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1、电场 电场强度一、【教学目标】1、了解电场的概念2、理解电场强度的概念3、掌握电场强度的计算方法二、【重点、难点分析】1、重点是使学生理解电场强度的概念及掌握电场强度的计算方法2、电场强度是描述电场性质的物理量之一，这是难点初学者容易把电场强度跟电场力混同起来三、【教学过程】1、复习库仑定律在真空中两个点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这就是库仑定律2、新课引入任何力的作用都离木开物质，脚踢球，脚对球的力直接作用在球上；狗拉雪橇，狗对雪橇的拉力是通过绳子作用的；地球对地表附近物质的作用力是通过重力场物质，作用的；地球与月亮间有万有引力作
2、用力也是因有万有引力场物质；两电荷间相互作用时不直接接触，它们之间的相互作用也是通过别的物质作用的，这这个物质就是电场本节课我们就来学习电场的知识。3、新课教学（1）电场 a、电荷周围存在一种特殊物质提问：既然场是物质，为什么我们看不到呢？实体（由分子组成）：看的见，摸的着场（形式）：看不见，摸不着，不以人的感观意识为转移的客观存在答：物质形式 例如可见光波长由 ，但还有很多波长的光线我们看不到，但不等于它们不存在不能以人类感官为标准判定存在与否场客观存在的证明是它有力、能的特性例如重力场对有质量的物体有力的作用，且可对物体做功，说明其能量电场对放入其中的电荷Q也有力的作用，可对Q做功，说明其
3、有能量b、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用，此力称电场力c、静电场：静止电荷的电场场有能和力的特性，我们先看电场中力的性质，它是本章的重要内容，先以点电荷为例如图1所示，在Q电场中A点分别放入电荷 、 、 则它们分别受电场力为： 看看上式，我们可发现场电荷Q对不同的检验电荷q有不同的电场力，但只要A点位置不变，F与q的比值就不变若换到B点，则 从上面分析看出：Q固定则电场的空间分布固定，对于场中某固定点， 值仅与Q、r有关，与检验电荷无关，它反映的是电场本身的性质。我们把这个物理量叫做电场强度。（2）电场强度a、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
4、强度，简称场强用E表示。b、定义式：F电场力国际单位：牛（N）q电量国际单位：库（C）E电场强度国际单位：牛库（NC）c、物理意义；电场中某点的电场强度数值上等于单位正电荷在那里所受的电场力d、电场强度是矢量，规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向电场中同一点，q、q受力方向不同，场强只能有一个方向，规定以q的受力方向为正例 在图2中标出A、B、C、D四点的电场强度的方向正点电荷电场中某点电场强度方向沿连线背离Q；负点电荷电场中某点电场强度方向沿连线指向Qe、单位：牛库 NC 借助于点电荷场强推出，可适用于任意电场（3）点电荷电场的场强a、真空中： （与检验电荷q无关，仅与场电荷Q及r有关）
5、 b、方向：正电荷在该点受电场力方向（以后还会遇到各点场强大小，方向均相同的匀强电场）（4）两个点电荷产生的电场的叠加原理如图3所示，在正点电荷 与负点电荷 产生的电场中有一点A，求A点的电场强度 ，由电场强度的定义可知， 在数值上为1C点电荷在A点所受的电场力今在A点放 C，q将同时受到 和 的作用，每个作用力都能单独用库仑定律求出，就像另一个电荷不存在一样，而q受的合力为各分力的矢量和，又因q是1C正电荷，所以它受的电场力在数值上等于场强，也就是说A点的合场强为 与 单独在A点产生的场强的矢量和，这就是电场强度的叠加原理用电场强度的叠加原理可以求得任意多个点电荷产生的电场强度，任何一个带电
6、体不管其电荷分布多么复杂，都可以视为由许多点电荷组成，因而可以用场强叠加原理求出它的场强可以看出，真空中任意多个点电荷产生的电场强度，仅由场电荷、电场中的位置两个因素决定，而与检验电荷无关（5）比较： 和 a、 是场强的定义式，适用于任何电场b、 是点电荷电场中场强的计算式（6）电场强度小结a、电场中某点场强大小和方向，均与该点放不放检验电荷、放哪种电荷、放多大检验电荷无关，是电场自身的性质，与外界因素无关对确定的电场来说，在某点放单位正电荷时，它受电场力的大小和方向是确定的b、场强 （7）例题例1 场电荷 C，是正点电荷；检验电荷 C，是负电荷，它们相距 m而静止且都在真空中，如图4所示求：
7、（1）q受的电场力（2）q所在的B点的场强 （3）只将q换为 C的正点电荷，再求 受力及B点的场强（4）将受力电荷拿去后再求B点场强解 （1）库仑定律： N 方向在A与B的连线上，且指向A（2）由电场强度的定义： 所以 NC 方向由A指向B（3）由库仑定律： N 方向由A指向B NC 方向由 A指向 B（4）因E与q无关，自然 也不会影响E的大小与方向，所以拿走q后场强不变例2 如图 5（a）所示，点电荷q与 9q静止于真空中，相距 r，它们均为正电荷，求：（1）连线中点A的场强；（2）求场强为0的点位置解（l）在A点放 C，它受力情况如图5（c）所示，F为q对 的作用力，9F为9q对 的作用力，而合力为8F方向指向q，所以（2）先分析 的点可能的位置范围，因在该点放1C时，它受力为零，所以q与9q对1C作用力一定等大反向，因而两力共线，由此可以断定 的点在q与9q的连线上，当1C放于q以左及9q以右的连线上时，它受的两个力都同向，因而不可能抵消，所以 的点一定在两点电荷中间的连线上令 的点O距q为 ，如图（b）所示，1C电荷在O点受力为零，所以有 （无意义，舍去）答：（1） 方向指向q（2） 的点在q与9q之间，距q为 r4