电场强度

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《电场 电场强度》
人教版高中物理第二册（必修加选修）第十三章第二节
成都市航天中学 万忠义

一、教材分析与设计思想

物理学基本概念和基本规律的教学应当最能体现物理课堂教学的本质，物理课堂教学应体现物理学
科的特点。电场强度是“电场”一章的重要概念,这一章具有基本概念多、知识综合性强以及知识在实
际中应用广泛等三大特点。电场及电场强度的概念比较抽象,教材强调弄清建立概念的背景,把抽象概念
具体化,以便于学生理解。针对以上特点,笔者认为在教学设计上,一方面不必期望学生通过一节课的学习,
就将电场强度这个概念理解得非常透彻,只要让学生初步认识到电场强度是描述电场强弱的物理量,是表
示电场本质属性的物理量就好。学生通过一段时间的学习,会逐步深化对此概念的理解。另一方面采用
教师引导下的探究式教学方法,充分研究、挖掘教材的科学探究要素,以科学探究为学生的主要学习方式,
发挥学生的积极性、主动性和创造性。
二、教学目标

1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的一种特殊的形态。
2．经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程，使学生理解电场强度的概念及其定义，获得探究
活动的体验，体会比值法的物理研究方法。
3．会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规
定的。
4．能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。
5．理解场强的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的计算。
三、重点、难点
1．探究描述电场强弱的物理量。
2．理解电场、电场强度的概念及电场叠加原理，并会根据电场强度的定义进行有关的计算。
四、教学媒体
多媒体设备
五、教学流程图

教学设计

点电荷形成的电场
电场
探究描述电场强弱的物理量
电场强度

提出问题
开始

电场的叠加
小 结

学生认知活动：感知
抽象、概括
判断、推理
判断、推理
- 2 -

六、教学过程
教学环节
（时间）
教学内容与教师活动 学生活动 设计意图

复习知识、提出问题引入新课 (约2min） 通过设计简单问题复习库仑定律：真空中两个带电量分别为q1、q2的点电荷，相距为r,则它们之间的库仑是多少？方向如何？ 提出问题：电荷没有接触，那么电荷之间相互作用是如何实现的呢？ 教师引导学生思考，在学过的力中哪些力是不需要接触的。 学生思考作答、回顾库仑定律，
学生思考问
题

通过建
党问题复习
库仑定律。
提出问题引
发学生思
考，激发学
生的学习兴
趣，并引入
新课。

进行新课

提出电场
的概念
（约5min)

一、电场
教师类比引力场，提出电场的概念，指出电荷的相互作用是
通过电场实现。

教师引导学生得出：
1、 电场看不见、摸不着，但客观存在。
2、 电场的基本性质是对放入的电荷有力的作用。

学生思考、
分析、推理

学生归纳、
总结

通过类比得
出电场的概
念，使学生
理解场的概
念及认识这
种特殊物质

探究描述电场强弱的物理量 （20min） 同一电荷在电场中不同位置所受的电场力，说明电场中不同位置电场强弱不同。 提出问题：怎么描述电场的强弱呢？ 教师可以类比引力场引导学生猜想。教师引导学生对学生的猜想进行定量的理论探究。 情境：在正点电荷形成的电场中取不同的位置放入试探电荷。 教师设计表格 教师引导学生得出结论 （1） 在同一位置放入电量不同的试探电荷，电场力不同。说明不能用电场力描述； （2） 同一位置F/q 的值不变，不同位置其比值不同，可以用其描述。 二、电场强度 （1）定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F跟它的电量q的比值，叫该点的电场强度，简称场强，用E表示 即 qFE 学生思考、猜想 学生对比上述两个实验，猜想守恒条件。 学生思考、分析得出结论 提出问题让学生猜想，创设情境引导学生探究。 学生分析、
得出结论，
探究成功

电荷A
电荷B
电场

力

力

A
r
B

2r

·

+Q
·
- 3 -

（2）单位：伏特每米 V/m 1V/m =1N/C （3）方向：规定为正的试探电荷在该点的受力方向 例题1：空间存在电场，在电场中的A点放入电量为2×10-9C的正电荷，电荷受到方向向右大小为4×10-4N的电场力，A点的场强大小为______V/m，方向______；若在该点改放电量为4×10-9C的负电荷，此时A点的场强大小为______V/m，方向 ___ ；电荷受到的电场力大小为 _____ N，方向_____ ． 学生独立思考 通过例题及
时对学生进
行评价、反
馈学生认知
状况，强化
对电场强度
概念的理解

点电荷形
成的电场
（约6min）

三、点电荷形成的电场
教师创设问题情境：
问题：A是真空中的一个带正电的点电荷，电量为Q，P点为
与A相距为r的一点，试确定P点的场强大小及方向．

得出结论：点电荷形成的电场可以用公式2rkQE进行计算。

思考与讨论：公式qFE和2rQkE有何不同？

学生分组独
立完成、发
表观点

学生思考讨
论、发表观
点

通过情境创
设让学生积
极主动得出
点电荷形成
电场的计算
公式

通过两个公
式的比较强
调公式

2
r

Q
kE

的适用范
围。

电场的叠加 （约6min） 四、电场的叠加 真空中出现两个或两个以上的场源，某点的场强如何呢？ 教师引导学生分析， 【例题2】如图所示，在真空中有两个点电荷Q1=+3×10-8C和Q2=-3×10-8C，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r相等，r=0.1m。 教师引导学生分析，解答略。
【练习】真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为Q，且相距
为r,则在AB连线上距离A为r/3处的P点的电场强度为多
少？

解：A、B都在P点产生电场，且两个场强方向相反。
222
427rKQrQKr

Q
KEBAP

学生独立思
考、作答

学生独立完
成、上台板
演

通过提出
问题引发
学生思考，
理解电场
叠加原理。

小结
（约1min）

对本节内容及探究思路进行小结，并对学生活动进行评价。 学生共同参与、相互补充 归纳知识、

整理思路

作业 课后练习（3）（4）（6） 学生课后独立完成 巩固、落实

+Q
A
+Q

B
·

P
- 4 -

板书设计：
第二节 电场 电场强度
1、电场
电场基本性质：对放入电场的电荷有力的作用，称为电场力。
2、电场强度
（1）、定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F跟它的电量q的比值，叫该点的电场强度，
简称场强，用E表示

（2）、公式 qFE
（3）、单位：伏特每米 V/m 1V/m =1N/C
（4）、方向：规定为正的试探电荷在该点的受力方向
3、点电荷形成的电场

2
r

Q
kE

4、电场的叠加
叠加原理：遵循平行四边形法则。

七、教学反思
本节课的教学目标之一是了解电场的概念。电场概念抽象，如何让学生了解电场的概念？可以采
用类比的方法。类比引力场中的万有引力，提出场的概念，尽管场的概念比较抽象，但学生还是能理解
的。
本节课的重点和难点都是对电场强度定义的理解。本设计的思路是事先设计几个问题做适当的铺
垫，然后通过思考讨论让学生自己去得出场强的定义式E=F/q。这里教师应该做出铺垫，可以列举以前
学过的也是通过比值定义的物理量，如密度等，引导学生得出结论。对点电荷形成的电场，本设计是设
计了两个问题让学生分组讨论，让学生自己推导出点电荷形成电场的计算公式。然后，又设计思考与讨
论，让学生通过对比理解其适用范围。电场的叠加原理也是本节课的重点内容之一，教师可以通过创设
情境引发学生思考，由于学生学过了矢量的运算方法，学生不难理解电场叠加的原理，这里应该让学生
动手作图，因为作图是学生一个薄弱环节。所以，这里设计了一个例题和练习题。
对于学生讨论应该给予足够的时间和空间，并要对讨论过程中进行调控，出现的问题及时讨论交
流纠正，可以通过学生之间的互动达到纠正的目的。教师还要对学生活动及时、有效的进行评价，创设
一个良好的氛围，让学生更好的参与到教学中。