2010-2011高中物理 《電場強度》教案 新人教版選修3-1

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1、2010-2011高二上學(xué)期物理 1。3《電場強度》教學(xué)設(shè)計 【教學(xué)目標】 一、知識與技能 1．知道電場的物質(zhì)性；電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的。 2．理解電場強度，會根進行有關(guān)的計算。知道電場強度是矢量及方向規(guī)定。 3．能根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義推導(dǎo)點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關(guān)的計算。 4．知道場強的疊加原理，并能應(yīng)用這一原理進行簡單的計算。 5.會用電場線描述電場。 二、過程與方法 1．經(jīng)歷“探究描述電場強弱的物理量”的過程，獲得探究活動的體驗。 2．領(lǐng)略通過電荷在電場中所受靜電力研究電場、理想模型法、比值法、類比法等物理學(xué)研究方法。 三、情感態(tài)

2、度與價值觀 1．體驗探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。 2．學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴謹科學(xué)的態(tài)度。 【教學(xué)重點】 1．電場強度的概念 2．理解電場、電場強度的概念，并會根據(jù)電場強度的定義進行有關(guān)的計算。 【教學(xué)難點】 電場強度的概念 【教學(xué)過程】 一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入 復(fù)習(xí)：庫侖定律的內(nèi)容是什么？ 教師：我們不免會產(chǎn)生這樣的疑問： 1：真空中？它們之間相隔一定的距離這種相互作用是如何產(chǎn)生的呢？難道能夠不需介質(zhì)超越空間？ 看課本“探究影響電荷間相互作用力的因素”（1．2－1）。 2.本質(zhì)原因又是什么呢？ 帶著這兩個疑問學(xué)習(xí)第三節(jié)電場強度。 二、新課教學(xué) （一）電場 學(xué)生自學(xué)“電場”內(nèi)容并

3、解決以下問題： （1）電荷間的相互作用是如何發(fā)生的？ （2）請用自己的語言描述一下什么是電場？ （3）電場有什么本領(lǐng)？ 學(xué)生回答問題。 （電場是）存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)。 特點：物質(zhì)性、看不見摸不著、存在于電荷周圍。 場與實物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。 電場的基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有靜電力的作用。 （二）科學(xué)探究描述電場強弱的方法 依次投影問題：①相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣的原因是什么呢？ ②如何來描述電場的強弱呢？ ③怎么來研究電場？ 啟發(fā)引導(dǎo)：電場的本領(lǐng)是對場中的其他電荷具有作用力，這也是電場的最明顯、最基本的特征之一。因此在研究電場的性質(zhì)

4、時，我們可以從靜電力入手。 教師：對于像電場這樣，看不見，摸不到，但又客觀存在的物質(zhì)，可以根據(jù)它表現(xiàn)出來的性質(zhì)來研究它，這是物理學(xué)中常用的研究方法。 啟發(fā)：還需要什么？ 學(xué)生回答：電場及放入其中的電荷。 多媒體依次展示，教師簡述：①“探究影響電荷間相互作用力的因素”中的試探電荷；②場源電荷。 師生共析對試探電荷的要求。 類比：試風向可以用紙片、樹葉，但不能用磚頭；試水渠中水流方向可以用樹葉但不能用石頭。 多媒體動畫模擬：①不同位置偏角不同；②增加試探電荷帶電量偏角均增加。 學(xué)生回答：不同位置受力不同；同一位置試探電荷帶電量增加，受力增大，但不同位置受力大小關(guān)系不變。 教師：下

5、面我們再通過表格定量地來看一看： 用表格記錄數(shù)據(jù)，并分析、比較表格中的數(shù)據(jù)有什么特點和規(guī)律，看你能否得出如何來描述電場的強弱。 學(xué)生思考并交流討論 提問學(xué)生回答。 （1）不同的電荷，即使在電場中的同一點，所受靜電力也不同，因而不能直接用試探電荷所受的靜電力來表示電場的強弱； （2）電場中同一點，比值F/q是恒定的，與試探電荷的電荷量無關(guān)； （3）在電場中不同位置比值F/q不同。 小結(jié)：比值由電荷q在電場中的位置決定，與電荷q的電荷量大小無關(guān)，它才是反映電場性質(zhì)的物理量。 引出電場強度的定義： 在物理學(xué)中我們定義放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的

6、電場強度。 （三）電場強度 1．定義： 2．單位：N/C或V/m，1N/C＝1V/m 3．性質(zhì)：矢量 方向：電場中某點電場強度的方向跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同。 如果放入電場中的是負電荷電場方向與負電荷在電場中某點所受靜電力的方向相反。 課后練習(xí)，然后師生共同歸納總結(jié)： 1．點電荷電場的場強大小與方向。（多媒體動畫演示方向的確定方法） 2．電場強度是描述電場（力的）性質(zhì)的物理量，在靜電場中，它不隨時間改變。電場中某點的場強完全由電場本身決定，與是否放入電荷，放入電荷的電荷量、電性無關(guān)！ （四）點電荷的電場 學(xué)生自學(xué)解決：根據(jù)電場強度的定義寫出點電荷的電場強度的表達

7、式。 （五）電場的疊加 練習(xí)：如圖所示，真空中有兩個點電荷Q1＝+3．0×10-8C和Q2＝－3．0×10-8C，它們相距0．1m，A點與兩個點電荷的距離r相等，r＝0．1m。求： （1）電場中A點的場強； （2）在A點放入電量q＝－1×10-6C，求它受的電場力。 教師：題中場源電荷不止一個，如何來確定電場中某點的場強？ 學(xué)生：平行四邊形定則 （請兩位同學(xué)板演） 教師：根據(jù)場強的疊加原理對于一個比較大的不能看成點電荷的帶電物體產(chǎn)生電場的場強如何確定？ 學(xué)生思考后回答：無限等分成若干個點電荷。 教師：根據(jù)以上方法，同學(xué)們設(shè)想一下一個半徑為R的均

8、勻帶電球體（或球殼）外部產(chǎn)生電場的場強，如何求解？ 學(xué)生思考后回答：等效成電荷量集中于球心的點電荷。 （六）電場線 1.為形象的描述電場而引入電場線。 學(xué)生看課本總結(jié)電場線特點。 2.勻強電場 三、小結(jié) 電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)，基本性質(zhì)是對放入其中的電荷具有力的作用。引入了描述電場強弱的物理量──電場強度。電場強度是用比值法定義的，它是矢量，有方向。 電場、電場強度的概念是電學(xué)中最重要的概念之一，它的研究方法和定義方法也是物理學(xué)中比較常見的方法。 四、布置作業(yè) 教材P16-171、2、7 五、教學(xué)反思 探究描述電場強弱的物理量是本節(jié)課的重難點內(nèi)容之一，應(yīng)給學(xué)生充分的思考時間，并讓學(xué)生相互交流討論，教師還可進行適當啟發(fā)引導(dǎo)。另外，探究時間很難控制，在內(nèi)容處理上應(yīng)做到詳略得當，發(fā)揮學(xué)生的主動性，如對電場及練習(xí)題的處理，盡可能由學(xué)生完成。