高中物理選修313.3電場強度教案

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1、電場強度 ——黃穎顏 教學目標： 一、知識目標 1、 知道電場、電場強度的概念。 2、 知道電場線的特點。 3、 會用電場線、電場強度描述電場。 4、 能用電場強度進行有關(guān)計算。 二、能力目標 1、信息篩選能力 2、理解能力、知識類比能力 3、建立物理情景能力 4、綜合推理能力 5、利用物理知識解決問題能力 6、培養(yǎng)物理研究的思維 教學重點、難點： 會用電場線、電場強度描述電場 ,能用電場強度進行有關(guān)計算教學方式： 1、講授法：通過設疑 ,引導學生在課本內(nèi)容的理解根底上找到答案。 2、能力訓練：在教學過程中根據(jù)新課標訓練學生信息篩選能

2、力、理解能力、知識類比能力、建立物理情景能力、利用物理知識解決問題能力、綜合推理能力、培養(yǎng)物理研究的思維。 3、類比教學法：通過已學知識的類比進行新概念的學習與教學。 教學過程： 通過前面兩節(jié)的學習 ,我們了解了電荷間有相互作用 ,而且不需要靠近也會存在這樣的相互作用 ,那它到底怎樣實現(xiàn)相互作用的呢？這就是這節(jié)課我們需要解決的問題。 先用2分鐘的時間看課本第10頁的1—4段內(nèi)容 ,答復以下問題。 1、最先提出場這個概念的是誰？ 2、電荷間的相互作用通過什么來實現(xiàn)？這樣的觀點對嗎？ 3、具有什么樣的特性才能說是物質(zhì)？為什么說場也是物質(zhì)？ 4、電場由誰產(chǎn)生？ 引

3、導：訓練學生信息篩選能力、理解能力。 〔科學開展史〕最初研究萬有引力的時候 ,人們認為萬有引力是超距力 ,不需要空間〔媒介〕和時間也能作用 ,靜電力與萬有引力的相似 ,使得人們也認為電場力也是超距作用。然而這樣的觀點并不符合科學的追求 ,所以科學家們難于接受這樣的觀點 ,就連牛頓也認為這樣的觀點是錯誤的 ,但是他也無法解決這個問題。直到法拉第提出“場〞這個概念 ,才解決了這一問題。法拉第認為電荷周圍存在電場這種物質(zhì) ,電荷間的相互作用就是通過電場來實現(xiàn)的 ,最后他的這個觀點被科學家們證實是正確的。所以說靜電力不需要空間〔媒介〕和時間也能作用的超距作用的觀點是錯誤的 ,因此萬有引力是超距作

4、用的觀點也是錯誤的 ,萬有引力也是需要空間〔媒介〕和時間作用的 ,只是它的這種媒介還不被我們所認識。 既然電場這個觀點是正確的 ,那我們來了解一下 ,為什么說場也是物質(zhì)？ 具有能量和動量的物體就叫物質(zhì) ,而研究發(fā)現(xiàn)場也是具有能量和動量的 ,所以場和實物一樣也是物質(zhì) ,只是實物是我們能看得見摸得著的物體 ,而場是我們看不見也摸不著的物體。目前被證實以場的形式存在的有電場和磁場 ,統(tǒng)稱為電磁場；靜止電荷產(chǎn)生的電場 ,稱為靜電場。 【板書】1、電場 概念：存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì) ,由靜止電荷產(chǎn)生的電場叫靜電場。 引導：訓練學生信息篩選能力、理解能力、知識類比能力、建立物理情景

5、能力、綜合推理能力。 既然場是我們看不見摸不著的 ,那我們要怎樣研究它呢？電場是由電荷產(chǎn)生的 ,電荷間的相互作用是通過電場來實現(xiàn)的 ,那也就是說如果把一個電荷放入另一個電荷產(chǎn)生的電場中 ,那這個電荷在電場中就會受到力的作用 ,所以我們可以從它受到的力入手研究。在這里我們只研究靜電場。 剛剛我們說要研究電場就從在電場中其他電荷的受力來分析 ,所以在這里為了更好的研究問題 ,在這里我們把這兩個電荷進行以下定義 ,放入電場中的電荷叫試探電荷〔也叫檢驗電荷〕 ,是用來檢驗電場是否存在及其強弱分布的情況。而產(chǎn)生被檢驗電場的電荷就叫做場源電荷。是不是無論怎樣的電荷都能做檢驗電荷呢？當然不是 ,〔

6、類比〕就好比一個不透明的杯子里裝有某種有顏色的液體 ,現(xiàn)在需要我們把尺子放入杯中測量杯內(nèi)液體的高度 ,有兩把尺子 ,一把是又大又粗 ,剛好能放入杯中 ,一把是又細又薄 ,你們會用那把測量？為什么？〔引導用又細又薄的尺子 ,對杯內(nèi)液體液面的影響不大〕→〔類比〕所以我們放入電場中的檢驗電荷對場源電荷的電場不能有明顯的變化 ,這樣才能到達檢驗的目的。 把檢驗電荷放入場源電荷的電場中我們發(fā)現(xiàn) ,在電場的同一位置 ,放入不同電荷量的檢驗電荷受到的靜電力也不同 ,如果檢驗電荷的電荷量為q ,那么它受到的靜電力為F ,如果檢驗電荷的電荷量為2q ,那么它受到的靜電力為2F ,以此類推電荷量3q ,對

7、應的靜電力就是3F。以此說明試探電荷受到的靜電力與試探電荷的電荷量成正比 ,寫成等式就是F=Eq ,E是比例常數(shù)。實驗還說明 ,試探電荷在不同的位置E是不同的。綜上可知 ,在電場中同一個位置E相同 ,不同的位置E不同 ,說明E這個比例常數(shù)是表達電場性質(zhì)的一個物理量 ,我們把這個新的物理量定義為：電場強度。而E的大小可以用試探電荷的靜電力與電荷量的比值來求解 ,寫成E=F/q ,雖然E的大小可以用F和q來求 ,但是E不會隨著F和q的變化而變化 ,這就表達了試探電荷不會影響場源電荷的電場。 【板書】2、電場強度 1〕定義：放入電場中某一點的電荷受到的靜電力跟它的電荷量的比值叫做該點的電場強度。

8、 2〕物理意義：電場強度是反映電場本身的力的性質(zhì)的物理量 ,大小表示電場的強弱。 3〕公式：E＝〔E與F、q均無關(guān) ,適用任何電場〕 , E：場源電荷的電場強度 F：試探電荷的靜電力 q：試探電荷的電荷量 4〕單位：牛每庫 ,符號 N/C?；蛘叻棵住睼/m〕 5〕方向：是矢量 ,方向規(guī)定為正電荷在該點受的電場力的方向。 引導：培養(yǎng)學生的物理研究思維 剛剛我們定義電場強度的這種方法叫比值定義法 ,在物理研究中 ,很多物理量都用了這個方法 ,比方電阻與電流、電壓 ,電阻的大小可以用電壓和電流的比值來計算 ,但是電阻的大小不會隨著電壓、

9、電流的改變而改變 ,所以用比值定義法表示的物理量 ,被定義的物理量的大小可以用其它物理量的比值來計算 ,但不會改變被定義的物理量的大小。 引導：訓練學生信息篩選能力、理解能力、知識類比能力、建立物理情景能力、綜合推理能力。 上一節(jié)我們知道了點電荷間作用力可以用 〔只能求解點電荷的電場力〕來求解 ,這節(jié)課我們學習了E＝ ,所以電荷間的作用力還可以用F=Eq〔適用于任何電場的電場力計算〕 ,現(xiàn)在我們就來學習一下如果場源電荷是點電荷 ,那么它的電場強度我們還可以寫成哪種形式？〔推導得到E＝kQ/r2〕 【板書】2、電場強度 6〕靜電場的電場強度 公式： E＝ kQ/r2 〔E由Q與

10、r決定 ,適用于點電荷的電場〕 E：場源電荷的電場強度 Q：場源電荷的電荷量 k：靜電力常量 r：場源電荷和試探電荷的距離 引導：訓練學生理解能力、知識類比能力、建立物理情景能力、綜合推理能力。 某一位置的附近如果有兩個場源電荷 ,那么兩個場源電荷在這個位置都產(chǎn)生了電場 ,那這一位置的電場強度會是怎樣呢？〔畫圖分析、利用平行四邊形定那么求解這一點的電場強度〕。通過分析我們知道了電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量。 【板書】3、電場的疊加 多個電場在某一點的電場強度用平行四邊形定那么求解其矢量

11、和即可。 引導：訓練學生信息篩選能力 電場是既看不見又摸不著的物質(zhì) ,為了形象地了解和描述電場的性質(zhì) ,我們引入一個假想工具 ,這就是電場線?，F(xiàn)在用2分鐘時間看一下課本第12、13頁的內(nèi)容 ,總結(jié)一下電場線有什么特點？ 【板書】4、電場線 1〕不是實際存在的 2〕是一條條有方向的曲線 ,曲線的切線方向就是該點的電場強度的方向 3〕從正電荷出發(fā) ,終止于負電荷 4〕不相交 5〕同一幅圖 ,電場線越密電場越強 ,電場強度越大；電場線越疏電場越弱 ,電場強度越小。 6〕點電荷、等量異號點電荷、等量同號點電荷的電場線分布圖 引導：訓練學生信息篩選能力 現(xiàn)在我們來學習一個比擬特殊的電場—勻強電場。 【板書】5、勻強電場 1〕各點的電場強度的大小相等 ,方向相同。 2〕電場線是間距相等的平行線。 課后練習或作業(yè)：幻燈片?！灿柧殞W生利用物理知識解決問題能力〕 5 / 55 / 55 / 5