第3节电场与电场硬度教案学习目标：1.晓得电场和电场力的概念.2.理解电场硬度的定义及数学意义，晓得它的矢量性．3．理解电场线的概念、特点，了解常见的电场线的分布．基础知识：一、电场及电场力1．电场传递电荷之间的互相作用的物质。电场是物质存在的一种方式。2．电场力电场对处在其中的电荷的斥力。说明：电场、磁场像分子、原子等实物粒子一样具有能量，是客观存在的物质方式。二、电场硬度1．场源电荷和试探电荷：电场最显著的特点就是对置入其中的电荷有力的作用，迸发电场的电荷被称为场源电荷或源电荷，检验电场是否存在或强弱分布的电荷称为试探电荷或检验电荷。2．电场硬度(1)定义：在数学学中，装入电场中某点的试探电荷所遭到的电场力F与它的电荷量q之比，称为该点的电场硬度，简称场强，用字母E表示。(2)公式：E＝。(3)方向：与正电荷在该点所受电场力的方向相同。(4)单位：牛顿每库仑，符号：N/C。(5)数学意义：描述电场的力的性质的数学量，反映了电场的强弱。注意：试探电荷是为了研究源电荷电场的性质而引入的，它的引入不改变源电荷的电场。三、电场线1．电场线是拿来形象直观地描述电场的曲线，曲线上任一点的切线方向表示该点的电场硬度的方向。
2．几种常见电场的电场线(1)熟记五种特殊电场的电场线分布，如图所示。(2)电场线的特性①电场线是为了形象描述电场而假想的线，实际并不存在。②任意两条电场线不相交。③电场线的明暗程度表示电场的强弱；电场线上某点的切线方向表示该点电场硬度的方向。④电场线总是起自正电荷(或无穷远处)，止于无穷远处(或负电荷)。即电场线不闭合，在无电荷处不中断。⑤电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹。说明：用虚拟的图线描述具象的数学概念，使其具体化、形象化，这是科学研究中重要的思想方式。重难点理解：一、对电场硬度的理解1.电场硬度的理解(1)电场硬度是描述电场的力的性质的数学量．(2)电场硬度由电场本身决定，与倒入其中的试探电荷无关．2．电场硬度的性质(1)矢量性：电场硬度除了有大小，并且有方向电场强度的单位，是矢量．电场中某点的电场硬度的方向规定为：跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同．(2)惟一性：电场中某点的电场硬度是惟一的，是由电场本身的性质即产生电场的场源电荷与空间位置决定的．电场中某点的电场硬度，既与该点试探电荷的电荷量q无关，也与该点试探电荷的受力无关．虽然无试探电荷存在，该点的电场硬度仍然存在．二、对电场线的理解与应用1.电场线的特征(1)根据电场线画法的规定，电场硬度大处电场线密，电场硬度小处电场线疏，按照电场线的明暗可以比较电场硬度的大小。
(2)按照电场线的定义，电场线上每点的切线方向就是该点电场硬度的方向。(3)正电荷所受静电力的方向与电场线的切线方向相同，负电荷所受静电力的方向与电场线的切线方向相反。(4)点电荷产生的电场中不存在电场硬度相同的点。2．电场线的应用(1)比较电场硬度大小：电场硬度大处电场线密，电场硬度小处电场线疏，故按照电场线的明暗可以比较电场硬度的大小．(2)确定电场硬度方向：电场线上每点的切线方向就是该点电场硬度的方向．3．等量异种点电荷与等量同种点电荷产生的电场场强分布特征的比较比较项目等量异种点电荷等量同种(正)点电荷电场线分布图连线上的场强大小O点最小，从O点沿连线向两旁逐步变大O点为零，从O点沿连线向两旁逐步变大中垂线上的场强大小O点最大，从O点沿中垂线向两旁逐步变小O点为零，从O点沿中垂线向两侧先变大后变小关于O点对称的点A与A′、B与B′的场强等银川向等大反向典例1、电场中有一点P，下述说法正确的是()A．若置于P点的试探电荷的电荷量加倍，则P点的场强加倍B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零C．P点的场强越小，则同一电荷在P点遭到的电场力越小D．P点的场强方向就是试探电荷在该点的受力方向C[若置于P点的电荷的电荷量加倍，则P处电荷遭到的电场力会加倍，而此处的电场硬度却不变电场强度的单位，虽然不放电荷，电场硬度仍保持不变，故A、B错误；电场力由电场硬度与电荷量决定，P点的场强越小，则同一电荷在P点遭到的电场力一定越小，故C正确；P点的场强方向为置于该点的正电荷所受电场力的方向，故D错误。]典例2、如图为金属球装入匀强电场后电场线的分布情况。设该电场中A、B两点的电场硬度大小分别为EA、EB，则A、B两点()A．EA＝EB，电场方向相同B．EA＜EB，电场方向相同C．EA＞EB，电场方向不同D．EA＜EB，电场方向不同D[电场线的明暗表示电场强弱，由题图可知，B点密集，A点稀疏，故EA＜EB，又电场方向为电