还剩3页未读,继续阅读
文本内容:
2019-2020年高二物理电场强度教案
一、教学目标
1、知识与技能
①知道电荷相互作用是通过电场发生的;
②理解电场强度的定义,并能用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度;
③电场叠加及知道叠加求合场强用平行四边形定则
2、过程与方法
①能运用已学过的知识来帮助理解,迁移到新知识,体会类比迁移的方法和思路;
②通过实验及对实验结果的观察、分析,得出对有关现象的本质认识,学会发现问题、提出问题,讨论问题作出假设并通过推理来总结得出相关结论
3、情感、态度与价值观激发学生学习兴趣,体验探究的过程与成功的喜悦
二、教学方法
1、复习导入新课,提出新课题,通过再研究上次课的演示实验出发,达到承上启下的作用
2、设问激疑,尽量通过引导,充分调动学生积极思考,发挥主观能动作用,体现学生主体地位
3、类比释疑,对新概念的引入,尽量启用学生的知识储备中已知的相类似知识,通过类比、分析,使得抽象概念能够较顺利地建立
4、实验分析,定性与定量相互结合,使具体现象直观表达抽象概念,并充分运用多媒体辅助,动画模拟扩大实验成效
三、教学仪器锡箔纸、铁架台、水平横杠、丝绸、玻璃棒
四、教学重难点1电场强度的定义2电场叠加及知道叠加求合场强用平行四边形定则
五、教学过程
(一)复习引入师大家好!很高兴能和大家一起学习上一节内容,我们认识了点电荷,及电荷之间存在的相互作用什么是点电荷?电荷相互作用有什么规律?哪位同学来帮我们一起回顾一下?生回答点电荷概念及库仑定律内容师很好!电荷之间有相互作用,我们把这个作用的电力叫库仑力或静电力电荷之间的作用力是怎样发生的呢?今天我们就来研究这个问题
(二)新课学习师我们一起回顾一下上节课的实验师你看到什么现象?生带电锡箔飘起师这现象说明了什么?生电荷间有力作用师当我移动带电锡箔的位置又有什么现象生:锡箔受到的力的大小和方向发生了变化.师这儿我们所说的力与平时遇到的弹力、摩擦力有没有区别?和我们学过的哪种力有点类似?生不是接触力,与重力,磁极间相互作用力类似问题1这样的力是怎么产生的呢?学生猜测,讨论,回答.(有同学提出是电场的存在)师我们大家讨论的很好,关于这个问题,一开始有人认为,是超距离发生的作用,不需要任何媒介,而场的概念是1837年英国物理学家法拉第首先提出的他认为,电荷之间是通过电场来发生作用的电场是存在于我们周围的一种特殊物质,A电荷产生的电场对B电荷产生里的作用的同时,B电荷产生的电场也对A电荷产生力的作用,电场的一个基本特性就是对放入其中点电荷产生力的作用.我们初中时曾经接触过另一个场,磁场,两个磁极间的相互作用是通过磁场来传递的,磁场同样也看不见,摸不着,近代物理学的理论和实验证实并发展了法拉第的观点,电场和磁场也被证明是客观存在的并互相联系的他们统称为电磁场,并以电磁波的形式向外传播,我们周围的无线通信,电视信号发射,接收等都离不开电磁波而我们现在只讨论静止电荷所产生的电场—静电场师大家回忆刚才的实验,并思考这样的两个问题1电场看不见,又摸不着,我们怎样去认识它、研究它呢?生讨论回答,老师给以肯定,并引导师电场的基本特征是能对处在其中的电荷有力的作用,我们可以从电场对电荷的力的效应来研究电场的性质(与磁场类比)初中我们是怎么感受磁场的存在的呢?生在磁场中放入小磁针.师我们也可在电场中放入一个类似于小磁针的物体,我们称它为试探电荷,而产生电场的那个电荷称为场源电荷..2 什么是场源电荷,什么是试探电荷Flash演示试探电荷在电场中不同位置的受力情况引入下一个问题电场强弱.师:我们先找到形成电场的场源电荷Q,又引入一个试探电荷q,q必须很小,可看成点电荷而且q电量也少,不影响源电荷Q的电场大家观看演示,好,同一电荷q在源电荷Q附近,不同位置处,静止时受力有何特点?生:大小一般不同师:很好!其实我们刚才实验看到的现象也说明了这一点.这又反映了什么呢生电场不同位置强弱不同师对,这说明电场不同位置对放入其中的点电荷产生作用力的性质的强弱不同问题2如何表示一个电场不同位置的强弱呢?生讨论发言,鼓励同学大胆猜想有同学提到电场力师是啊刚才,试探电荷q在不同位置受力不同,那么是否电场力就可用来表示电场的强弱呢?生讨论并说明理由老师创造情境学生分析
(1)如果在同一位置引入不同电量的试探电荷,电场力有什么特点在距场源Q为r处,分别测试q、2q,所受电场力分别为F,2F,可见同一位置不同电荷受力却不等显然不能用试探电荷受的力的大小表示电场是什么使其受力不同呢?在这个模型中,唯一发生变化的是不影响电场的试探电荷同时我们发现,尽管试探电荷不同,电场力不同,但F/q=2F/2q,对电场中的同一位置,比值相等,它反映了什么呢?怎么不因试探电荷q电量及受力F大小的影响?情境
(2)请比较AB两点的电场强弱q1=1×10-16C,q2=2×10-16CF1=3×10-4C,F2=4×10-4C学生计算比较,老师问怎么比较的学生用F/q师那这个量到底什么物理意义,它能不能表示电场的强弱?师(类比)上学期,我们接触过速度这个概念,要比较两位同学谁跑得快怎么看生同样时间看位移,同样位移看时间师同学甲10s位移50m,同学乙8s位移48m,谁跑得快?生乙,看s/t,表示单位时间的位移从而表示物体运动的快慢师:(类比)对于电场中的A,B两点,我们也用F/q表示单位电荷量受到的电场力从而表示电场的强弱用字母E表示,即E=单位N/C在物理学中,常常用比值定义物理量,用来表示研究对象的某种性质请大家课后总结一下你所学过的用比值法定义的几个物理量师能不能说电场强度E和试探电荷所受电场力成正比,与试探电荷的电量q成反比?电场强度E与试探电荷有关吗?看一实例例真空中有一个场源电荷Q=
1.0×10-8C,在距离它20cm的A点先后分别放入三个试探电荷q1,q2,q3,请分别计算a、若q1=
1.6×10-18C,则该点电场强度大小是多少b、若q2=
3.2×10-18C,则该点电场强度大小是多少c、若q1=-1×10-17C,则该点电场强度大小是多少(几个学习小组将计算结果作对比,得出结论)若在该点不放试探电荷,则该点的电场强度大小又是多少呢学生总结电场强度反映的是电场本身的性质,与放入的试探电荷无关,由电场本身决定问电场强度有方向吗?怎么确定它的方向?规定正电荷在电场某点受力方向即该点电场(强度)的方向,若试探电荷是负电荷,则受力方向正好是该点处电场强度的反方向物理意义是什么呢?表示各点的电场强弱师点电荷是最简单的场源电荷问题3真空中点电荷的电场强度如何?利用电场强度定义及库仑定律推导正点电荷Q产生的电场中在r处某点电场强度学生推导后,E=师这个表达式也从另一角度反映了电场强度E与试探电荷无关,只取决于场源电荷带电量的多少及在距离场源电荷的位置例如果以Q为中心,r为半径画一个圆,则球面上各点的电场强度有什么特点?答等大,但方向不同,所以电场强度不同问题4:如果场源电荷不止是一个点电荷,那么如何求电场中某点合场强?生与力的合成类比,得出结论,电场叠加原理,平行四边形定则例如图所示,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点与上述两个点电荷的距离r相等,且r=
0.1m求a、电场中A点的场强;b、在A点放入电量q=-1×10-6C,求它受的电场力的大小思考与讨论两类常见的电场
①等量同种点电荷中垂线的场强file:///C:\\Documents%20and%20Settings\\mmstudy8\\桌面\\电场强度\\等量同种点电荷中垂线上的场强
6.14K.swf\t_blank
②等量异种点电荷中垂线的场强file:///C:\\Documents%20and%20Settings\\mmstudy8\\桌面\\电场强度\\等量异种点电荷中垂线上的场强
6.71K.swf\t_blank师在中垂线上场强变化规律如何?学生思考讨论
(三)课堂小结电场强度
①E=F/q(任何电场均适用)
②E=kQ/r2(只适用于真空中的点电荷)
(四)目标达成1.关于电场强度,下列说法正确的是:A.E=F/q,若q减半,则该处的场强变为原来的2倍B.E=kQ/r2中,E与Q成正比,而与r平方成反比C.在以一个点电荷为球心,r为半径的球面上,各点的场强均相同D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向2.在下列两图中分别标出正负场源电荷在A,B,C,D四点产生的电场强度方向3.如图,Q1Q2定性分析
①将一正试探电荷q放在何处,其所受合力为零
②若q电量变为2q,放在该位置所受合力为零吗
③将一负试探电荷放在该处,其所受合力还为零
(五)布置作业前面我们研究的都是点电荷的有关情况,如果一个较大的带电物体不能看作点电荷,那么可以怎么处理呢?
(六)研究性课题1今天我们运用比值法研究了电场,并且定义了电场强度的概念,其实上物理学中常用比值法来描述研究对象的性质在学习电场之前已学过的物理量中,哪些是描述研究对象的性质的物理量,是如何用比值法定义的? 在以后的学习中,还将学习许多新的物理量,请关注研究对象性质的物理量是如何定义2一个较大的带电物体不能看作点电荷,那它周围电场中的某点的电场强度该怎么求呢反思这是电场强度的第三节,跟以前的教材相比,它更突出了概念的建立和方法的渗透,特别是定义法来定义物理量的方法及类比的应用,因而在本节课的教学过程中我就注意这方面的培养和渗透一堂课下来,结合当时的教学目标,我有以下几点思考及想法一新课程更注重的是基础知识的建立和应用,对于新的抽象概念的学习,尽量启用学生的知识储备中已知的相类似知识,通过类比、分析,使得抽象概念能够较顺利地建立二要改进过去的以教为主的教学方式,调动学生积极思考,发挥主观能动作用,体现学生主体地位三突出实验教学在课堂中的地位,利用实验分析,定性与定量相互结合,使具体现象直观表达抽象概念,并充分运用多媒体辅助,动画模拟扩大实验成效这是我通过这节课的教学过程,得到的几点想法+QAr=20cmQ1Q2A+q-q+q+qDC··AB··Q2Q1。