探究電場的力的性質教學設計教學目的知識目標：1．知道電荷相互作用是通過電場發生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質形態。2．理解電場強度的概念和定義，并能用電場強度的定義進行有關的計算，知道電場強度是矢量，知道電場強度的方向是怎樣規定的。3．能根據庫侖定律和電場強度的定義推導點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關的計算。4．電場疊加及知道疊加求合場強用平行四邊形定則。能力目標：1．能運用已學過的知識來幫助理解，遷移到新知識，如通過上節庫侖定律理解電荷作用靠電場傳遞。矢量合成平行四邊形定則，用于電場疊加的運算。2．通過實驗及對實驗結果的觀察、分析，得出對有關現象的本質認識，學會發現問題、提出問題，作出假設并通過推理來總結得出相關結論。教學重點：電場強度教學難點：電場強度概念的建立教學方法：1．復習導入新課，提出新課題，通過再研究上次課的演示實驗出發，達到承上啟下的作用。2．設問激疑，盡量通過引導，充分調動學生積極思考，發揮主觀能動作用，體現學生主體地位。3．類比釋疑，對新概念的引入，盡量啟用學生的知識儲備中已知的相類似知識，通過類比、分析，使得抽象概念能夠較順利地建立。4．實驗分析，定性與定量相互結合，使具體現象直觀表達抽象概念，并充分運用多媒體輔助，動畫模擬擴大實驗成效。教學用具：CAI課件教學過程一、復習引入我們認識了電現象中的電荷，包括點電荷，元電荷及電荷之間存在的相互作用。什么是點電荷？電荷相互作用有什么規律？哪位同學來幫我們回顧一下？電荷之間有相互作用，我們把這個作用的電力叫庫侖力或靜電力。那么電荷之間的作用力是怎樣發生的呢？今天我們就來研究這個問題。二、新課教學（一）電場1837年英國物理學家法拉第首先提出“場”的概念。他認為電荷周圍存在一種特殊物質——電場對A電荷施力，電場是電荷受力的根源。那么，什么地方有電場？1．電荷周圍存在電場。2．電場是看不見摸不著但電場是實際存在的，電場是物質存在的一種特殊的形態。3．電場的基本性質：對放入電場的電荷產生電場力的作用。[實例語言描述]電荷A電場電荷B過渡：電荷周圍存在電場，那么把另一電荷放在電場中的不同位置，所受的電場力有什么關系呢？（二）電場強度場源電荷Q形成的電場，放入一個試探電荷q，同一電荷q在源電荷Q附近，不同位置處，受力有何特點？結論：電場中不同位置，電場強弱不同。那么如何表示一個電場不同位置的強弱呢？用什么表達更確切？剛才我們得到，試探電荷q在不同位置受力不同，那么是否電場力就可用來表示電場的強弱呢？分析：在同一位置引入不同電量的試探電荷，受力又有何結果呢？1．在距場源Q為r處，分別測試q1、q2、……不先進電量帶電荷，由庫侖定律得F1=①，F2=②，……，Fn=③，可見同一位置不同電荷受力卻不等，顯然不能用試探電荷受的力的大小表示電場。是什么使其受力不等呢？顯然，不是電場本身變化了，而是不影響電場的試探電荷。到底用什么辦法來衡量電場強弱呢？2．觀察，①，②…③式中==…==，結果表明：比值在電場中同一點是不變的。比值反映了什么呢？怎么不因試探電荷q電量及受力F大小的影響？3．類比回憶：物質性質的密度ρ，其定義ρ=。同一材料ρ一定，m=ρv，ρ一定時，v大則m大，v小則m小，而v一定時，ρ大的，m就大。M一定時，v大的ρ小。ρ反映了物質疏密程度，是材料本身因素決定的。4．結論：電場某點，比值一定，引入試探電荷q′，比值大處，F′大；比值小處F′小，這說明比值可以反映電場某點的強弱。總結（板書）：1.入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強。2.公式：E=3.單位：牛/庫（N/C）或伏/米（V/m）4.電場強度是反映電場強弱和方向的物理量。5.電場強度是矢量。規定：電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受電場力方向相同；電場中某點的場強方向跟負電荷在該點所受電場力方向相反。應用：知道某點電場強度，有何用途呢？已知E，可根據F=E·q確定點電荷受力。過渡：那好，下面我們一起來試試，利用電場強度定義及庫侖定律，設法推導正點電荷產生的電場中某點電場強度。（三）點電荷的電場電場的疊加1．點電荷的電場設場源電荷+Q，試探電荷q，在r處，由庫侖定律F=E==如圖，該點A處，正試探電荷q受力背離連線向外，說明正點電荷該點處電場強度方向背離場源電荷向外。2．電場的疊加那么如果空間同時有兩個或兩個以上場源電荷，某點電場的強弱又怎么決定呢？類比力的合成：描述電場的電場強度是一個矢量，它們表示疊加后電場強度，遵循矢量合成的平行四邊形定則。如右圖，不同位置P、Q1、Q2各自產生電場的場強E1、E2，則以E1、E2為鄰邊，作平行四邊形，對角線E表示合電場強度的大小，所指方向表示合電場也即電場強度的方向。這是求兩點電荷產生電場某點的電場強度，據此，我們也應該可以求任意（兩個以上）個點電荷，在任意位置處的合電場強度。也就達到描述電場強弱及電場分布情況的目的。三、題例分析例1：如圖上所示，真空中有兩個點電荷Q1=+×10-8C和Q2=×10-8C，它們相距，求電場中A點的場強。A點與兩個點電荷的距離r相等，r=。解：點電荷Q1和Q2的電場在A點的電場強度分別為E1、E2，方向如圖。據平行四邊形定則，E合在E1和E2夾角的平分線上，且與Q1與Q2連線平行，合場強大小為E=E1cos60o+E2cos60o=2E1cos60o=2cos60o代入數據得E=×104v/m四、課堂教學反饋課堂練習：場電荷Q=2×10-4C，是正點電荷：檢驗電荷q=2×10-5，是負電荷，它們相距r=2m而靜止且都在真空中，如圖4所示。求：（1）q受的電場力。（2）q所在的B點的場強EB.（3）只將q換為=4×10-5C的正點電荷，再求受力及B點場強。（4）將受力電荷拿去后再求B點場強。解：（1）庫侖定律：F===9N方向在A與B的連線上，且指向A。（2）由電場強度的定義：E=E==×105N/C方向由A指向B。（3）由庫侖定律：==18N方向由A指向B。E=方向由A指向B。（4）因E與q無關，自然q=0也不會影響E的大小與方向，所以拿走q后場強不變。五、課堂小結與練習六、板書、板畫設計1．1．定義：電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強。2．定義式：E=3．單位：牛/庫（N/C）或伏/米（V/m）4．電場