等效法在电场问题中的应用教学设计.doc

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1、《等效法在电场问题中的应用》教学设计无锡市大桥实验中学陆敏课堂背景：本节课是2009年4月9日在香港景岭书院与我校的交流活动中开设的一节高中物理公开课。当时适值高一学生学完《电场》的主要知识而进入整章复习阶段，如何根据本章知识特点，改变传统的复习模式（简单的知识整理＋习题讨论），使学生在复习中得到再学习、再提高，成为笔者设计本课的主要切入点。设计思想：“过程与方法”是中学物理新课程标准中明确提出的三维教学目标之一。包括思维方法、研究方法、解题方法在内的中学物理方法不仅种类多，而且它的应用分散在各个知识点中，教师必须针对有关教学内容不失时机地进行渗透，才能逐步

2、提高学生掌握物理方法的能力。《电场》一章，无论是概念（电场及其叠加），还是带电粒子在电场中的运动，都与力学中的矢量合成及受力分析密切联系，因而本章中许多问题都可采用“等效”思想来处理。通过本章的复习与讨论，对学生进行“等效思维方法”的教学，提高学生运用该方法解决问题的能力，是本课的设计思想之一。新课改实施多年来，“探究”思想已在教师心中深深扎根，在新课教学中如何用“实验”来探究新知，老师们已经积累了较多经验。但是，是不是“探究”只适用于新课，探究只能用“实验”来进行呢？在复习课中，能不能实施“理论探究”以此来培养和提高学生运用物理思维方法分析和解决问题的能力

3、呢？这是笔者设计本课的思想之二。全课通过一些典型问题来展示知识系统，通过问题的“求变”，探究和学习物理方法，从而达到授之以渔的目的，实现“过程与方法”的教学目标。目标设计：1．知识目标：明确本章的系统知识结构和解题的两个途径：①运动学和动力学规律②功能关系；2．方法目标：通过“等效法”在电场问题中的应用讨论使学生掌握“等效”的思想，并能较准确地学会各类问题中对研究对象、所用模型及解题方法的等效转换；3．过程目标：在求“变”的过程中引导学生进行“探究”，提高创新能力。课堂实施：一．引入：教师：本章我们一起学习了电场，研究了描述电场力学性质的物理量----电场强

4、度，以及描述电场能的性质的物理量----电势、电势差。这样，我们就可以从这两个方面入手找规律，解决一些基本的电场问题。但是如果出现未曾见过的新问题我们怎么应付呢,遇到处理方法繁难的问题我们又怎么办?老师的建议是一个字----“变”！把新问题变成见过的老问题,把繁难的处理方法变成简便的方法!究竟如何变呢?让我们一起来找寻“变”的方法！二．探究并形成“等效”的思维方法：（一）利用研究对象的等效替代，初步形成等效的思维方法。老师：请看例题1．ab是长为L的均匀带电细杆，带正电，p1、p2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示。ab上电荷产生的静电场在p1处的场强

5、大小为E1，在p2处的场强大小为E2，问：它们的场强方向如何？谁大谁小？abP1P2L/4L/4请一位同学来回忆一下场强的概念。学生：场强大小等于电场力与检验电荷电量的比值，方向为正电荷所受电场力的方向。教师：p1处的场强是谁产生的？p2处呢？学生：是ab上均匀分布的电荷一起产生的。教师：我们会处理的是点电荷产生的电场问题，库仑定律也仅仅适用于点电荷。很明显，杆上均匀分布的电荷并非点电荷，这些电荷产生的电场我们如何处理呢？能否把这个新问题改变成我们会处理的问题呢？（给一段思考的时间）学生：将整个导体棒看成三部分组成，分别是左1/4，中间偏左1/4，右边1/2

6、，那么整根棒在p1、p2的场强就是这三个部分分别产生的场强的矢量和。教师：这是个好办法，我们来把它画出来。（演示PPT）P2P11/4L1/4L1/2L学生：黄、蓝两部分在P1处产生的场强大小相等、方向相反，所以整根棒在P1处的场强E1就等于红色部分在距其端点1/4处单独产生的场强，方向向左。而黄、蓝部分在P2处的场强方向一致，所以整根棒在P2处的场强E2等于黄、蓝、红色三部分在该处分别产生的场强之和，故方向向右。其中红色部分在P2的场强与其在P1的场强大小相等，由此可知E2>E1。教师：回答得很好，很严密。一个未接触过的新问题，现在经过处理就变成了一个简单

7、问题。体会一下，这里用到了怎样的“变”法？RO他把整根棒这个研究对象等效处理成三个研究对象，结果简化了问题：整根棒在P1的场强就与右半根棒在该点的场强等效。物理中将这种思维方法称为“等效”思维方法，就是将一个物体用效果相同的另一个物体来替代，即研究对象的等效，便可使问题变简单。下面，我们再来体会一下这种方法：练习：如图，均匀带电环半径为R，带电量为Q，有一小缺口，长度为D,求环在圆心处产生的场强。RO教师：环形带缺口的带电体是不规则带电体，更不是点电荷，其电场规律未研究过，如何转变为已经学过的知识呢？能否将此对象进行等效替代呢？学生（板演）：可以将环分成三份

8、，由于左右对称部分在O处产生的场强为0，因而环产生的