電場教材分析課件

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第十一章 電場教材分析,電路計算中沒有電動勢與閉合電路歐姆定律，增加了邏輯電路。,磁場中沒有,F,BIL,，增加了直流電動機。,電磁感應中沒有,BLv,、法拉第電磁感應定律和愣次定律。增加電能的輸送、電磁波。,拓展教材中增加了洛倫茲力、交流電、變壓器。,電場中沒有庫侖定律，去掉了電勢、電勢能。只剩下電場強度的概念和電場線。,關于知識點的教學,總的建議：,本章知識點基本不補充。帶電粒子運動不作統(tǒng)一要求。,1,本章課程標準：,知識點,基礎型,拓展型,電荷量 基元電荷,A,電荷間的相互作用,B*,電場,A,電場強

2、度 電場線,B,靜電的利用和防范,A,勻強電場,B*,電勢能,B*,知識點,基礎型,拓展型,電勢 電勢差,B*,電場力做功與電勢差的關系,B*,勻強電場中場強與電勢差的關系,B,帶電粒子在電場中的運動,C,1,本章課程標準：,（注：*的內容最新教材中被安排在拓展教材中了）,2,本章課時安排建議：,建議,10,課時。,1,、,A,靜電的測量、,B,電荷相互作用 電場,2,、,B,電荷相互作用 電場,3,、,4,、,C,場強,5,、,6,、,C,電場線,7,、,8,、,9,、,C,電勢、電勢能及電勢差、小結,10,、,C,電場力做功與電勢差的關系、,D,靜電的利用和防范,11,、補充：場強與電勢差

3、的關系,指導思想：,1,、,E,、,U,概念較抽象，電場線較直觀，應注意利用電場線來貫穿和聯(lián)系,E,、,U,內容，,2,、經常注意知識結構的小結，使較散而多的知識系統(tǒng)化，,3,、加強和力學的聯(lián)系、不斷復習力學知識。,關于教學目標,三維目標：,一、知識與技能,知識：知道、理解、掌握和應用。,技能：初步學會、學會和獨立設計。,二、過程和方法,感受、認識和運用。,三、情感態(tài)度與價值觀,了解、體會、感受、激發(fā)和形成,知識與技能：,理解真空中的庫侖定律的條件和表達式，知道靜電力常數。,庫侖定律：,過程與方法：,通過真空中的庫侖定律與萬有引力定律的比較，認識,“,類比,”,的方法。,情感態(tài)度與價值觀：,通

4、過真空中的庫侖定律與萬有引力定律的比較，感受科學的美感。,重視概念規(guī)律建立過程的教學,二期課改的新理念就是要重過程而不是重結論。,對物理概念、物理規(guī)律的深入理解是離不開概念和規(guī)律的建立過程的。,A,靜電的測量：,本節(jié)重點是電荷量和元電荷的概念。其余都是知識介紹性的，可很快帶過。,補充練習：,1,、,2,價負離子和,3,價正離子各帶多少庫侖電量？,2,、某物體帶,1 C,正電，它得還是失電子？多少電子？若帶,5,10,9,C,，又如何？,3,、,64 g,銅（,29,號元素，,1 mol,）內有多少核外電子？多少自由電子？,說明：,1,、宏觀上電量是連續(xù)的，微觀上電量是量子化的，,2,、得失電子

5、只占很少一部分。,B,電荷的相互作用 電場,第一課時：,1,、提出物理學研究方法,（,1,）猜測,驗證（相互作用力可能跟哪些因素有關？）（,2,）多因素問題處理方法：略去次要因素（剩下真空和點電荷）（,3,）控制變量法：得出庫侖定律。,練習：離地,1 m,高處有一個帶,1 C,正電的點電荷，要吸起地面上的帶,1 C,負電的點電荷，該點電荷重力為多大？體會在靜電現象中庫侖是一個很大的單位，通常帶電量都只有,10,8,C,左右）,練習：半徑為,R,、帶電量為,Q,的均勻帶電圓環(huán)對放在環(huán)心的電量為,q,的點電荷的庫侖力多大？,討論：,F,kq,2,q,2,/r,2,中當,r,0,時,F,對嗎？為什么

6、？進一步理解點電荷的概念。,C,電場的描述（第,1,課時,場強）,（一）電場,（二）電場強度,1,研究方法：,（,1,）用試驗電荷去試探（試出的是什么電場？）,（,2,）無法實驗，為簡化推理，,Q,簡化為點電荷。,2,探索過程：,（,1,）同一,q,放場中不同點，,F,大小方向各不相同，說明電場有一定分布，,（,2,）不同,q,放場中同一點，,F,也不同，說明,F,不能反映電場的固有特性，,（,3,）對場中同一點，,F,/,q,為恒量，與,q,無關，僅決定于電場，反映電場的特性，不同點比值,F,/,q,不同，,F,/,q,大的地方電場就較強。,（,4,）可以證明，其它電荷的電場中,F,/,q,

7、仍與,q,無關。,C,電場的描述（第,6,課時,電勢）,（二）電勢,1,研究方法：（,1,）用,q,去試探，,（,2,）無法實驗，為便于推理，,Q,簡化成勻強電場。,2,探索過程：,（,1,）同,q,放場中不同點，電勢能大小各不相同，說明電場各處能的特性不同，,（,2,）不同,q,放場中同一點，電勢能也不同，說明電勢能不能反映電場固有特性，,（,3,）為簡單起見，設為勻強電場，可知,W,/,q,與,q,無關，對場中同一點為恒量，,（,4,）可以證明，其它電場中，,W,/,q,仍與,q,無關，,重視科學方法的教學,1.,庫侖定律與萬有引力定律類比。,類比：,2.,電勢能與重力勢能的類比。,3.,

8、電場強度與重力場強度的類比。,4.,電勢與重力勢的類比。,微元法：,1.,半徑為,R,、帶電量為,Q,的均勻帶電圓環(huán)對放在環(huán)心的電量為,q,的點電荷的庫侖力多大？,2.,在半徑為,R,、帶電量為,Q,的均勻帶電圓環(huán)上截取長為,L,（,L,R,）的一小段，該段電荷對環(huán)心的點電荷的庫侖力多大？,關于正負號的處理,矢量式計算一律不帶正負號；標量式計算一律帶正負號（,W,qU,可以帶正負號也可以不帶正負號）。,注意與力學的綜合,本章很多地方可以與力學知識綜合，這是復習力學且提高學生綜合分析能力的好機會,。,B,電荷相互作用 電場（第,2,課時）,例,1,：三個點電荷放在邊長為,a,的等邊三角形的三個頂

9、點，如圖，求上面一個點電荷所受庫侖力。,例,2,：兩個固定點電荷相距為,a,，電量分別為,4,q,和,q,，現放入另一點電荷,Q,，應放在何處會平衡？,例,3,：如圖兩點電荷恰處于同一高度而平衡，求絕緣繩與豎直方向間的夾角,。,B,電荷相互作用 電場（第,2,課時）,練習：,1,電量為,Q,的點電荷正上方有一豎直絕緣細桿，桿上套有一質量為,m,、電量為,q,的小圓環(huán)，求環(huán)處于何處時恰平衡。,2,電量為,4,q,的點電荷固定于絕緣光滑細桿的左端，在環(huán)上離它為,L,處套有一個質量為,m,、電量為,q,的小環(huán)，靜止起釋放小環(huán)，求（,1,）剛釋放時小環(huán)的加速度，（,2,）運動過程中加速度和速度如何變化

10、？,C,電場的描述（第,4,課時,小結）,1,空間有一勻強電場，場強大小為,E,10,4,N/C,，方向豎直向下，（,1,）一帶電粒子電量,q,10,8,C,，質量為,m,10,5,kg,，求其受到的重力、電場力和其運動的加速度，（,2,）若場強增為原來的兩倍，加速度又多大？（,3,）若場中有一電子，求其受到的重力、電場力和其運動的加速度。,2,空間有一水平向右的勻強電場，場強為,E,10,4,N/C,，一質量為,m,10,3,kg,的小球用絕緣線懸掛，平衡時線與豎直方向成,30,角，求小球所帶電量，小球得到還是失去電子？多少電子？,3,電場強度方向如圖，場強為,E,，帶電量都為,q,的異號電

11、荷連線平行于場強方向，相距為,r,時恰平衡，（,1,）若將它們的電量減半，仍要平衡，則距離應為多大？（,2,）若場強減半，仍要平衡，則距離應為多大？,注意知識的比較與總結,本章很多知識是相近的，必須及時進行比較,。,本章知識比較抽象、必須不斷加以總結和歸納，且可以培養(yǎng)學生總結歸納的能力。,比較：,（,1,）場強與電場力的比較。,（,2,）,E,F,/,q,和,E,kQ,/,r,2,的比較,例：在點電荷,Q,右方距離,10 cm,處的,A,點處放,q,5,10,9,C,時，受到電場力為,F,10,3,N,，方向向左，求：（,1,）該點的電場強度及,Q,的電量，（,2,）若換放,q,5,10,9,

12、C,時，,F,和,E,又如何？（,3,）若拿去,q,，則,E,、,F,又如何？（,4,）原來,q,電荷在,Q,處產生的電場強度多大？,比較：,（,3,）電勢和電勢能的區(qū)別：,（,4,）,和,E,的區(qū)別：,歸納：,1,電場力做功正、負的判斷方法：,（,1,）看,F,與,s,的夾角，大于,90,時為正，小于,90,時為負，（,2,）與靜止起釋放后運動方向一致的為正。,2,電勢能增減的判斷方法：,（,1,）與電場力做功的關系，（,2,）靜止起釋放后向電勢能小的方向運動。,3,電場力做功的計算方法：,W,qU,E,p,qEd,cos,。,小結：知識結構,庫侖定律,場強,電勢,電場,庫侖定律,點電荷,勻

13、強電場,電勢能,電場力,電場線,等勢面,場強與電勢差的關系,電勢差,電場力做功,5,、電場概念分析思路：,電場,電場線,等勢面,E,U,F,q,P,q,W,v,0,運動情況,a,Fs,夾角,是非思考題：,1,、,沿電場線方向場強逐漸減小，,電場,電場線,等勢面,E,U,F,q,P,q,W,v,0,運動情況,a,Fs,夾角,2,、,沿電場線方向電荷具有的電勢能逐漸減小，,電場,電場線,等勢面,E,U,F,q,P,q,W,v,0,運動情況,a,Fs,夾角,3,、,場強較大的地方電荷具有的電勢能也較大，,電場,電場線,等勢面,E,U,F,q,P,q,W,v,0,運動情況,a,Fs,夾角,4,、,勻強

14、電場中，相距較遠的兩點間電勢差也較大，,E,U,/,d,d,為沿,E,方向的距離,A,B,C,5,、,只受電場力作用時，電荷總是向電勢較低處運動的，,電場,電場線,等勢面,E,U,F,q,P,q,W,v,0,運動情況,a,Fs,夾角,6,、,只受電場力作用時，電荷總是向電勢能較小處運動的，,電場,電場線,等勢面,E,U,F,q,P,q,W,v,0,運動情況,a,Fs,夾角,7,、,只受電場力作用時，靜止開始運動的電荷總是向電勢能較小處運動的，,電場,電場線,等勢面,E,U,F,q,P,q,W,v,0,運動情況,a,Fs,夾角,關于探究活動,要研究以下幾個問題：,（,1,）哪些問題適合課內探究？

15、,（,2,）該問題探究的重點環(huán)節(jié)（提出問題、作出假設、制定計劃、使用工具和搜集證據、處理數據和解釋問題、表達與交流）是什么？,（,3,）探究過程怎么組織？,庫侖定律：,提出問題：電荷間的相互作用力與哪些因素有關？,*,制定計劃：選擇測量儀器、設計實驗方案（解決靜電力的間接測量、控制變量法）。,使用工具和搜集證據：實際操作,。,*,作出假設：猜想。,*,處理數據和解釋問題,：由現象得出定性結,果,表達與交流,：歸納結論,。,場強中的探究就沒意義了,，只能得出有分布，無法得出,F,/,q,是定值,。,關于學生活動,大家談：,培養(yǎng)學生表述、交流的能力,自主活動：培養(yǎng)學生觀察、分析、比較和估算的能力,STS,：培養(yǎng)學生解決實際問題的能力,關于情景的創(chuàng)設,情景的創(chuàng)設不僅要能引起學生的學習興趣，更重要的是要能引起學生探究的積極性。,全章引入的雅各布天梯（,P1,）能提高興趣。,D,靜電的利用與防范。能提高興趣,B,電荷的相互作用 電場圖。,能提高興趣，但不能引起對定量研究的積極性。,C,電場的描述是主要內容。,但教材沒有提供好的情景。,謝 謝 大 家,