電場強(qiáng)度教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第一章第3節(jié) 電場強(qiáng)度教學(xué)設(shè)計(jì) 遵義市第一高級中學(xué)王世榮昌一、教學(xué)目標(biāo)：（一）、知識與技能1 .知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，電場是客觀存在的一種特 殊的形態(tài)。2 .理解電場強(qiáng)度的概念及其定義，會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì) 算。3 .知道電場強(qiáng)度是矢量，知道電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的，并能靈活 運(yùn)用在實(shí)際判斷中。（一）、過程與方法1.經(jīng)歷探究過程，領(lǐng)略理想模型法、比值定義法等重要的物理學(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。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：電場強(qiáng)度概念的建立難點(diǎn)：電場強(qiáng)度的性質(zhì)（自身性質(zhì)、矢量性）的理解三、教學(xué)方法講解討論類比演示實(shí)驗(yàn)演繹推導(dǎo)四、

2、 教 學(xué) 過 程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【新課導(dǎo)入】 生活中的相互作用 形式可以分為兩類：一類是需要直 接接觸才可以發(fā)生的，如，踢足球、 推車、提水桶等，稱接觸力：而另 一類則不需要接觸就可以發(fā)生，如 萬有引力，磁體、電荷之間的力等， 稱非接觸力。那么，非接觸力是怎 么發(fā)生的呢？【新課教學(xué)】我們知道萬有引力 通過引力場產(chǎn)生，磁力通過磁場， 那么帶電體之間的力會是通過什么 發(fā)生的呢？一、電場法拉第首先提出電荷周圍存在 著由它產(chǎn)生的電場，處在電場中的 其他電荷受到的作用力就是這個(gè)電 場給予的。比如A電荷給B電荷的 力是通過A電荷的電場產(chǎn)生的：而B 電荷給A電荷的力是通過B電荷的 電場產(chǎn)生的。邁克爾

3、法拉第，英國物理學(xué) 家、化學(xué)家，他是著名的自學(xué)成才 的科學(xué)家。生在一個(gè)貧苦鐵匠家庭。 僅上過小學(xué)，做過報(bào)童和學(xué)徒。觀看圖片，復(fù)習(xí)以前的知識， 對接觸力卻非接觸力獲得感性 認(rèn)識。思考非接觸力是怎樣產(chǎn) 生的。提出問題，激發(fā)學(xué)生思考。有 學(xué)生可能通過類比，猜想“場”。跟學(xué)生已經(jīng)形成的 知識相聯(lián)系，并產(chǎn) 生認(rèn)知沖突。與前面已有的知識 類比，找尋事物的 普遍聯(lián)系規(guī)律，激 勵(lì)學(xué)生大膽猜想假 設(shè)。怎么理解電場是一種特殊物質(zhì) 呢？實(shí)物（桌子）占據(jù)了空間，其 他物體不能再占據(jù)：而電場可以占 據(jù)實(shí)物已經(jīng)占據(jù)的空間。這說明電 場存在的形式跟實(shí)物有區(qū)別。近代 物理發(fā)現(xiàn)，電場像實(shí)物一樣具有能 量和動(dòng)量，進(jìn)一步說明電場和

4、實(shí)物 是物質(zhì)存在的兩種不同形式。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)和靜止的電荷周圍都 有電場。在本章我們只研究靜止電 荷產(chǎn)生的電場，稱為靜電場。 二、電場強(qiáng)度電場看不見、摸不著，如何研 究電場呢？電場明顯的特征之一是 對場中的其他電荷有作用力，因此 研究電場還得從靜電力入手?；貞?.21實(shí)驗(yàn)，帶電小球是 用來檢驗(yàn)電場是否存在及其分布情 況的，叫試探電荷（檢驗(yàn)電荷）。被 檢驗(yàn)的電場是金屬球Q所激發(fā)的， 所以Q所帶的電荷稱場源電荷（源 電荷）o對于試探電荷，是有要求的， 它的電荷量和尺寸必須充分小，保 證對金屬球Q上的電荷（電場）分 布不產(chǎn)生明顯影響?？梢钥闯?，試 探電荷是一種理想模型。設(shè)問：同一試探電荷在電場中 不同位置

5、受力是不一樣的，表明電 場是有強(qiáng)弱的，怎么研究電場強(qiáng)弱 呢？即F a q ,比值Fl/ql=2Fl/2ql=3Fl/3ql 意味著什 么呢？它能否反映出電場在這，點(diǎn):的 性質(zhì)呢？物理學(xué)上把這個(gè)比值稱為 電場強(qiáng)度，用字母E表示。這個(gè)比值如果越大，則電荷ql在這 里受到的力就越大：比值越小，說 明ql在這點(diǎn)受到的力小?？梢姡?比值可以反映電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng) 弱。實(shí)驗(yàn)表明，我們的推測是對的， 對于不同位置，式中的比值一般是 不一樣的。到此，我們定義出一個(gè)先讓學(xué)生談他們對法拉第的了 解,增加他們學(xué)習(xí)興趣，讓他 們體會成大器是要付出艱辛 的。引導(dǎo)學(xué)生參與互動(dòng)：提問引發(fā)學(xué)生思考，跟上老師 的思路節(jié)奏。與

6、學(xué)生互動(dòng)，增強(qiáng) 對電場特殊性的理 解。抓住電場的重要的 特征，研窕電場。向?qū)W生簡單介紹場 源電荷和試探電 荷。為了描述場強(qiáng)的大 小，我們引入一個(gè) 物埋量“電場強(qiáng) 度”。新的物理量。1 .物理意義：2 .定義：理解：它反映電場本身的性質(zhì)， 與有沒有放入的電荷，電荷試*少 無關(guān)。3 .定義式：比值定義法。它是一種重要的 科學(xué)方法。4 .性質(zhì)：引導(dǎo)學(xué)生討論：把試探電荷放 到電場中不同的位置，它受到的靜 電力是否相同？電場強(qiáng)度是矢量。物理學(xué)中規(guī) 定，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向 與正電荷在這里受力的方向相同， 按照這個(gè)規(guī)定，負(fù)電荷在這里受力 的方向與電場強(qiáng)度的方向相反。教 會學(xué)生作圖：5 .單位： 三、

7、點(diǎn)電荷電場在某一電荷產(chǎn)生的電場中，不同 位置的電場強(qiáng)度般是不同的.電 場強(qiáng)度與產(chǎn)生它的場源電荷有什么 關(guān)系呢？下面我們考慮點(diǎn)電荷的電 場。設(shè)點(diǎn)電荷電量為Q，與它相距r 的試探電荷電荷量為q，根據(jù)庫侖定 律，該試探電荷受的力為：從上式可以看出，點(diǎn)電荷的場 強(qiáng)與哪些因素有關(guān)呢？只與場源電 荷電荷及所處位置仔關(guān)，跟有沒有 試探電荷沒有關(guān)系。根據(jù)場強(qiáng)的規(guī)定，正點(diǎn)電荷電 場方向背離電荷，負(fù)點(diǎn)電荷的電場 方向指向電荷中心。我們可以畫出 點(diǎn)電荷周用球面上的場強(qiáng)大?。赫f明：點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式只適 用于真空中的點(diǎn)電荷。四、電場強(qiáng)度的總加如果我們把一個(gè)電荷量很 小的電荷ql作為試探電荷，他 在電場中某個(gè)位置受到的靜

8、電 力是F1,另一個(gè)同樣的電荷在 同一位置受到的靜電力也是 F1：如果這兩個(gè)同樣的電荷都 在這里，它們受到的力很可能 就是2F1。依此類推：三個(gè)相同 的電荷在這里，受到的力就應(yīng) 該是3F1也就是說試探電 荷在電場中某點(diǎn)受到的力F很 可能跟試探電荷的電最q成正 比。物理學(xué)中還有密度、速度、功 率等物理量也是比值定義法定 義的。對場強(qiáng)是電場本身 性質(zhì)的理解是重 點(diǎn)，注意推理論證, 讓學(xué)生真正理解。類比理解，體會比 值定義法的重要 性。場強(qiáng)方向的教學(xué)是 重點(diǎn)，按照場強(qiáng)方 向規(guī)定老師先做出 正的試探電荷的受 力，作出場強(qiáng)方向。 再讓學(xué)生作出負(fù)的 爾:探電荷受力方 向，由此畫出電場 方向，加深學(xué)生理 解

9、。讓學(xué)生緊抓場強(qiáng)定 義，自己推導(dǎo)出點(diǎn) 電荷的場強(qiáng)大小公 式。如果場源是多個(gè)點(diǎn)電荷，電場 中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度如何表示呢？場 強(qiáng)是矢最，矢最的運(yùn)算遵循什么樣的法則呢？事實(shí)表明，電場中某點(diǎn)的電場 強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生 的電場強(qiáng)度的矢量和。也就是說電 場的作用是可以相互疊加的。如P點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于+Q1在 這點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度E1和-Q2在該 點(diǎn)產(chǎn)生的電場E2的矢量和.一個(gè)較大的帶電體不能看做 點(diǎn)電荷。在計(jì)算它的電場時(shí)，要用 極限的方法把它分作若干小塊，然 后用點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度疊加的方法計(jì) 算整個(gè)帶電體的電場強(qiáng)度。結(jié)論：一個(gè)半徑為R的均勻帶 電球體（球殼）在球外部產(chǎn)生的電 場，與一個(gè)位于球心的電荷量相等 的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場相同，球外各 點(diǎn)的電場強(qiáng)度為 kQE= r2r 是球心到該點(diǎn)的距離,Q為球體的帶電 量。-J-0-(I 引導(dǎo)學(xué)生思考發(fā)現(xiàn) 該公式的適用條 1件。十/ 1 十2-1一該結(jié)論的證明難度 較大，做簡單介紹 即可。五、課堂小結(jié)電場：電場強(qiáng)度的物理意義、定義、單位、性質(zhì)；點(diǎn)電荷的 電