《第十章靜電場中的能量》學(xué)習(xí)活動設(shè)計五：如何用合適的方法計算電場強度課堂教學(xué)：【任務(wù)情境】如圖所示兩個電場，A點放置一電荷量為+q的點電荷。

在不限制已知量的情況下，你將如何計算A點的電場強度？選用哪些物理量進行計算？【學(xué)習(xí)任務(wù)一】復(fù)習(xí)電場強度的三個公式教師活動：組織學(xué)生交流和討論。提問1：計算電場強度的大小，有幾個公式？預(yù)測學(xué)生回答：3個。提問2：三個公式中涉及到哪些物理量？預(yù)測學(xué)生回答：F是試探電荷所受電場力，q是試探電荷電荷量，Q是場源電荷電荷量，r是距離場源電荷的距離，U是勻強電場中兩點間的電勢差，d是兩點間的距離。提問3：d是兩點間的線段的距離嗎？預(yù)測學(xué)生回答：不是。d是兩點間沿電場強度方向的距離?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)二】對比分析電場強度三個公式教師活動：組織學(xué)生交流和討論。提問1：在【任務(wù)情境】中，不限制已知量，你將如何計算A點的電場強度？選用哪些物理量進行計算？預(yù)測學(xué)生回答1：只要知道電荷q受到的電場力，利用公式E=F/q可以得到A點的電場強度。預(yù)測學(xué)生回答2：只要知道兩個場源電荷的電荷量Q1和Q2，利用公式，分別計算兩個場源電荷在A的電場強度，矢量疊加計算得到A點的電場強度。預(yù)測學(xué)生回答3：在勻強電場中，知道沿電場線方向上兩點的間距d和電勢差U，利用公式E=U/d可以計算A點的電場強度。提問2：通過上面的計算，請討論電場強度的三個公式的適用條件分別是什么？三個公式的特點是什么？學(xué)生討論總結(jié)：1.E=F/q適用于所有電場，用于計算真空中點電荷的電場強度，E=U/d只能計算勻強電場的電場強度。2.E=F/q和E=U/d兩個公式用到了比值定義法，E只由電場本身決定，與F、q、U和d的大小沒有關(guān)系，是決定式，E由Q和r共同決定。教師引導(dǎo)提升：在物理學(xué)中，同一物理量可能會涉及多個公式，要準(zhǔn)確的區(qū)別各個公式的適用條件，厘清公式中各個物理量之間的關(guān)系。【學(xué)習(xí)任務(wù)三】探究勻強電場電場強度與電勢的關(guān)系教師活動：組織學(xué)生交流和討論。提問：電場強度和電勢是從相互作用觀和能量觀兩個角度理解電場，它們之間既有區(qū)別也有聯(lián)系。在勻強電場中，電場強度與電勢之間有什么關(guān)系？問題提示：1.勻強電場電場強度的公式中涉及哪些與電勢相關(guān)的物理量？2.能否找到中間參量將電場強度和電勢二者關(guān)聯(lián)起來？預(yù)測學(xué)生回答：利用電勢差將電場強度與電勢聯(lián)系起來。勻強電場中，E=U/d，，若規(guī)定φ0為已知量，可以得到勻強電場中電場強度和電勢的關(guān)系φ=Ed+φ0?！緦W(xué)習(xí)小結(jié)】教師：組織學(xué)生完成下列表格。

【學(xué)習(xí)評價自測】1.以下說法正確的是（）A.由可知電場中某點的電場強度E與F成正比B.由公式可知電場中某點的電勢與q成反比C.由可知，勻強電場中任意兩點a、b間距離越大，兩點間的電勢差也越大D.是點電荷電場強度的計算式，Q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量，它不適用于勻強電場【答案】D【解析】A.是采用比值定義的，E和F以及檢驗電荷q無關(guān)，E是由電場本身決定的，故A錯誤。B.電場中某點的電勢φ與檢驗電荷q無關(guān)，是由電場本身和零電勢點決定的。故B錯誤。C.

中的d是勻強電場中的任意兩點a、b沿著電場線方向的距離，故C錯誤。D.

是點電荷電場強度的計算公式，只適用于點電荷電場，故D正確。2.如圖所示，半徑R=1m的圓O的內(nèi)接三角形abc為直角三角形，∠a=30°、∠b=90°、∠c=60°；一勻強電場方向與圓所在平面平行，已知a、b、c三點電勢分別為φa=–1V，φb=0V，φc=1V。則下列說法正確的是（）A.圓上的電勢最高為VB.圓上的電勢最低為VC.勻強電場的場強大小為V/mD.勻強電場的場強方向為c指向O【答案】B【解析】D.如圖所示：ac中點O的電勢：=0，所以O(shè)、b兩點是等勢點，則直線bO是勻強電場的等勢線，電場線與直線bO垂直，故D錯誤；