师:上课之前,请两位同学从前排走到后排,感受一下不同位置,电扇风力的强弱。
(学生感受)
生:离风扇近的位置风力大。
生:不同位置感受到的风的方向不一样。
师:上节课我们学过电场,类比风扇,那么点电荷周围不同位置的电场强弱一样吗?
生:不一样。
师:我们怎么描述电场强弱呢?咱们就带着这个问题进入本节课的学习《电场强度》。
师:我们能不能用不同人的感觉来反映风扇风的大小呢?
生:不能。
师:那我们怎么办呢?
生:最好能去除个人差异。
师:观点非常好,我们能不能用检验电荷在某处受到的电场力来描述该处的电场的强度和方向?
生:不能,跟探究风的大小一样,有个别差异。不同带电量的电荷在同一位置所受的电场力不同。
师:对,所以不能用电场力来描述电场性质。那么我们如何来寻找这个描述电场性质物理量啊?
师:我们在电场中的同一点上放入不同的检验电荷来研究一下。大家前后四个人为一个小组,给大家五分钟的时间探究以下两个问题,看看有什么发现。(1) 在真空中的点电荷 Q 产生的电场中,不同带电量检验电荷在同一点处所受电场力与电荷量的比值;(2) 同一检验电荷在不同位置所受电场力与电荷量的比值。现在开始吧。
(教师巡视)
师:好,大家都讨论差不多了。哪位小组有发现?
组 1:不同带电量检验电荷在点电荷电场中同一位置处
,比值一定。
组 2:同一检验电荷在点电场中的不同位置处
的比值也为
。
师:回答的非常好。经过探究,我们发现
与检验电荷电荷量无关,而与点电荷带电量 Q 以及到点电荷的位置
有关,看来
可以用来描述电场中某一点的性质。
师:物理学上把电场中某一点的电荷受到的电场力
跟它的电荷量
的比值叫做该点的电场强度
,用来表示电场强弱。大家知道它的推导单位是什么?
生:牛顿每库仑
。
师:
的电荷在电场中受到的静电力是
,那么该点的电场强度就是?
生:
。
师:是的,那么电场强度是矢量吗?
生:是的。
师:通常情况下咱们规定电场中某点的电场强度方向跟正电荷在该点所受电场力方向相同,与负电荷在该点所受电场力方向相反。
师:咱们已经得出电场强度
的公式了,那从公式出发,是不是它的力越大,它的电场强度就越大?
生:不是,因为电场强度大小是固有的与放入电荷无关。
师:是的,这种定义方法叫比值法定义方法,咱们前面学习过很多,大家能想到那些?
生:密度、电阻。
师:非常好,看来大家已经理解了,这一概念了,那谁能来说一下电场强度的物理意义?
生:就是描述电场的强弱物理量。
生:还有方向。
师:非常正确,这两位同学表现特别棒,都很认真仔细。
师:学了刚才的知识,大家来做一下 PPT 上的习题。
师:大家都做对了,看来大家本节课的内容掌握的非常好。
师:现在一起来回顾一下这节课,你学到了什么?谁能说一下?
生:电场强度的概念及意义。
师:除了这些呢,老师还发现有位同学一直在举手,你有什么补充?
生:这节课推导过程很实用。
师:这位同学说的非常对,物理学科很多相识的地方,大家要做好类比,和善于利用熟悉的概念进行类比理解的好习惯。
师:下课之后大家思考一个问题,电场,磁场、重力场都是场,仿照电场强度的定义,思考怎样定义重力场强度的大小和方向。今天的课就到这里,下课。