1、焦作市技師學院教案首頁教案編號學科物理授課教師王麗娟教研室化工教研室審批簽字授課時間授課班級授課學時2課題名稱§6.2 電場和電場強度教學目的與要求1、掌握電場、電場強度的概念及其定義式。2、掌握點電荷場強的計算式，并能進行有關的計算3、了解電場線及勻強電場教學重點1、掌握電場、電場強度的概念及其定義式。2、掌握點電荷場強的計算式，并能進行有關的計算教學難點點電荷場強的計算式及其應用教學方法知識講解課前準備課件教學過程：一、知識回顧二、引入新課三、新知識講解1、 電場的基本性質靜止電荷產生的電場，稱為靜電場。對于靜電場，應明確以下兩點：（1）電荷的周圍存在著電場，靜止電荷周圍存在著靜

2、電場。（2）電場的基本性質是：對方入其中的電荷有力的作用，（不管是靜止的還是運動的電場具有能量。2、 電場強度放入電場中的電荷所受電場力跟所帶電量的比值叫做這點的電場強度。簡稱為場強，用E表示電場強度。即E=電場強度是矢量，規定場強的方向是正電荷受力的方向。那么，負電荷受力的方向跟場強方向相反。場強的單位是NC。場強的定義式說明：（1）在電場中的同一點，F/q是不變的，在電場中的不同點，F/q往往不同；即F/q完全由電場本身性質決定，與放不放電荷，放入電荷的電性、電量多少均無關系，正因F/q有上述特點，才將其定義為描述電場性質的物理量一電場強度。這是物理學上定義物理量的常用方法之一。（2）E=

3、變形為F=qE表明：如果已知電場中某點的場強E，便可計算在電場中該點放任何電量的帶電體所受的電場力大小，即場強E是反映電場力的性質的物理量。3、電場力（1）由電場強度的定義式E=，可導出電場力F=qE。電場中每一點的電場強度的大小和方向都惟一地確定了。若知道某點的電場強度的大小和方向，就可求出電荷在該點受的電場力的大小和方向。（2）電場力是由力的性質命名的，與重力、彈力、摩擦力一樣，遵循力學的一切規律。（3）電場力是由電荷和場強共同決定的，而場強是由電場本身決定的。4、點電荷電場的場強場源電荷Q與試探電荷q相距為r，則它們相互間的庫侖力F=q，所以電荷q處的電場強度E=。（1）公式：E=，Q為

4、真空中點電荷的帶電量，r為該點到點電荷Q的距離。（2）方向：若Q為正電荷場強方向沿著Q和該點連線指向該點；若Q為負電荷場強方向沿著Q和該點連線指向Q。（3）適用條件：真空中點電荷。注意：由于庫侖定律僅適用于點電荷電場，因而E=也是僅適用于真空中的點電荷。5、場強的疊加如空間有幾個點電荷，則某點的場強應為各點電荷單獨存在時在該點產生場強的矢量和。說明：場強是矢量，場強的疊加遵循矢量疊加原理平行四邊形定則。6、電場線的定義如圖1表示一條電場線，A，B點的場強方向在各點的切線上，箭頭表示各點的場強方向。圖17、 電場線的性質（1）電場線是假想的曲線電場線跟“質點”“點電荷”這些理想化的模型不同。“質

5、點”“點電荷”這些理想化的模型包含有某些真實的內容，具有一定的客觀性，在一定條件下，考慮對實際物理現象來說是主要的、本質的特征，而忽略次要的、非本質的因素。而“電場線”則完全是假想的、虛構的。但它們都能反映出實際現象的基本規律，為我們的研究提供方便。（2）電場線總是從正電荷出發到負電荷終止。因此，電場線有起始點和終止點，不是閉合曲線。（3）電場線不相交。因為電場中每一點的場強只有一個惟一的方向。如果電場線在電場中某點相交，則交點處相對兩條電場線就有兩個切線方向，該點處的場強就有兩個方向，這是不可能的。（4）電場線不是帶電粒子運動軌跡。就是說點電荷在這種條件下才會沿電場線運動。8、勻強電場（1）

6、勻強電場的定義在電場的某一區域，兩塊靠近的平行金屬板，大小相等，互相正對，分別帶有等量的正負電荷，它們之間的電場除邊緣附近外，就是勻強電場（2）勻強電場的性質 因場強的大小相等、方向相同，故勻強電場的電場線是間距相等的互相平行的直線。 帶電粒子在勻強電場中受到恒定的電場力作用。如果帶電粒子的重力可以忽略，則粒子在勻強電場中只受電場力作用將做勻變速運動；如果帶電粒子的重力不可忽略，則粒子將在重力和電場力這兩個恒力作用下可能處于平衡狀態（重力與電場力平衡），也可能做勻變速運動。9、電場強度的求解方法（1）用定義式求解由于定義式E=F/q是適用于任何電場的（只要放入的電荷q不影響原電場的分布），所以

7、都可用測得的放入電場中某點的電荷q受到的電場力F，與放入電荷電量q之比求出該點的電場強度。（2）用E= 求解中學階段絕大多數情況下只討論點電荷在真空中的電場分布情況，故直接用E=求電場強度。其方向由場源電荷Q的正負確定，如+Q時，E的方向沿半徑r向外；若Q時，E的方向沿半徑r的反向（向內）。（3）由場強與電勢差關系求解（后面將學到）在勻強電場中它們的關系是：場強在數值上等于沿場強方向每單位距離上的電勢差。即E=。式中d為沿電場線方向的距離，U為這個距離的兩個點（或稱為等勢面）的電勢差。10、 常見的幾種電場的電場線的特點與畫法（1）點電荷的電場線點電荷+Q周圍激發電場，各點場強大小方向不同，如

8、圖3所示，如果用電場線的疏密表示場強E的大小，箭頭表示場強的方向，則圖3就可用圖4代替。 圖3 圖4 圖5同理可知點電荷Q的電場線如圖5所示。注意： 離點電荷越近，電場線越密集，場強越強，即電場線的疏密程度描述場強的大小。方向由點電荷指向無窮遠（正）；或由無窮遠指向點電荷（負）。 在正（負）點電荷形成的電場中，不存在場強相同的點； 若以點電荷為球心作一個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向各不相同。（2）等量異種點電荷形成的電場如圖6。圖6說明： 兩點電荷連線上各點，電場線方向從正電荷指向負電荷，場強大小亦可進行計算。 兩個點電荷聯線的中垂面（中垂線）上電場線方向都相同，與中垂面垂直。在中垂線上到O點等距離處各點的場強相等（O為兩點電荷連線中心）。 在中垂面（線）上的電荷受到的電場力方向總與中垂面（線）垂直，因此，在中垂面（線）上移動電荷電場力不做功。（3）等量同種點電荷形成的電場如圖7所示圖7說明： 兩點電荷連線中點處場強為零，此處無電場線。 中點O處附近的電場線非常稀疏，但場強并不為零。 兩點電荷連線中垂面（中垂線上），場強方向總沿面（線）遠離