第一篇：電場中的導體的教案示例.doc

學習資 料

靜電屏蔽

一、教學目標 1．物理知識：

（1）了解導體導電機制、靜電平衡狀態、靜電感應現象；（2）理解電場中處于靜電平衡狀態下導體的特點；（3）了解靜電屏蔽現象。

2．通過觀察演示實驗及對實驗現象的分析，引導學生運用所學知識進行分析推理，培養學生分析推理能力。

二、重點、難點分析

1．靜電場中靜電平衡狀態下導體的特性，即其電荷分布、電場分布、電勢等，這是重點。

2．運用電場有關知識，分析、推理出實驗現象的成因，這是難點。

三、教具

1．演示靜電感應

起電機，感應電機（一對）、驗電球、驗電器（兩個），帶有絕緣支架金屬球一個。

2．法拉第圓筒演示靜電平衡導體，內部無凈余電荷 法拉第圓筒，驗電器（一個），驗電球，起電機。3．靜電屏蔽演示

金屬網罩（一個），帶絕緣支架金屬球，驗電器。

四、主要教學過程

（一）復習提問，引入新課

1．電場的重要性質是什么？對放入其中的電荷有力的作用。

2．導體的重要特征（或說導體導電的原因）是什么？導體內部有大量自由電荷。

3．把導體放入電場中，導體上的自由電荷處于電場中將受電場力作用，這時的導體與無電場時的導體相比有什么不同特征？

引導學生分析：

若是金屬導體，自由電子在電場力作用下將發

生定向移動使兩端出現不同的電荷分布，從而引起 導體的某些新的性質。

（二）教學過程設計

實驗1 利用起電機使絕緣金屬球帶電，從而產生電場，把感應電機靠近A擺放，且接觸良好。

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學習資 料

將不帶電驗電球A先與B接觸，再與驗電器金屬球D接觸，如此反復，可見D金屬箔張開。同樣，可讓A與C接觸，再與E接觸，反復幾次，可見E金屬箔也張開。

由此可知B、C兩端帶電。

此時，若將A上電荷放掉，讓A與C接觸后與D接觸，反復幾次，可見D金屬箔張角變小，可見B、C兩端電荷異號。

1．靜電感應

（1）什么叫靜電感應：放在靜電場中的導體，它的自由電荷受電場力作用，發生定向移動，從而重新分布，在其表面不同部分出現了正、負電荷的現象。

①可根據同性相斥、異性相吸，指出本實驗中距A近端（B端）有與A異號的電荷，距A遠端（C端）電荷與A同號。

實驗1中，可用A與B、C中部接觸的，再與驗電器接觸，驗電器金屬箱不張開，電荷分布在兩端。

②也可以分析距A遠近不同，電勢不同，而金屬導體中自由電子在電場力作用下由電勢低處運動至電勢高處。

例如：若A帶正電，距A較遠端的C端電勢比B端低，故電子向B端運動，B端帶負電荷。根據電荷守恒，C端帶正電荷。

同理可分析A 帶負電荷時，感應電機上電荷分布。（2）感應電荷

靜電感應現象中，導體不同部分出現的凈電荷稱為感應電荷。

靜電場中導體上自由電荷受電場力作用做定向移動會不會一直運動下去？

（3）靜電平衡狀態

導體置于電場中時，自由電荷受力，發生定向移動，從而重新分布。重新分布的電荷在導體內產生一個與原電場反向的電場，阻礙電荷定向移動，直至最后無電荷定向移動為止，這時感應電荷電場與原電場的合場強為零。

①什么是靜電平衡狀態：導體上處處無電荷定向移動的狀態。②特征：導體內部處處場強為零。

在這個特征基礎上進行推論，可得靜電場中導體的特點。

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2．靜電場中導體的特點：處于靜電平衡狀態，導體內處處場強為零。（1）處于靜電平衡狀態的導體，電荷只能分布在導體外表面上。可采用反證法，若導體內部有凈電荷，電荷周圍有電場，那么導體內部電場強度將不為零，電荷將發生定向移動。

實驗2 法拉第圓筒實驗。

先用起電機使筒A帶電，至A中箔片張開為止，利用驗電球B可先從A外表面接觸，再與驗電器金屬球C接觸，反復幾次后，可明顯地看到C金屬箔張開，可說明A外表面有電荷。

若使B與A內壁接觸后再與C接觸，則C金屬箔將不張開，可驗證A內壁無電荷。

（2）處于靜電平衡狀態的導體表面上任一點場強方向與該點表面垂直。可用反證法證明，若不垂直，沿表面有切向分量電荷將發生定向移動。

（3）處于靜電平衡狀態導體是個等勢體，導體表面是等勢面，沿導體表面移動電荷，電場力與表面切向垂直，電場力做功為零。

所以 電勢差為零，表面是等勢面。

內部處處E=0，任兩點間移動電荷，電場力為零，任兩點等勢，所以是等勢體。

3．應用

（1）感應起電（與摩擦起電比較）

使A帶電，B、C端將出現感應電荷，把B、C分開，各自出現凈電荷，從而帶電。

（2）靜電屏蔽 實驗3

先使A帶電，然后移近驗電器B，由于靜電感應，B的金屬箔片張開，若把B置于金屬網罩中，可發現B的金屬箔片不張開。

簡單分析：金屬網罩內無電場。

任取一個導體殼，處于靜電場中，殼內無電場。

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反證法：若有電場，電場線發自殼壁，終止于殼壁，與殼是等勢體相矛盾，這樣的電場線不存在。

（三）復習鞏固

1．如圖所示，A帶正電，若感應電機C端接地，問B、C端各帶什么電荷？（B端帶負電荷，C端無凈電荷）

若此時斷開 C與地的連線，B、C端帶什么電荷？（B端負電荷，C端無電荷）整個導體凈余什么電荷？（負電荷）

若B端接地，整個導體凈余什么電荷？（負電荷）2．導體桿放于點電荷+Q附近達到靜電平衡后，求桿中距Q為r 的一點Q的電場強度及桿上感應電荷在a點產生的電場強度。

（解：因為桿處于靜電平衡狀態，故Ea=0 a點場強由+Q產生的電場強度和感應電荷電場合成。

EQ＋E感=Ea=0

（北京二中 范京）

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第二篇：教案電場中的導體

第4節電場中的導體 開課教師：李斐

一、教學目標 1．知識與能力：

（1）掌握場強疊加原理

（2）了解導體導電機制、靜電平衡狀態、靜電感應現象；（3）理解電場中處于靜電平衡狀態下導體的特點；（4）了解靜電屏蔽現象。

（5）通過觀察演示實驗及對實驗現象的分析，引導學生運用所學知識進行分析推理，培養學生分析推理能力。2．過程與方法：

（1）通過實驗探究，認識科學探究的意義和基本過程．（2）讓學生在自主找規律的過程中體會到學習的樂趣． 3．情感態度價值觀：

物理學是以實驗為基礎的一門學科，通過物理實驗得到物理規律，這是進行物理研究的重要方法。

二、教學重點、難點

1．場強疊加原理、靜電場中靜電平衡狀態下導體的特性，即其電荷分布、電場分布等，這是重點。

2．運用電場有關知識，分析、推理出實驗現象的成因，這是難點。

三、教學方法：

實驗演示，計算機輔助教學

四、教具：

1．演示靜電感應：起電機（一臺）、驗電球、驗電器（一個），帶有絕緣支架金屬球一個。2．靜電屏蔽演示：金屬網罩（一個），帶絕緣支架金屬球，驗電器。4．計算機、大屏幕、自制CAI課件。

五、教學過程：

（一）導入新課

復習庫侖定律：真空中兩個點電荷之間的相互作用力F的大小，跟它們的電荷量Q1、Q2的乘積成正比，跟它們的距離r的二次方成反比；作用力的方向沿著它們的連線。

問：如果真空中存在A、B、C3個點電荷，那么其中某個點電荷A的受力情況怎樣？受到其他兩個點電荷的庫侖力，這兩個力不會互相影響.――獨立作用原理；而且這兩個力的合力滿足平行四邊形法則――矢量疊加原理。（演示flash動畫：兩個不在同一直線的庫侖力的合成）

（二）新課教學

上節課我們學過電場強度這概念，回憶一下我們是怎樣定義它的？ 將不同電量的試探電荷放入電場中同一點，我們將發現試探電荷所受的庫侖力大小和其電量的比值是個常數，這個常數就是電場強度即

（接上例）如果真空中存在A、B、C3個點電荷，通過上個例子我們已知A所受的合力為BC對它的矢量和，那么點電荷A處的場強？???..一．場強疊加原理（多個點電荷周圍電場場強分布情況的確定）1.獨立性原理 各個點電荷在場點均獨立產生電場——互不干擾 2.矢量疊加原理

電場中任一點的電場強度等于這幾個點電荷各自在該點產生的電場強度的矢量和。——幾何疊加法

3.電場疊加遵從的法則平行四邊形法則（演示flash動畫）

例兩個相距很近的等量異種電荷組成的系統叫做電偶極子。如圖所示，P為電偶極子延長線上距其中點O為r的點，求P點處的電場強度。

解：P到－q和+q的距離分別為r+和r－，所以－q和+q在P點產生的場強大小分別為E-=

E+= 它們的場強為

二．靜電平衡與靜電屏蔽

（實驗1靜電感應）搖動起電機。將一個鱷魚夾靠近驗電器，可觀察到金屬箔張開

1什么叫靜電感應：放在靜電場中的導體，它的自由電荷受電場力作用，發生定向移動，從而重新分布，在其表面不同部分出現了正、負電荷的現象。

①本實驗中距A近端（B端）的電荷是正電荷還是負電荷？距A遠端（C端）呢？根據同性相斥、異性相吸，指出本實驗中距A近端（B端）有與A異號的電荷，距A遠端（C端）電荷與A同號。（2）感應電荷

②什么是感應電荷？靜電感應現象中，導體不同部分出現的凈電荷稱為感應電荷。③靜電場中導體上自由電荷受電場力作用做定向移動會不會一直運動下去？ 2．靜電平衡

導體置于電場中時，自由電荷受力，發生定向移動，從而重新分布。重新分布的電荷在導體內產生一個與原電場反向的電場，阻礙電荷定向移動，直至最后無電荷定向移動為止，這時感應電荷電場與原電場的合場強為零。（演示flash動畫：處于電場中導體的靜電感應過程）

①什么是靜電平衡狀態：導體上處處無電荷定向移動的狀態。②導體內部電場的特征是什么？導體內部處處場強為零。

③那電荷分步在導體的什么位置上？電荷只能分布在導體外表面上。（演示flash動畫： 法拉第圓筒實驗。）

在這個特征基礎上進行推論，可得靜電場中導體的特點。（法拉第圓筒實驗。）

先用起電機使筒A帶電，至A中箔片張開為止，利用驗電球B可先從A外表面接觸，再與驗電器金屬球C接觸，反復幾次后，可明顯地看到C金屬箔張開，可說明A外表面有電荷。

若使B與A內壁接觸后再與C接觸，則C金屬箔將不張開，可驗證A內壁無電荷。

總結靜電場中導體的特點：處于靜電平衡狀態，導體內處處場強為零。處于靜電平衡狀態的導體，電荷只能分布在導體外表面上。3．靜電屏蔽 實驗2 先使A帶電，然后移近驗電器B，由于靜電感應，B的金屬箔片張開，若把B置于金屬網罩中，可發現B的金屬箔片不張開。簡單分析：金屬網罩內無電場。

任取一個導體殼，處于靜電場中，殼內無電場。

(1)．靜電屏蔽：導體殼或金屬網罩（無論接地與否）可以把外部電場遮住，使其內部不受外電場的影響，這種現象叫做靜電屏蔽．

(2)．解釋：處于靜電平衡狀態的導體，內部場強處處為零，將導體挖空，變成一個導體殼，殼內的場強仍處處為零，金屬網罩可以起到導體殼的作用，所以能使導體殼內或金屬網罩內的區域不受外部電場的影響．（演示flash動畫）(3)．靜電屏蔽的應用

①電學儀器和電子設備外面的金屬罩，通訊電纜外面包的一層鉛皮，可以防止外電場的干擾．

②電力工人高壓帶電作業，全身穿戴金屬絲網制成的衣、帽、手套、鞋，可以對人體起到靜電屏蔽作業，使人安全作業．

（三）例題（見課件）

1．如圖所示，A帶正電，若導體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？（B端帶負電荷，C端無凈電荷）

若此時斷開C與地的連線，B、C端帶什么電荷？（B端負電荷，C端無電荷）整個導體凈余什么電荷？（負電荷）

若B端接地，整個導體凈余什么電荷？（負電荷）

（四）課件演示，課堂小結

1．場強疊加原理：如果有幾個點電荷同時存在，則電場中任一點的電場強度等于這幾個點電荷各自在該點產生的電場強度的矢量和

2．靜電平衡狀態：導體中（包括表面）沒有電荷定向運動的狀態。

基本特征：處于靜電平衡狀態的導體，內部場強處處為零；電荷只分布在導體的外表面。注意：這里的“場強”，指的是合場強。

3．靜電屏蔽：導體殼可以使其內部所包圍的區域不受外部電場的影響，這種現象叫做靜電屏蔽。

（五）布置作業 1．復習本節課文。

第三篇：導體中的電場和電流教學設計

導體中的電場和電流教學設計 初陽學院綜合理科092班顧靜琰 教材分析

本節內容選自人教版高中物理選修3-1第二章第一節。這節課的主要內容是認識電流及其在電路中的作用，了解恒定電場的建立以及知道恒定電流的概念和計算表達式。

本節內容是建立在了解靜電場的基礎上展開。同時它是恒定電流一章的第一節，為電動勢、串并聯電路等內容的學習打下基礎。因此，在結構上起到了承上啟下的作用。學情分析

教學對象是普通高中二年級的學生，已經學習了靜電場的相關知識，知道電場強度、電勢差等概念。且這一時期學生的抽象思維和邏輯思維已經較好建立。而且由于電路與生活息息相關，學生在比較容易接受和理解本節內容。教學目標

（一）知識與技能

1．明確電源在直流電路中的作用，理解導線中的恒定電場的建立。2．知道恒定電流的概念和描述電流強弱程度的物理量---電流。3．從微觀意義上理解電流的強弱與自由電子平均速率的關系。

（二）過程與方法

通過類比和分析的方法，加深對電源的的概念、導線中的電場和恒定電流等方面的理解。

（三）情感態度與價值觀 通過對電源、電流的學習培養將物理知識應用于生活的生產實踐的意識，勇于探究與日常生活有關的物理學問題。教學重難點

重點：理解電源的形成過程及電流的產生。難點：電源作用的道理，區分電子定向移動的速率和在導線中建立電場的速率這兩個不同的概念。教法學法 類比法 教學教具

多媒體、板書、手電筒 教學過程

創設情境，引入新課 多媒體展示閃電的照片。

演示實驗：打開手電筒，使小燈泡持續發光。

提出問題：雷鳴電閃時，強大的電流使天空發出耀眼的閃光，而手電筒的小燈泡卻能持續發光。這是為什么？ 學生討論交流。新課教學 1.電源

帶領學生閱讀教材P41。

師：從圖中我們看到分別帶正、負電荷的A、B兩個導體球，它們的周圍存在電場。如果用一條導線R將它們連接起來，那么A、B周圍的電場、A、B之間的電勢差會發生什么變化？最后，A、B兩個導體球會達到什么狀態？R中出現了怎樣的電流？ 學生思考并且回答問題。

師：那么怎樣才能使電路中有持續的電流？ 多媒體展示抽水機工作簡易裝置。

水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之間用一細管連起來，則水在重力的作用下定向運動，從水池A運動到水池B。A、B之間的高度差很快消失，在這種情況下，水管中只可能有一個瞬時水流。

師：怎攔才能使水管中有源源不斷的水流呢? 生：利用抽氣機使水不斷抽到高處，保持A、B之間的高度差，從而使水管中有源源不斷的水流。

多媒體展示剛才的導體球A、B裝置。

師：很好，那么通過類比法，怎樣才能使電路中有持續的電流呢? 生：在A、B兩個導體中間增加一個和抽水機類似的裝置，使兩端的電荷保持和原來一樣。師：對，能把電子從A搬到B的裝置P就是電源。從能量的角度看，電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能的裝置。2.恒定電場

結合課本圖2.1-3分析導線中的電場的分布情況。

將電源正負極產生的電場對導線中某電子的作用力分解為平行和垂直導線的分力。垂直的分力使電子在導線一側堆積，造成導線兩側出現電勢差，此電場與電源正負極產生的電場相互疊加，會發現總電場線的方向更接近于和導線平行。如果不平行，那么電子將繼續運動直至達到平衡。

所以A、B周圍空間的電場是由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運動，但有的流走了，另外的又來補充，所以電荷的分布是穩定的，不隨時間變化，電場的分布也不會隨時間變化。這種由穩定分布的電荷所產生的穩定電場稱為恒定電場。3.恒定電流

（1）概念：電荷的定向移動形成電流。

（2）電流的方向：規定為正電荷定向移動的方向。

注意：電流是標量，它的運算法則不是平行四邊形法則，是代數和。

（3）大小：通過導體橫截面的電量跟通過這些電量所用的時間的比值。定義式：(4)單位：安培，A。（5）電流的微觀表示： 取一段粗細均勻的導體，兩端加一定的電壓，設導體中的自由電子沿導體定向移動的速率為v。設想在導體中取兩個橫截面B和C，橫截面積為S，導體中每單位體積中的自由電荷數為n，每個自由電荷帶的電量為q，則t時間內通過橫截面C的電量Q是多少？電流I為多少？---教師引導學生推導，得到公式Q=nV=nvtSq以及 I=Q/t=nvqS。

師：I=Q/t=nvqS就是電流的微觀表示式，表示電流與單位體積內電荷的數目，移動速率，導體橫截面以及電荷量有關。（6）電流的分類

①直流電：方向不隨時間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動直流電兩類：其中大小和方向都不隨時間而改變的電流叫恒定電流；方向不隨時間改變而大小隨時間改變的電流叫脈動直流電。

②交流電：方向和大小都隨時間做周期變化的電流。4.課堂檢測與評價

練習

1、下列敘述正確的是（）

A．導體中電荷運動就形成電流

B．電流的單位安培，是國際單位制的基本單位之一

C．因為電流強度有方向，所以電流強度是矢量

D．在電解液中，由于是正負電荷定向移動形成的電流，所以電流有兩個方向

練習2：原子中的電子繞原子核的運動可以等效為環形電流。設氫原子的電子以速率v在半徑為r的圓周軌道上繞核運動，電子的電荷量為e，等效電流有多大？

練習

3、某電解池中，若在2 s內各有個二價正離子和個一價負離子通過某截面，那么通過這個截面的電流是（）．

A．O

B．0.8 A

C．1.6 A

D．3.2 A 練習

4、有一橫截面積為s的銅導線，流經其中的電流強度為I；設每單位體積的導線中有n個自由電子，電子的電量為e，此電子的定向移動速率為v，在Δt時間內，通過導線橫截面的自由電子數可表示為（）

A．nvs Δt

B．nv·Δt

C．

D． 5.布置作業，鞏固升華

完成P43問題與練習：1、2、3。板書設計

§2.1導體中的電場和電流

一、電源

1.概念：能把電子從A搬到B的裝置P就是電源

二、恒定電場

1.概念：由穩定分布的電荷所產生的穩定電場

三、恒定電流

1.概念：電荷的定向移動形成電流 2.方向：規定為正電荷定向移動的方向 3.大小：

4.單位：安培，A 5.微觀解釋

6.電流的分類：直流電

第四篇：電場教案

電場和電場強度教案

一、教學目標

1.知識目標:(1)通過本節課的復習,進一步加深對電場概念的理解,使學生明確場的特點,描寫場的方法,并能在頭腦中建立起場的模型和圖象。

(2)加深理解場電荷、檢驗電荷的概念,深刻理解和掌握電場強度的概念。

(3)能夠運用點電荷的電場強度公式進行簡單運算。

(4)進一步理解和掌握電場的疊加原理, 算簡單的點電荷組產生的電場

2.能力目標: 能夠運用所學概念、公式進行簡單運算,形成一定的解題能力。

二、教學重點、難點

1.進一步深刻理解電場和電場強度的概念是本節課的重點。

2.熟練應用電場強度的概念、場的疊加原理解決有關問題是本節的難點。

三、教學過程:(一)復習1.什么是電場?電場最基本的特性是什么? 2.用什么物理量來描述電場的強弱?是怎樣定義的?是矢量還是標量? 3.電場強度的方向是怎樣規定的?計算公式你知道有幾個?應用時需要注意什么? 4.什么是電場的疊加原理? 引導學生回答: 1.電場的概念:(1)電場是存在于電荷周圍空間里的一種特殊物質。

只要有電荷存在,電荷周圍就存在著電場。

。(2)電場的基本性質:電場對放在其中的電荷有力的作用。

(這種力叫電場力)2.電場強度:(1)用電場強度來描述。定義:物理學中把放入電場中某一點的檢驗電荷受到的電場力與它的電量的比值叫做這一點的電場強度。簡稱場強。

(2)定義式:(適用于任何電場)(3)E的方向: E和力F一樣,也是矢量。我們規定電場中某點的場強方向與正電荷在該點所受電場力的方向相同,那么負電荷所受電場力的方向與電場強度方向相反。4)E的單位:在國際單位制中E的單位: 牛/庫(N/C)(5)E的物理意義: ①描述某點電場的強弱和方向,是描述電場力的性質的物理量,是矢量。

②某點的場強E的大小和方向取決于電場,與檢驗電荷的正負、電量及受到的電場力F無關。

③ 只能用來量度電場強弱,而不能決定電場強弱。

④ 為定義式,適用于一切電場

3.點電荷電場的場強: a、表達式:(此式為決定式,只適用于真空中點電荷的電場)b、方向:若Q為正電荷,E的方向背離Q,若Q為負電荷,E的方向指向Q。

c、幾個點電荷同時存在的空間的電場疊加(場的疊加原理)如果一個電場由n個點電荷共同激發時,那么電場中任一點的總場強將等于n個點電荷在該點各自產生場強的矢量和。

(應用平行四邊形法則)

4、電場力F:(1)概念:電場力是電荷在電場中受到電場的作用力。

(2)關系:電荷在電場中某點所受到的電場力F由電荷所帶電量q與電場在該點的電場強度E兩因素決定。即: ①大小:F=qE(電場力的決定式,F和q、E都有關)②方向:正電荷受電場力方向與E相同,負電荷受電場力方向與E相反。

5、電場強度E和電場力F是兩個不同概念

注意點:

1、對象不同

2、決定因素不同

3、方向不一定相同

4、單位不同

(二)進行新課2.例題精講

【例1】帶電小球A、C相距30cm,均帶正電.當一個帶有負電的小球B放在A、C間連線的直線上,且B、C相距20cm時,可使C恰受電場力平衡.A、B、C均可看成點電荷.①A、B所帶電量應滿足什么關系? ②如果要求A、B、C三球所受電場力同時平衡,它們的電量應滿足什么關系? 學生讀題、思考,找學生說出解決方法.通過對此題的分析和求解,可以加深對場強概念和場強疊加的理解.學生一般從受力平衡的角度進行分析,利用庫侖定律求解.在學生解題的基礎上做以下分析.分析與解: ①C處于平衡狀態,實際上是要求C處在A、B形成的電場中的電場強度為零的地方.既然C所在處的合場強為零,那么,C所帶電量的正或負、電量的多或少均對其平衡無影②再以A或B帶電小球為研究對象,利用上面的方法分析和解決.答案:①qA∶qB=9∶4,②qA∶qB∶qC=9∶4∶36.【例2】如圖所示,半經為r的硬橡膠圓環上帶有均勻分布的正電荷,其單位長度上的帶電量為q,現截去環上一小段AB,AB長為(<<),則剩余部分在圓環中心處O點產生的場強多大?方向如何? 通過本題的求解,使學生加強對電場場強疊加的應用能力和加深對疊加的理解.分析與解: 解法之一,利用圓環的對稱性,可以得出這樣的結果,即圓環上的任意一小段在圓心處所產生的電場場強,都與相對應的一小段產生的場強大小相等,方向相反,相互疊加后為零.由于AB段被截掉,所以,本來與AB相對稱的那一小段所產生的場強就成為了整個圓環產生的電場的合場強。因題目中有條件 << ,所以這一小段可以當成點電荷,利用點電荷的場強公式可求出答案.解法之二,將AB段看成是一小段帶正電和一小段帶負電的圓環疊放,這樣仍與題目的條件相符.而帶正電的小段將圓環補齊,整個帶電圓環在圓心處產生的電場的場強為零;帶負電的一小段在圓心處產生的場強可利用點電荷的場強公式求出,這就是題目所要求的答案.答案: ,方向指向AB 練習:如圖所示,等邊三角形ABC的邊長為a,在它的頂點B、C上各有電量為Q(>0)的點電荷.試求三角形中心處場強E的大小和方向.學生自己練習求解,以鞏固概念.通過此題的求解,進一步鞏固對場強矢量性的認識和場強疊加理解.3.課堂練習

(1)下列說法中正確的是

A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場。B.電場是一種物質,它與其他物質一樣,是不依賴于我們的感覺而客觀存在的。

C.電荷間的相互作用是通過電場而產生的。

D.電場最基本的性質是對處在它里面的電荷有力的作用。

(2)下列說法中正確的是

A.電場強度反映了電場的力的性質,因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比。

B.場中某點的場強等于 ,但與檢驗電荷的受力及帶電量無關。

C.場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向。

D.公式 和 對于任何靜電場都是適用的(3)下列說法中正確的是

A.場強的定義式 中,F是放入電場中的電荷所受的力,q是放入電場中的電荷的電量。

B.場強的定義式 中,F是放入電場中的電荷所受的力,q是產生電場的電荷的電量。

C.在庫侖定律的表達式 中, 是點電荷Q2產生的電場在Q1處的場強的大小。

D.無論定義式

中的q值如何變化,在電場中的同一點,F與q的比值始終不變。

(4)討論電場力與電場強度的區別。

物理量

比較內容 電場力 電場強度

區 別 物理意義 電荷在電場中所受的力 反映電場的力的屬性

決定因素 由電荷和電場共同決定 僅由電場自身決定

大小 F=qE E=F/q 方向 正電荷受力與E同向

負電荷受力與E同向 規定E的方向為正電荷在該點的受力方向 單位 N N/C或V/m 聯系 F=qE(普遍適用)(三)小結與反饋練習:(1)不能說成E正比于F,或E正比于1/q。

(2)檢驗電荷q在周圍是否產生電場?該電場對電源電荷Q有無作用?若有,作用力大小為多大?該點的場強又為多大?(3)在求電場強度時,不但要計算E的大小,還需強調E的方向。四)作業布置: 1.為了確定電場中P點的電場強度大小,用細絲線懸掛一個帶負電荷的小球去探測。當球在P點靜止后,測出懸線與豎直方向夾角為37°。已知P點場強方向在水平方向上,小球重力為4.0×10-3N。所帶電量為0.01C,取Sin37°=0.6,則P點的電場強度大小是多少? 2.真空中,A、B兩點上分別放置異種點電荷Q1、Q2,已知兩點電荷間引力為1N,Q1=1×10-5C,Q2=-1×10-6C。移開Q1,則Q2在A處產生的場強大小是___________N/C,方向是___________;若移開Q2,則Q1在B處產生的場強大小是____________N/C,方向是___________ 3.在x軸上有兩個點電荷,一個帶正電Q1,一個帶負電-Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分別表示兩個電荷所產生的場強的大小,則在X軸上 [ ] A.E1=E2之點只有一處,該處合場強為0 B.E1=E2之點共有兩處:一處合場強為0,另一處合場強為2E2 C.E1=E2之點共有三處:其中兩處合場強為0,另一處合場強為2E2 D.E1=E2之點共有三處:其中一處合場強為0,另兩處合場強為2E2 說明:學習本節課需要注意的問題 1.場強是表示電場強弱的物理量,因而在引入電場強度的概念時,應該使學生了解什么是電場的強弱,同一個電荷在電場中的不同點受到的電場力的大小是不同的,所受電場力大的點,電場強。

2.應當使學生理解為什么可以用比值F/q來表示電場強度,知道這個比值與電荷q無關,是反映電場性質的物理量。

比值定義一個新的物理量是物理學中常用的方法,應結合學生前面學過的類似的定義方法,讓學生領會電場強度的定義

第五篇：《導體和絕緣體》教案

《簡單電路》教案

一、教學目標

（一）知識與技能

1、能分別舉例說明有的材料容易導電，有的材料不容易導電。

2、能用自己的話解釋導體和絕緣體的概念。

（二）過程與方法

1、能根據生活經驗區分各種材料是否能導電。

2、能用實驗的方法驗證各種材料是否導電。

（三）情感態度與價值觀

1、愿意把自己知道的減少噪聲的辦法與同學交流，體會合作的愉快。

2、愿意把自己知道的區別導體和絕緣體的方法及安全用電的方法與其他同學交流。

二、教學重點

有的材料容易導電，有的材料不容易導電。

三、教學難點

有的材料容易導電，有的材料不容易導電。

四、課時安排

1課時

五、教學準備

驗電器兩個，橡膠棒、玻璃棒、帶絕緣柄的金屬棒各一根，毛皮一塊，干電池一節，小燈泡、開關各一個，金屬夾兩個，導體、絕緣體示教板、導線幾根，磁性黑板一塊。

六、教學過程

1.引入新課

電路中是否有了電源，合上開關，電路中就一定有電流呢？

實驗：取兩個相同的驗電器A和B，用毛皮摩擦過橡膠棒接觸驗電器A，使A帶上電，B不帶電。用玻璃棒連接驗電器A和B，結果B的金屬箔片并不張開。表明沒有電荷傳到B上。換用帶絕緣柄的金屬棒連接A和B，B的金屬箔片張開，表明此時有電荷通過金屬棒傳向B。這個實驗說明，有的物體能夠傳導電荷，有的物體不能傳導電荷。

由實驗結果可知，接入銅絲、鋁絲等物質，小燈泡發光，說阻電荷能夠通過這些物質，它們能夠導電；接入橡膠、塑料等物質小燈泡不發光，說明電荷不能通過這些物質，它們不導電。

2.進行新課（l）導體

能夠導電的物體叫導體。如金屬、大地、石墨以及酸、堿、鹽的水溶液都是導體。當電路中有了電源，還必須用導體（導線）把電源和小燈泡連接起來，合上開關后，電路中才會有電流通過，小燈泡才能發光。

（2）絕緣體

不容易導電的物體叫絕緣體，如橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油等都是絕緣體。觀察：一段導線，看看電線心是用什么材料做的？電線的外皮又是用什么材料做的？說一說這樣做的道理。

（3）導體和絕緣體的應用

①指導同學看課本中“絕緣體應用的幾個實例”的圖。②請同學們舉出幾個日常生活中見過的導體和絕緣體的實例。（4）導體容易導電的原因 以鋁原子為例：

①鋁原子核內有13個單位的正電荷，核外有13個電子按2n2排列；最外層軌道有3個電子，它們繞核高速運轉。

②由于最外層的3個電子離校較遠，它們很容易因某種原因而脫離原子核的束縛。③脫離了原子核束縛的電子在原子間做無規則的運動，叫做自由電子。在金屬導體中存在著大量的自由電子。

在酸、堿、鹽的溶液中也存在著能自由移動的電荷，叫做正、負離子。在絕緣體里，電荷幾乎都被束縛在原子的范圍內，不能自由移動。

由此可知，任何物體里都存在正負電荷，導體容易導電，是因為導體里有大量的自由電荷，絕緣體不容易導電，是絕緣體里幾乎沒有可以自由移動的電荷。

3.小結：

這節課我們學習了導體和絕緣體的知識，通過實驗和討論，知道了什么是導體，什么是絕緣體，明白了導體能夠導電和絕緣體不能夠導電的原因。好的導體和絕緣體都是重要的電工材料。但是導體和絕緣體之間沒有嚴格的界限，本來是很好的絕緣體在一定的條件下也會

轉化為導體。因此我們在平時接觸開關等元件上的絕緣體時，也不能粗心大意。

4.布置作業 思考題

1.用什么方法可以檢驗一個物體是導體還是絕緣體？

2.為什么用摩擦的方法可以使拿在手中的膠木棒帶電，卻不能使拿在手中的金屬棒帶電？

怎樣才能使拿在手中的金屬棒帶電？