
电场教案.docx
10页本文格式为Word版,下载可任意编辑电场教案 表示课教案:鲁科版高中物理选修3—1 第一章 静电场 第3节 电场及其描述 第一章 静电场 第3节 电场及其描述 【教材分析】 教材从电荷在电场中受力入手,引入了电场强度的概念,明确它是表示电场强弱的物理量本节课主要由电场强度、点电荷的电场和电场强度的叠加、匀强电场三片面内容组成原本都是很抽象的学识,通过与重力场做类比,引入探索电荷的方法,化抽象为概括,引领学生的认知 【教学目标】 一、学识与技能 1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的熟悉过程 2.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的一种特殊的形态 3.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义举行有关的计算知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的 4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用此公式举行有关的计算 5.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理举行简朴的计算 6.利用电场线描述电场,知道匀强电场的特点。
二、过程与方法 1 1.体验“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验 2.会意通过探索电荷在电场中所受静电力的方法来研究电场,体会梦想模型、比值法、类比法等物理学研究方法的应用 三、情感态度与价值观 1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦 2.学习科学家严谨科学的态度 【教学重点】 1.探究描述电场强弱的物理量——场强 2.理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义举行有关的计算 3. 几种特殊电场及其电场线的画法 【教学难点】 充分理解场强的物理意义、学会分析矢量场强的大小和方向 【教学用具】 多媒体课件、电场线模拟演示仪 【教学设计】 一、复习提问、新课导入 教师:上一节课我们学习了库仑定律,也就是表示两个点电荷之间静电力大小的公式,请同学来回复 学生回复: 教师:我们不免会产生这样的疑问: 投影右图问题1:真空中两个电荷相隔确定的距离,却能够发生相互作用,它们之间莫非就没有物质吗? 学生斟酌 教师:假使没有物质,那么电荷的能量从何而来?假使存在物质,这种物质断定有它的特殊性,由于我们看不见摸 不着它。
其实真的存在这样的物质,它叫做场譬如重力场物体和地球之间的相互作用,是通过这种场发生的,这里的场可以叫做重力场而电荷与电荷之间的相互作用,是通过电场发生的 重力场 地球 物体 二、新课教学 (一)电场 教师:首先提出电场这种物质的科学家是英国的物理学家、化学家——法拉第他对事物的本质有着分外敏锐的洞察力,在电学上有着突出的付出 向学生简要介绍法拉第的求学体验让电场与重力场做类比即可理解电荷之间的力是如何发生的了 电荷A 电 场 电荷B 2 教师启发引导:场都是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样,虽然我们看不见、摸不着,但它们都具有能量、质量和动量,物体受到的万有引力是靠重力场来完成的,电视机、收音机信号的放射与采纳是靠电磁场来实现的 教师板书:电场是存在于电荷周边的一种特殊的物质,场与实物是物质存在的两种形式 教师:通过库仑定律的学习,我们可以联想到:电场具有怎样的特性呢? 学生回复:对放入其中的电荷有电场力的作用 教师:这种力的作用与电场的强弱有关吗?引导学生科学探究 学生斟酌 (二)电场强度 教师:下面我们来探讨三个问题。
①一致的小球在不同的位置所受作用力不一样,其本质理由是什么呢? 学生回复:电场强弱不同 ②那么如何来描述电场的强弱呢? 教师启发:像速度、密度等探索一个物理量来表示 ③如何来研究电场?学生斟酌 教师引导:电场的才干是对场中的其他电荷具有作用力,这也是电场的最明显、最根本的特征之一因此在研究电场的性质时,我们可以从静电力入手对于像电场这样,看不见,摸不到,但又客观存在的物质,可以根据它表现出来的性质来研究它,这是物理学中常用的研究方法 教师:怎样让它表现出来呢? 学生回复:在电场中放入电荷 教师:对放入的电荷有要求吗?譬如电量的大小 学生回复:带电量分外小的点电荷 教师:下面请同学们留心查看模拟测验的动画演示,并描述你看到的现象说领略什么多媒体动画模拟: ①不同位置偏角不同 ②增加探索电荷带电量偏角均增加 学生回复:不同位置受力不同;同一位置探索电荷带电量增加,受力增大 教师:下面我们再通过表格定量地来看一看: 将表格填完整,并分析、对比表格中的数据有什么特点和规律,看你能否得出如何来描述电场的强弱多媒体表示表格,学生回复后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。
表一:(P1位置) 探索电荷 q 2q 3q 4q nq 静电力 F1 2F1 3F1 4F1 nF1 表二:(P2位置) 探索电荷 q 2q 3q 4q nq 静电力 F2 2F2 3F2 4F2 nF2 3 表三:(P3位置) 探索电荷 静电力 q F3 2q 2F3 3q 3F3 4q 4F3 nq nF3 (学生斟酌并交流议论) 学生回复: (1)不同的电荷,即使在电场中的同一点,所受静电力也不同,因而不能直接用探索电荷所受的静电力来表示电场的强弱; (2)电场中同一点,比值F/q是恒定的,与探索电荷的电荷量无关;(同一张表格) (3)在电场中不同位置比值F/q不同三张表格对比) 师生共同小结:比值由电荷q在电场中的位置抉择,与电荷q的电荷量大小无关,它才是反映电场性质的物理量 教师:在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度 1.定义:在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度。
2.定义式:E=F/q 教师:以前我们还学过哪些物理量是用比值法来定义的? 学生回复:速度 ,加速度 ,电阻 等等 教师:从它的定义式可以看出电场强度的单位吗? 学生回复:可以,N/C 3.单位:N/C 教师:在电场中不同位置,同种电荷受力方向不同,说明场强是矢量还是标量? 学生回复:矢量 教师:电场中同一点放入正电荷和负电荷受力方向不同,如何确定场强的方向呢? 教师:在物理学中作出了这样的规定教师板书 4.方向:电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向一致 教师:按照这个规定,假设放入电场中的是负电荷呢? 学生回复:与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反 地重力加速度g 重力加速度 球 比较理解 负点电场强度E 电场强度 电荷A 4 例1:点电荷是最简朴的场源电荷设一个点电荷的电荷量为+Q,与之相距为r的A点放一探索电荷,所带电荷量为+q (1)试用所学的学识推导A点的场强的大小,并确定场强的方向; (2)若所放探索电荷为-2q,结果如何? (3)假设移走所放的探索电荷呢? 师生共同归纳总结: 1.点电荷电场的场强大小与方向。
2.电场强度是描述电场(力的)性质的物理量,在静电场中,它不随时间变更电场中某点的场强完全由电场本身抉择,与是否放入电荷,放入电荷的电荷量、电性无关 留神:辨析E?F和E?K2的关系,强调E?K2的适用条件 qrr(三)点电荷的电场强度 例2.如下图,真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m,A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m求: (1)电场中A点的场强; (2)在A点放入电量q=-1×10-6C,求它受的电场力 教师:题中场源电荷不止一个,如何来确定电场中某点的场强? 学生:平行四边形定那么 (四)场强的叠加 教师:根据场强的叠加原理对于一个对比大的不能看成点电荷的带电物体产生电场的场强如何确定? 学生斟酌后回复:无限等分成若干个点电荷 教师:根据以上方法,同学们设想一下一个半径为R的平匀带电球体(或球壳)外部产生电场的场强,如何求解? 学生斟酌后回复:等效成电荷量集中于球心的点电荷 (五)电场线 师:来看演示测验让一小球带上电,它周边有一些细线,查看细线会“自觉”地“站”起来,而 且“站”得很有规律,可以间接地反映出电场的分布也是具有确定的规律的,可以用一组曲线来形象直观地描述它的分布规律——这就是我们今天要研究的“电场线”。
板书课题:电场线) 1.电场线:在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这样的曲线叫做电场线. 【留神】电场线不是电场里实际存在的线,而是形象地描述电场的假想的线,电场虽然抽象但它是客观存在的物质,电场线虽然形象但它仅是假想的线. 2.电场线的特点 (1)在静电场中,电场线起始于正电荷,终止于负电荷. 5 — 10 —。
