电场强度教学设计.doc

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1、第一章第3节电场强度教学设计遵义市第一高级中学王世荣昌一、教学目标:(一)、知识与技能1.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。2.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算。3.知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的,并能灵活运用在实际判断中。(二)、过程与方法1.经历探究过程,领略理想模型法、比值定义法等重要的物理学研究方法。(三)、情感态度与价值观1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦。二、教学重难点重点:电场强度概念的建立难点:电场强度的性质(自身性质

2、、矢量性)的理解三、教学方法讲解讨论类比演示实验演绎推导四、教学过程教师活动学生活动设计意图【新课导入】生活中的相互作用形式可以分为两类:一类是需要直接接触才可以发生的,如,踢足球、推车、提水桶等,称接触力;而另一类则不需要接触就可以发生,如万有引力,磁体、电荷之间的力等,称非接触力。那么,非接触力是怎么发生的呢?【新课教学】我们知道万有引力通过引力场产生,磁力通过磁场,那么带电体之间的力会是通过什么发生的呢?一、电场法拉第首先提出电荷周围存在着由它产生的电场,处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。比如

3、A电荷给B电荷的力是通过A电荷的电场产生的;而B电荷给A电荷的力是通过B电荷的电场产生的。迈克尔·法拉第,英国物理学家、化学家,他是著名的自学成才的科学家。生在一个贫苦铁匠家庭。仅上过小学,做过报童和学徒。观看图片,复习以前的知识,对接触力和非接触力获得感性认识。思考非接触力是怎样产生的。提出问题,激发学生思考。有学生可能通过类比,猜想“场”。跟学生已经形成的知识相联系,并产生认知冲突。与前面已有的知识类比,找寻事物的普遍联系规律,激励学生大胆猜想假设。怎么理解电场是一种特殊物质呢?实物(桌子)占据了空间,其他物体不

4、能再占据;而电场可以占据实物已经占据的空间。这说明电场存在的形式跟实物有区别。近代物理发现,电场像实物一样具有能量和动量,进一步说明电场和实物是物质存在的两种不同形式。因为运动和静止的电荷周围都有电场。在本章我们只研究静止电荷产生的电场,称为静电场。一、电场强度电场看不见、摸不着,如何研究电场呢?电场明显的特征之一是对场中的其他电荷有作用力,因此研究电场还得从静电力入手。回忆1.2—1实验,带电小球是用来检验电场是否存在及其分布情况的,叫试探电荷(检验电荷)。被检验的电场是金属球Q所激发的,所以Q所带的电荷称场源电荷

5、(源电荷)。对于试探电荷,是有要求的,它的电荷量和尺寸必须充分小,保证对金属球Q上的电荷(电场)分布不产生明显影响。可以看出,试探电荷是一种理想模型。设问:同一试探电荷在电场中不同位置受力是不一样的,表明电场是有强弱的,怎么研究电场强弱呢?即F∝q,比值F1/q1=2F1/2q1=3F1/3q1意味着什么呢?它能否反映出电场在这点的性质呢?物理学上把这个比值称为电场强度,用字母E表示。这个比值如果越大,则电荷q1在这里受到的力就越大;比值越小,说明q1在这点受到的力小。可见,该比值可以反映电场中某点的电场强弱。实验表

6、明,我们的推测是对的,对于不同位置,式中的比值一般是不一样的。先让学生谈他们对法拉第的了解,增加他们学习兴趣,让他们体会成大器是要付出艰辛的。引导学生参与互动:提问引发学生思考,跟上老师的思路节奏。与学生互动,增强对电场特殊性的理解。抓住电场的重要的特征,研究电场。向学生简单介绍场源电荷和试探电荷。为了描述场强的大小,我们引入一个物理量“电场强度”。到此,我们定义出一个新的物理量。1.物理意义:2.定义:理解:它反映电场本身的性质,与有没有放入的电荷,电荷量多少无关。3.定义式:比值定义法。它是一种重要的科学方法。4

7、.性质:引导学生讨论:把试探电荷放到电场中不同的位置,它受到的静电力是否相同?电场强度是矢量。物理学中规定,电场中某点的电场强度的方向与正电荷在这里受力的方向相同,按照这个规定,负电荷在这里受力的方向与电场强度的方向相反。教会学生作图:5.单位:一、点电荷电场在某一电荷产生的电场中,不同位置的电场强度一般是不同的,电场强度与产生它的场源电荷有什么关系呢?下面我们考虑点电荷的电场。设点电荷电量为Q,与它相距r的试探电荷电荷量为q,根据库仑定律,该试探电荷受的力为:从上式可以看出,点电荷的场强与哪些因素有关呢?只与场源电

8、荷电荷及所处位置有关,跟有没有试探电荷没有关系。根据场强的规定,正点电荷电场方向背离电荷,负点电荷的电场方向指向电荷中心。我们可以画出点电荷周围球面上的场强大小:说明:点电荷的场强公式只适用于真空中的点电荷。四、电场强度的叠加如果我们把一个电荷量很小的电荷q1作为试探电荷,他在电场中某个位置受到的静电力是F1,另一个同样的电荷在同一位置受到的静

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