电场电场硬度
【教学目标】
一、知识与技能
1.简略了解化学学史上对电荷间互相斥力的认识过程。
2.晓得电荷间的互相作用是通过电场发生的，电场是客观存在的。
3.理解电场硬度的概念及其定义，会依照电场硬度的定义进行有关的估算。晓得电场硬度是矢量，晓得电场硬度的方向是如何规定的。
4.能依据库仑定理和电场硬度的定义推论点电荷场强的估算式，并能用此公式进行有关的估算。
5.晓得场强的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的估算。
6.晓得常见几种的电场线的特性。
二、过程与技巧
1.经历“探究描述电场强弱的化学量”的过程，获得探究活动的体验。
2.展现通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等化学学研究方式。
三、情感心态与价值观
1.体验探究化学规律的辛酸与喜悦。
2.学习科学家严谨科学的心态。
【教学重点】
1.探究描述电场强弱的化学量。
2.理解电场、电场硬度的概念，并会依照电场硬度的定义进行有关的估算。
【教学难点】
探究描述电场强弱的化学量。
【教学过程】
一、复习提问、新课导出
班主任：上一节课我们学习了库仑定理，请朋友们追忆一下：库仑定理的内容是哪些？
中学生回答：略
班主任：我们不免会形成这样的疑惑：
投影展示问题1：真空中？它们之间相隔一定的距离，又没有直接接触，这些互相作用是怎样形成的呢？能不能通过离开地面的物体仍遭到重力得到启示？
投影展示“探究影响电荷间互相斥力的诱因”。
班主任：这幅图你们不陌生，这么相同的小球在不同的位置所受斥力不一样，说明了哪些？
中学生回答：库仑力的大小与距离有关。
班主任：其本质缘由又是哪些呢？
班主任：带着这两个疑惑，本节课我们一同来学习《电场电场硬度》。（板书课题）
二、新课教学
（一）电场
班主任：请朋友们带着这三个问题来自学“电场”内容，讨论并回答以下问题。
（1）电荷间的互相作用是怎样发生的？这一观点是谁提出来的？
（2）请用自己的语言描述一下哪些是电场？你能描述一下电场具有哪些样的特征吗？
（3）电场有哪些本领？
中学生自学活动一：
中学生回答：（1）略；（2）略；
班主任启发引导：场是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样，是一种客观存在。电视机、收音机讯号的发射与接受就是电磁场在空间的传播；“特殊”──看不见、摸不着；“存在于电荷周围”并板书。
（电场是）存在于电荷周围的一种特殊的物质。
班主任：场与实物是物质存在的两种不同方式。
（3）中学生回答：对装入其中的电荷有静电力的作用，电荷间的互相作用是通过电场实现的。如图：
（二）科学探究描述电场强弱的方式
班主任：下边我们再来阐述：
①相同的小球在不同的位置所受斥力不一样，其本质缘由是哪些呢？（对照“探究影响电荷间互相斥力的诱因”图片说明）
中学生回答：电场强弱不同。
②那么怎样来描述电场的强弱呢？
班主任启发：像速率、密度等寻觅一个数学量来表示。
③如何来研究电场？（中学生思索）
班主任启发引导：电场的本领是对场中的其他电荷具有斥力，这也是电场的最显著、最基本的特点之一。因而在研究电场的性质时，我们可以从静电力入手。（板书研究方式）
班主任：对于像电场这样，看不见，摸不到，但又客观存在的物质，可以按照它表现下来的性质来研究它，这是化学学中常用的研究方式。
班主任：还须要哪些？
中学生回答：电场及装入其中的电荷。
班主任阐述：
①“探究影响电荷间互相斥力的诱因”中的试探电荷；
②场源电荷。
师生共析对试探电荷的要求。
班主任：下边请朋友们仔细观察模拟实验的动漫演示电场强度教案百度，并描述你看见的现象说明了哪些：
①不同位置偏角不同；
②增加试探电荷带电量偏角均降低。
中学生回答：不同位置受力不同；同一位置试探电荷带电量降低，受力减小，但不同位置受力大小关系不变。
班主任：下边我们再通过表格定量地来看一看：
将表格填完整电场强度教案百度，并剖析、比较表格中的数据有哪些特征和规律，看你能够得出怎样来描述电场的强弱。多媒体展示表格，中学生回答后依次填入：①F1、F2、F3及F1＜F2＜F3；②2F1、3F1、4F1、nF1等。
中学生活动二：
表一：（P1位置）
表二：（P2位置）
表三：（P3位置）
（中学生思索并交流讨论）中学生回答：
（1）不同的电荷，虽然在电场中的同一点，所受静电力也不同，因此不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱；
（2）电场中同一点，比值F/q是恒定的，与试探电荷的电荷量无关；（同一张表格）
（3）在电场中不同位置比值F/q不同。（三张表格比较）
（4）离源电荷近的位置比值F/q较大。
师生共同小结：比值由电荷q在电场中的位置决定，与电荷q的电荷量大小无关，它才是反映电场性质的数学量。
班主任：在化学学中我们定义装入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，称作该点的电场硬度。并板书。
（三）电场硬度
1.定义：
班主任：原先我们还学过什么化学量是用比值法来定义的？
中学生回答：略。
班主任：从它的定义，电场硬度的单位是哪些？
中学生回答：N/C
介绍另一种单位并板书。
2.单位：N/C或V/m，1N/C＝1V/m
班主任结合板画：在电场中不同位置，同种电荷受力方向不同，说明场强是矢量还是标量？
中学生（集体）回答：矢量
3.匀强电场
（1）定义：假如电场中各点电场硬度的大小相等、方向相同，这个电场就称作匀强电场。
（2）特性：①电场方向处处相同。②场强大小处处相等。
（四）点电荷的电场电场硬度的叠加
班主任结合板画：电场中同一点装入正电荷和负电荷受力方向不同，怎么确定场强的方向呢？
班主任：在化学学中做出了这样的规定。（板书）
方向：电场中某点电场硬度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。
班主任：根据这个规定，假如装入电场中的是负电荷呢？
中学生回答：与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反。
投影练习：
练习1（加深对场强的理解，阐述点电荷的场强大小与方向）
点电荷是最简单的场源电荷。设一个点电荷的电荷量为+Q，与之相距为r的A点放一试探电荷，所带电荷量为+q。
（1）试用所学的知识推论A点的场强的大小，并确定场强的方向；
（2）若所放试探电荷为-2q，结果怎样？
（3）假如移走所放的试探电荷呢？
（请两位朋友板演前两问后，共同完成第三问）
师生共同归纳总结：
1.点电荷电场的场强大小与方向。（多媒体动漫演示方向的确定方式）
2.电场硬度是描述电场（力的）性质的数学量，在静电场中，它不随时间改变。电场中某点的场强完全由电场本身决定，与是否装入电荷，倒入电荷的电荷量、电性无关！
练习2（阐述场强的叠加，巩固对场强的理解及公式的灵活运用，强化估算能力培养）
如图所示，真空中有两个点电荷Q1＝+3.0×10-8C和Q2＝－3.0×10-8C，它们相距0.1m，A点与两个点电荷的距离r相等，r＝0.1m。求：
（1）电场中A点的场强；
（2）在A点装入电量q＝－1×10-6C，求它受的电场力。
班主任：题后卫源电荷不止一个，怎么来确定电场中某点的场强？
中学生：平行四边形定则
（请两位朋友板演）
班主任：按照场强的叠加原理对于一个比较大的不能看成点电荷的带电物体形成电场的场强怎样确定？
中学生思索后回答：无限等分成若干个点电荷。
班主任：按照以上方式，朋友们构想一下一个直径为R的均匀带电圆球（或球壳）外部形成电场的场强，怎么求解？
中学生思索后回答：等效成电荷量集中于球心的点电荷。
（五）电场线
1.电场线的概念：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场硬度方向，电场线不是实际存在的线，而是为了形象描述电场而假想的线
2.展示几种常见的电场线
三、小结
通过本节课的学习，我们晓得电荷间的互相作用是通过电场发生的，电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质，它最基本的特点是对装入其中的电荷具有力的作用。正是借助电场的这一特点，我们通过研究试探电荷的所受静电力特点，引入了描述电场强弱的化学量──电场硬度。电场硬度是用比值法定义的，它是矢量，有方向。
电场、电场硬度的概念是热学中最重要的概念之一，它的研究方式和定义方式也是化学学中比较常见的方式。