電場強(qiáng)度教案

“電場強(qiáng)度”教學(xué)設(shè)計(jì)江蘇省盱眙縣馬壩中學(xué)周峰【教材】人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書物理選修3－1第一章第三節(jié)【教課時間】一課時【教學(xué)目標(biāo)】一、知識與技能1．粗略了解物理學(xué)史上對電荷間相互作用力認(rèn)識過程。2．知道電荷間相互作用是經(jīng)過電場發(fā)生，電場是客觀存在一個特殊形態(tài)。3．了解電場強(qiáng)度概念及其定義，會依照電場強(qiáng)度定義進(jìn)行關(guān)于計(jì)算。知道電場強(qiáng)度是矢量，知道電場強(qiáng)度方向是怎樣要求。4．能依照庫侖定律和電場強(qiáng)度定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)計(jì)算式，并能用此公式進(jìn)行關(guān)于計(jì)算。5．知道場強(qiáng)疊加原理，并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡單計(jì)算。二、過程與方法1．經(jīng)歷“探究描述電場強(qiáng)弱物理量”過程，取得探究活動體驗(yàn)。2．領(lǐng)會經(jīng)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)律艱辛與喜悅。2．學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度。【教學(xué)重點(diǎn)】1．探究描述電場強(qiáng)弱物理量。2．了解電場、電場強(qiáng)度概念，并會依照電場強(qiáng)度定義進(jìn)行關(guān)于計(jì)算?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】探究描述電場強(qiáng)弱物理量?！窘虒W(xué)用具】多媒體課件【設(shè)計(jì)思緒】以“電荷間相互作用怎樣發(fā)生”、“怎樣描述電場強(qiáng)弱”兩大問題為根本展開，詳細(xì)操作思緒是：1．學(xué)生自學(xué)電場，培養(yǎng)學(xué)生閱讀、汲取信息能力。2．經(jīng)過試驗(yàn)?zāi)M和定量分析方法探究描述電場強(qiáng)弱物理量。3．經(jīng)過練習(xí)鞏固加深對電場強(qiáng)度概念了解，探討點(diǎn)電荷電場及場強(qiáng)疊加原理?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)】一、復(fù)習(xí)提問、新課導(dǎo)入（5分鐘）教師：上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了庫侖定律，請同學(xué)們回顧一下：庫侖定律內(nèi)容是什么？學(xué)生回答：略教師：我們不免會產(chǎn)生這么疑問：投影展示問題1：真空中？它們之間相隔一定距離這種相互作用是怎樣產(chǎn)生呢？莫非能夠不需介質(zhì)超越空間？投影展示“探究影響電荷間相互作用力原因”圖片（1．2－1）。教師：這幅圖大家不陌生，那么相同小球在不一樣位置所受作用力不一樣，說明了什么？學(xué)生回答：庫侖力大小與距離關(guān)于。教師：其本質(zhì)原因又是什么呢？（投影展示問題2）教師：帶著這兩個疑問，本節(jié)課我們一齊來學(xué)習(xí)第三節(jié)電場強(qiáng)度。（板書課題）二、新課教學(xué)（35分鐘）（一）電場教師：請同學(xué)們帶著以下問題自學(xué)“電場”內(nèi)容。（1）電荷間相互作用是怎樣發(fā)生？這一觀點(diǎn)是誰提出來？（2）請用自己語言描述一下什么是電場？（3）電場有什么本事？學(xué)生自學(xué)，師板書“一、電場”。學(xué)生回答：（1）略；教師：法拉第同學(xué)們曾記否？學(xué)生（集體）回答：電磁感應(yīng)現(xiàn)象。教師：法拉第是英國物理學(xué)家、化學(xué)家，對事物本質(zhì)有著非常敏銳洞察力，在電學(xué)上有著突出貢獻(xiàn)。依據(jù)法拉第觀點(diǎn)，我們怎樣描述電荷A、B之間作用力。師生共析。（2）略；教師啟發(fā)引導(dǎo)：場是“物質(zhì)”──它和分子、原子組成實(shí)物一樣具備能量、質(zhì)量和動量，電視機(jī)、收音機(jī)信號發(fā)射與接收就是電磁場在空間傳輸；“特殊”──看不見、摸不著；“存在于電荷周圍”并板書。（電場是）存在于電荷周圍一個特殊物質(zhì)。教師：場與實(shí)物是物質(zhì)存在兩種不一樣形式。（3）學(xué)生回答：對放入其中電荷有靜電力作用。（二）科學(xué)探究描述電場強(qiáng)弱方法教師：下面我們再來探討第二個問題。依次投影問題：①相同小球在不一樣位置所受作用力不一樣，其本質(zhì)原因是什么呢？（對照“探究影響電荷間相互作用力原因”圖片說明）學(xué)生回答：電場強(qiáng)弱不一樣。②那么怎樣來描述電場強(qiáng)弱呢？教師啟發(fā)：像速度、密度等尋找一個物理量來表示。③怎樣來研究電場？（學(xué)生思索）教師啟發(fā)引導(dǎo)：電場本事是對場中其余電荷具備作用力，這也是電場最顯著、最基本特征之一。所以在研究電場性質(zhì)時，我們能夠從靜電力入手。（板書研究方法）教師：對于像電場這么，看不見，摸不到，但又客觀存在物質(zhì)，能夠依照它表現(xiàn)出來性質(zhì)來研究它，這是物理學(xué)中慣用研究方法。教師：還需要什么？學(xué)生回答：電場及放入其中電荷。多媒體依次展示，教師簡述：①“探究影響電荷間相互作用力原因”中試探電荷；②場源電荷。師生共析對試探電荷要求。教師：下面請同學(xué)們仔細(xì)觀察模擬試驗(yàn)動畫演示，并描述你看到現(xiàn)象說明了什么。多媒體動畫模擬：①不一樣位置偏角不一樣；②增加試探電荷帶電量偏角均增加。學(xué)生回答：不一樣位置受力不一樣；同一位置試探電荷帶電量增加，受力增大，但不一樣位置受力大小關(guān)系不變。教師：下面我們再經(jīng)過表格定量地來看一看：將表格填完整，并分析、比較表格中數(shù)據(jù)有什么特點(diǎn)和規(guī)律，看你能否得出怎樣來描述電場強(qiáng)弱。多媒體展示表格，學(xué)生回答后依次填入：①F1、F2、F3及F1＜F2＜F3；②2F1、3F1、4F1、nF1等。表一：（P1位置）試探電荷q2q3q4qnq靜電力F12F13F14F1nF1表二：（P2位置）試探電荷q2q3q4qnq靜電力F22F23F24F2nF2表三：（P3位置）試探電荷q2q3q4qnq靜電力F32F33F34F3nF3（學(xué)生思索并交流討論）學(xué)生回答：（1）不一樣電荷，即使在電場中同一點(diǎn)，所受靜電力也不一樣，因而不能直接用試探電荷所受靜電力來表示電場強(qiáng)弱；（2）電場中同一點(diǎn)，比值F/q是恒定，與試探電荷電荷量無關(guān)；（同一張表格）（3）在電場中不一樣位置比值F/q不一樣。（三張表格比較）師生共同小結(jié)：比值由電荷q在電場中位置決定，與電荷q電荷量大小無關(guān)，它才是反應(yīng)電場性質(zhì)物理量。教師：在物理學(xué)中我們定義放入電場中某點(diǎn)電荷所受靜電力F跟它電荷量q比值，叫做該點(diǎn)電場強(qiáng)度。并板書。（三）電場強(qiáng)度1．定義：教師：以前我們還學(xué)過哪些物理量是用比值法來定義？學(xué)生回答：略。教師：從它定義，電場強(qiáng)度單位是什么？學(xué)生回答：N/C教師介紹另一個單位并板書。2．單位：N/C或V/m，1N/C＝1V/m教師結(jié)合板畫：在電場中不一樣位置，同種電荷受力方向不一樣，說明場強(qiáng)是矢量還是標(biāo)量？學(xué)生（集體）回答：矢量教師結(jié)合板畫：電場中同一點(diǎn)放入正電荷和負(fù)電荷受力方向不一樣，怎樣確定場強(qiáng)方向呢？教師：在物理學(xué)中作出了這么要求。（板書）3．方向：電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度方向跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力方向相同。教師：按照這個要求，假如放入電場中是負(fù)電荷呢？學(xué)生回答：與負(fù)電荷在電場中某點(diǎn)所受靜電力方向相反。投影練習(xí)：練習(xí)1（加深對場強(qiáng)了解，探討點(diǎn)電荷場強(qiáng)大小與方向）點(diǎn)電荷是最簡單場源電荷。設(shè)一個點(diǎn)電荷電荷量為+Q，與之相距為rA點(diǎn)放一試探電荷，所帶電荷量為+q。（1）試用所學(xué)知識推導(dǎo)A點(diǎn)場強(qiáng)大小，并確定場強(qiáng)方向；（2）若所放試探電荷為-2q，結(jié)果怎樣？（3）假如移走所放試探電荷呢？（請兩位同學(xué)板演前兩問后，共同完成第三問）師生共同歸納總結(jié)：1．點(diǎn)電荷電場場強(qiáng)大小與方向。（多媒體動畫演示方向確實(shí)定方法）2．電場強(qiáng)度是描述電場（力）性質(zhì)物理量，在靜電場中，它不隨時間改變。電場中某點(diǎn)場強(qiáng)完全由電場本身決定，與是否放入電荷，放入電荷電荷量、電性無關(guān)！辨析和關(guān)系，強(qiáng)調(diào)適用條件。練習(xí)2（探討場強(qiáng)疊加，鞏固對場強(qiáng)了解及公式靈活利用，加強(qiáng)計(jì)算能力培養(yǎng)）如圖所表示，真空中有兩個點(diǎn)電荷Q1＝+3．0×10-8C和Q2＝－3．0×10-8C，它們相距0．1m，A點(diǎn)與兩個點(diǎn)電荷距離r相等，r＝0．1m。求：（1）電場中A點(diǎn)場強(qiáng)；（2）在A點(diǎn)放入電量q＝－1×10-6C，求它受電場力。教師：題中場源電荷不止一個，怎樣來確定電場中某點(diǎn)場強(qiáng)？學(xué)生：平行四邊形定則（請兩位同學(xué)板演）教師：依照場強(qiáng)疊加原理對于一個比較大不能看成點(diǎn)電荷帶電物體產(chǎn)生電場場強(qiáng)怎樣確定？學(xué)生思索后回答：無限等分成若干個點(diǎn)電荷。教師：依照以上方法，同學(xué)們構(gòu)想一下一個半徑為R均勻帶電球體（或球殼）外部產(chǎn)生電場場強(qiáng)，怎樣求解？學(xué)生思索后回答：等效成電荷量集中于球心點(diǎn)電荷。三、小結(jié)（多媒體依次投影，并簡述）經(jīng)過本節(jié)課學(xué)習(xí)，我們知道電荷間相互作用是經(jīng)過電場發(fā)生，電場是存在于電荷周圍一個特殊物質(zhì)，它最基本特征是對放入其中電荷具備力作用。正是利用電場這一特征，我們經(jīng)過研究試探電荷所受靜電力特點(diǎn)，引入了描述電場強(qiáng)弱物理量──電場強(qiáng)度。電場強(qiáng)度是用比值法定義，它是矢量，有方向。電場、電場強(qiáng)度概念是電學(xué)中最主要概念之一，它研究方法和定義方法也是物理學(xué)中比較常見方法。四、板書設(shè)計(jì)一、電場客觀存在一個特殊物質(zhì)形態(tài)二、電場強(qiáng)度1．定義：E＝F/q2．單位：3．方向：跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力方向相同三、點(diǎn)電荷電場1．推導(dǎo)：2．大?。?．方向：四、電場強(qiáng)度疊加

五、布置作業(yè)教材P16-171、2、7思索題：完成書本P173，比較電場強(qiáng)度E＝F/q與重力加速度g＝G/m有什么相同點(diǎn)和不一樣點(diǎn)六、教學(xué)反思探究描述電場強(qiáng)弱物理量是本節(jié)課重難點(diǎn)內(nèi)容之一，應(yīng)給學(xué)生充分思索時間，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，探究時間極難控制，在內(nèi)容處理上應(yīng)做到詳略得當(dāng)，發(fā)揮學(xué)生主動性，如對電場及練習(xí)題處理，盡可能由學(xué)生完成。教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1．知道什么是電場.2．了解電場強(qiáng)度概念，掌握電場強(qiáng)度點(diǎn)定義式、單位和電場強(qiáng)度方向要求.能力目標(biāo)能夠認(rèn)識電場物質(zhì)性，了解物理學(xué)上利用比值來定義物理量方法.情感目標(biāo)電場，即使看不到、摸不到，不過它實(shí)際存在，能夠依照它表現(xiàn)出來性質(zhì)研究、認(rèn)識．這是物理學(xué)中慣用研究方法，學(xué)習(xí)它同時幫助建立科學(xué)方法論．教學(xué)提議重點(diǎn)難點(diǎn)分析1．重點(diǎn)是使學(xué)生了解電場強(qiáng)度概念及掌握電場強(qiáng)度計(jì)算方法．2．電場強(qiáng)度是描述電場性質(zhì)物理量之一，是本節(jié)難點(diǎn)．初學(xué)者要注意不要將電場強(qiáng)度和電場力混同．關(guān)于電場強(qiáng)度定義教材分析電場強(qiáng)度即使由檢驗(yàn)電荷所受到電場力與電荷量比值來定義物理量，但與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，場強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷所受到電場力不存在正比關(guān)系，與檢驗(yàn)電荷電荷量之間不存在反比關(guān)系．也就是說電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度與放在該點(diǎn)檢驗(yàn)電荷大小、電荷正負(fù)、以及該點(diǎn)是否存在檢驗(yàn)電荷無關(guān)，電場強(qiáng)度與產(chǎn)生電場源電荷關(guān)于，與這點(diǎn)在電場中位置關(guān)于．關(guān)于講解電場概念教法提議在講解電場概念時，要注意強(qiáng)調(diào)電場物質(zhì)性，也就是說電荷之間相互作用是經(jīng)過電場這一媒介完成，因?yàn)殡妶鍪强床灰?、摸不到，不過卻客觀存在，講解時能夠?qū)Ρ戎亓鲞M(jìn)行講解，也能夠聯(lián)絡(luò)當(dāng)代科技，比如衛(wèi)星信號傳送是經(jīng)過電磁場這一媒介完成.關(guān)于電場強(qiáng)度講解教法提議電場強(qiáng)度是電學(xué)知識中最基本概念之一，它是描述電場力屬性物理量，電場強(qiáng)度學(xué)習(xí)是本章知識難點(diǎn)內(nèi)容．電場強(qiáng)度是描述電場屬性主要物理量，是教學(xué)重點(diǎn)，教材中以一個點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場來講解討論，同一個檢驗(yàn)電荷在電場中不一樣位置受到電場力大小不一樣，而電場強(qiáng)度表述是用檢驗(yàn)電荷在電場不一樣位置所受到電場力大小與檢驗(yàn)電荷電荷量比值來定義．也說明電場中不一樣位置上電場對電荷作用不一樣．在教學(xué)中能夠說明：在電場中同一點(diǎn)上，改變檢驗(yàn)電荷電量，檢驗(yàn)電荷所受到作用力大小也成百分比改變，檢驗(yàn)電荷所受到電場力與電荷量比值是一恒量由此引出電場強(qiáng)度概念．注意電場強(qiáng)度與電場力區(qū)分與聯(lián)絡(luò)項(xiàng)目電場強(qiáng)度E電場力F區(qū)分物理意義反應(yīng)電場本身力性質(zhì)．指電荷在電場中所受力．決定原因在電場中某一點(diǎn)，E是一個恒量．用E=F/q來量度，它決定于電場本身，而與檢驗(yàn)電荷存在是否無關(guān)．力大小決定于放在電場力電荷電量q，以及電場中這一點(diǎn)電場強(qiáng)度E大小，即F＝qE．矢量方向場強(qiáng)方向與正電荷放在電場里所受電場力方向相同．正電荷受電場力方向與場強(qiáng)方向相同，負(fù)電荷受電場力方向與場強(qiáng)方向相反．單位牛/庫或者伏/米牛聯(lián)絡(luò)F=Eq電場電場強(qiáng)度一教學(xué)目標(biāo)1．了解電場概念．2．了解電場強(qiáng)度概念．3．掌握電場強(qiáng)度計(jì)算方法．二重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1．重點(diǎn)是使學(xué)生了解電場強(qiáng)度概念及掌握電場強(qiáng)度計(jì)算方法．2．電場強(qiáng)度是描述電場性質(zhì)物理量之一，這是難點(diǎn)．初學(xué)者輕易把電場強(qiáng)度跟電場力混同起來．三主要教學(xué)過程1．復(fù)習(xí)庫侖定律在真空中兩個點(diǎn)電荷作用力跟它們電量乘積成正比，跟它們距離平方成反比，作用力方向在它們連線上，這就是庫侖定律．2．新課引入任何力作用都離木開物質(zhì)，腳踢球，腳對球力直接作用在球上；狗拉雪橇，狗對雪橇拉力是經(jīng)過繩子作用；地球?qū)Φ乇砀浇镔|(zhì)作用力是經(jīng)過重力場──物質(zhì)，作用；地球與月亮間有萬有引力作用力也是因有萬有引力場──物質(zhì)；兩電荷間相互作用時不直接接觸，它們之間相互作用也是經(jīng)過別物質(zhì)作用，這就是電場．3．教學(xué)過程設(shè)計(jì)（1）電場a．電荷周圍存在一個特殊物質(zhì)提問：既然場是物質(zhì)，為何我們看不到呢？答：物質(zhì)形式比如可見光波長由，但還有很多波長光線我們看不到，但不等于它們不存在．不能以人類感官為標(biāo)準(zhǔn)判定存在是否．場客觀存在證實(shí)是它有力、能特征．比如重力場對有質(zhì)量物體有力作用，且可對物體做功，說明其能量．電場對放入其中電荷Q也有力作用，可對Q做功，說明其有能量．b．電場基本性質(zhì)：電場對放入其中電荷有力作用，此力稱電場力．c．靜電場：靜止電荷電場．場有能和力特征，我們先看電場中力性質(zhì)，它是本章主要內(nèi)容，先以點(diǎn)電荷為例．如圖1所表示，在＋Q電場中A點(diǎn)分別放入電荷q1、q2、q3則它們分別受電場力為：看看上式，我們可發(fā)覺場電荷Q對不一樣檢驗(yàn)電荷q有不一樣電場力，但只要A點(diǎn)位置不變，F(xiàn)與q比值就不變．

若換到B點(diǎn)，則從上面分析看出：Q固定則電場空間分布固定，對于場中某固定點(diǎn)，值僅與Q、r關(guān)于，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，它反應(yīng)是電場性質(zhì)，反應(yīng)是電場強(qiáng)弱，稱場強(qiáng)．（2）電場強(qiáng)度a．定義：放入電場中某一點(diǎn)電荷受到電場力跟它電量比值叫該點(diǎn)電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)．b．定義式：F──電場力國際單位：牛（N）q──電量國際單位：庫（C）E──電場強(qiáng)度國際單位：牛／庫（N／C）c．物理意義；電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度數(shù)值上等于單位正電荷在那里所受電場力．d．電場強(qiáng)度是矢量，要求場強(qiáng)方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)所受電場力方向．電場中同一點(diǎn)，＋q、－q受力方向不一樣，場強(qiáng)只能有一個方向，要求以＋q受力方向?yàn)檎趫D2中標(biāo)出A、B、C、D四點(diǎn)電場強(qiáng)度方向．正點(diǎn)電荷電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度方向沿連線背離＋Q；負(fù)點(diǎn)電荷電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度方向沿連線指向－Q．e、單位：牛／庫N／C

借助于點(diǎn)電荷場強(qiáng)推出，可適適用于任意電場．（3）一個點(diǎn)電荷電場場強(qiáng)a．真空中：（與檢驗(yàn)電荷q無關(guān)，僅與場電荷Q及r關(guān)于）b．方向：正電荷在該點(diǎn)受電場力方向（以后還會碰到各點(diǎn)場強(qiáng)大小，方向均相同勻強(qiáng)電場）（4）兩個點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場疊加原理如圖3所表示，在正點(diǎn)電荷Q1與負(fù)點(diǎn)電荷Q2產(chǎn)生電場中有一點(diǎn)A，求A點(diǎn)電場強(qiáng)度EA，由電場強(qiáng)度定義可知，EA在數(shù)值上為＋1C點(diǎn)電荷在A點(diǎn)所受電場力．今在A點(diǎn)放C，q將同時受到Q1和Q2作用，每個作用力都能單獨(dú)用庫侖定律求出，就像另一個電荷不存在一樣，而q受協(xié)力為各分力矢量和，又因q是1C正電荷，所以它受電場力在數(shù)值上等于場強(qiáng)，也就是說A點(diǎn)合場強(qiáng)為Q1與Q2單獨(dú)在A點(diǎn)產(chǎn)生場強(qiáng)矢量和，這就是電場強(qiáng)度疊加原理．用電場強(qiáng)度疊加原理能夠求得任意多個點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場強(qiáng)度，任何一個帶電體不論其電荷分布多么復(fù)雜，都能夠視為由許多點(diǎn)電荷組成，因而能夠用場強(qiáng)疊加原理求出它場強(qiáng)．能夠看出，真空中任意多個點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場強(qiáng)度，僅由場電荷、電場中位置兩個原因決定，而與檢驗(yàn)電荷無關(guān)．（5）比較：和a．

是場強(qiáng)定義式，適適用于任何電場．b．

是點(diǎn)電荷電場中場強(qiáng)計(jì)算式．（6）電場強(qiáng)度小結(jié)a．電場中某點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向，均與該點(diǎn)放不放檢驗(yàn)電荷、放哪種電荷、放多大檢驗(yàn)電荷無關(guān)，是電場本身性質(zhì)，與外界原因無關(guān)．對確定電場來說，在某點(diǎn)放單位正電荷時，它受電場力大小和方向是確定．b．場強(qiáng)（7）例題

例1場電荷C，是正點(diǎn)電荷；檢驗(yàn)電荷C，是負(fù)電