2010-2011高中物理 《電場強(qiáng)度》教案 新人教版選修3-1

2010-2011高二上學(xué)期物理 1。3《電場強(qiáng)度》教學(xué)設(shè)計(jì) 【教學(xué)目標(biāo)】 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(qiáng)度，會(huì)根進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。知道電場強(qiáng)度是矢量及方向規(guī)定。 3．能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式，并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 4．知道場強(qiáng)的疊加原理，并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡單的計(jì)算。 5.會(huì)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(qiáng)弱的物理量”的過程，獲得探究活動(dòng)的體驗(yàn)。 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)度與價(jià)值觀 1．體驗(yàn)探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。 2．學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度。 【教學(xué)重點(diǎn)】 1．電場強(qiáng)度的概念 2．理解電場、電場強(qiáng)度的概念，并會(huì)根據(jù)電場強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 【教學(xué)難點(diǎn)】 電場強(qiáng)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(huì)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(gè)疑問學(xué)習(xí)第三節(jié)電場強(qiáng)度。 二、新課教學(xué) （一）電場 學(xué)生自學(xué)“電場”內(nèi)容并解決以下問題： （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(diǎn)：物質(zhì)性、看不見摸不著、存在于電荷周圍。 場與實(shí)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(qiáng)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(qiáng)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)時(shí)，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(fēng)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(dòng)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(diǎn)和規(guī)律，看你能否得出如何來描述電場的強(qiáng)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(diǎn)，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(qiáng)弱； （2）電場中同一點(diǎn)，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(qiáng)度的定義： 在物理學(xué)中我們定義放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。 （三）電場強(qiáng)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(diǎn)電場強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同。 如果放入電場中的是負(fù)電荷電場方向與負(fù)電荷在電場中某點(diǎn)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(diǎn)電荷電場的場強(qiáng)大小與方向。（多媒體動(dòng)畫演示方向的確定方法） 2．電場強(qiáng)度是描述電場（力的）性質(zhì)的物理量，在靜電場中，它不隨時(shí)間改變。電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)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(diǎn)電荷的電場 學(xué)生自學(xué)解決：根據(jù)電場強(qiáng)度的定義寫出點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度的表達(dá)式。 （五）電場的疊加 練習(xí)：如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1＝+3．0×10-8C和Q2＝－3．0×10-8C，它們相距0．1m，A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離r相等，r＝0．1m。求： （1）電場中A點(diǎn)的場強(qiáng)； （2）在A點(diǎn)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(gè)，如何來確定電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)？ 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(qiáng)的疊加原理對于一個(gè)比較大的不能看成點(diǎn)電荷的帶電物體產(chǎn)生電場的場強(qiáng)如何確定？ 學(xué)生思考后回答：無限等分成若干個(gè)點(diǎn)電荷。 教師：根據(jù)以上方法，同學(xué)們設(shè)想一下一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）外部產(chǎn)生電場的場強(qiáng)，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(diǎn)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(diǎn)。 2.勻強(qiáng)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(qiáng)弱的物理量──電場強(qiáng)度。電場強(qiáng)度是用比值法定義的，它是矢量，有方向。 電場、電場強(qiáng)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(qiáng)弱的物理量是本節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容之一，應(yīng)給學(xué)生充分的思考時(shí)間，并讓學(xué)生相互交流討論，教師還可進(jìn)行適當(dāng)啟發(fā)引導(dǎo)。另外，探究時(shí)間很難控制，在內(nèi)容處理上應(yīng)做到詳略得當(dāng)，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，如對電場及練習(xí)題的處理，盡可能由學(xué)生完成。