该电场是一个放在O处的点电荷Q产生的，且AO=30cm，则Q的电荷量为多少？
2、一个质量m=30g，带电量q＝－1.7×10－8C的半径极小的小球，用丝线悬挂在某水平方向的匀强电场中。当小球静止时，测得悬线与竖直方向成夹角=30°，如图7所示，求该电场的场强的大小和方向。
参考答案：
1、（1）100N/C，与F同向；（2）不变；（3）E不变，电场力为原来的2倍，即2×10－8N ；（4）10－9C
2、107N/C
五、课外作业：
教材：P17页 （5）、（6）、（7）
相关教案
人教版 (新课标)选修33 电场强度教案： 这是一份人教版 (新课标)选修33 电场强度教案，共7页。教案主要包含了教学目标，重点，教学过程设计，说明等内容，欢迎下载使用。
高中物理人教版 (新课标)选修33 电场强度教案设计： 这是一份高中物理人教版 (新课标)选修33 电场强度教案设计，共5页。
物理选修33 电场强度教学设计及反思： 这是一份物理选修33 电场强度教学设计及反思，共7页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学方法，教 具，教学过程，说明等内容，欢迎下载使用。
