小學(xué)語文微課教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-251.3.1電場強(qiáng)度。
1.3.1電場強(qiáng)度
教學(xué)三維目標(biāo)
(一)知識與技能
1.知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,知道電場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài).
2.理解電場強(qiáng)度的概念及其定義式,會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算,知道電場強(qiáng)度是矢量,知道電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的.
3.能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義式推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式,并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算.
4.知道電場的疊加原理,并應(yīng)用這個(gè)原理進(jìn)行簡單的計(jì)算.
(二)過程與方法
通過分析在電場中的不同點(diǎn),電場力F與電荷電量q的比例關(guān)系,使學(xué)生理解比值F/q反映的是電場的強(qiáng)弱,即電場強(qiáng)度的概念;知道電場疊加的一般方法。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會分析和處理電場問題的一般方法。
重點(diǎn):電場強(qiáng)度的概念及其定義式
難點(diǎn):對電場概念的理解、應(yīng)用電場的疊加原理進(jìn)行簡單的計(jì)算
教學(xué)過程
(一)引入新課
問題引入:電荷間的相互作用力是怎樣產(chǎn)生的?
(二)新課教學(xué)-----第3節(jié)電場電場強(qiáng)度
1、電場:
啟發(fā)學(xué)生從哲學(xué)角度認(rèn)識電場,理解電場的客觀存在性,不以人的意識為轉(zhuǎn)移,但能為人的意識所認(rèn)識的物質(zhì)屬性.利用課本圖14-5說明:電荷A和B是怎樣通過電場與其他電荷發(fā)生作用.電荷A對電荷B的作用,實(shí)際上是電荷A的電場對電荷B的作用;電荷B對電荷A的作用,實(shí)際上是電荷B的電場對電荷A的作用.
(1)電荷之間的相互作用是通過特殊形式的物質(zhì)——電場發(fā)生的,電荷的周圍都存在電場.
特殊性:不同于生活中常見的物質(zhì),看不見,摸不著,無法稱量,可以疊加.
物質(zhì)性:是客觀存在的,具有物質(zhì)的基本屬性——質(zhì)量和能量.
(2)基本性質(zhì):主要表現(xiàn)在以下幾方面
①引入電場中的任何帶電體都將受到電場力的作用,且同一點(diǎn)電荷在電場中不同點(diǎn)處受到的電場力的大小或方向都可能不一樣.
②電場能使引入其中的導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象.
③當(dāng)帶電體在電場中移動(dòng)時(shí),電場力將對帶電體做功,這表示電場具有能量.
可見,電場具有力和能的特征
提出問題:同一電荷q在電場中不同點(diǎn)受到的電場力的方向和大小一般不同,這是什么因素造成的?引出電場強(qiáng)度的概念:因?yàn)殡妶鼍哂蟹较蛐砸约案鼽c(diǎn)強(qiáng)弱不同,所以靠成同一電荷q在電場中不同點(diǎn)受到的電場力的方向和大小不同,我們用電場強(qiáng)度來表示電場的強(qiáng)弱和方向.
2、電場強(qiáng)度(E):
由圖1.2-1可知帶電金屬球周圍存在電場。且從小球受力情況可知,電場的強(qiáng)弱與小球帶電和位置有關(guān)。引出試探電荷和場源電荷----
(1)關(guān)于試探電荷和場源電荷-(詳見P12)
注意:檢驗(yàn)電荷是一種理想化模型,它是電量很小的點(diǎn)電荷,將其放入電場后對原電場強(qiáng)度無影響
指出:雖然可用同一電荷q在電場中各點(diǎn)所受電場力F的大小來比較各點(diǎn)的電場強(qiáng)弱,但是電場力F的大小還和電荷q的電量有關(guān),所以不能直接用電場力的大小表示電場的強(qiáng)弱.實(shí)驗(yàn)表明:在電場中的同一點(diǎn),電場力F與電荷電量q成正比,比值F/q由電荷q在電場中的位置所決定,跟電荷電量無關(guān),是反映電場性質(zhì)的物理量,所以我們用這個(gè)比值F/q來表示電場的強(qiáng)弱.
(2)電場強(qiáng)度
①定義:電場中某一點(diǎn)的電荷受到的電場力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度,簡稱場強(qiáng).用E表示。
公式(大小):E=F/q(適用于所有電場)
單位:N/C意義P13
提出問題:電場強(qiáng)度是矢量,怎樣表示電場的方向呢?
②方向性:物理學(xué)中規(guī)定,電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的電場力的方向相同.
指出:負(fù)電荷在電場中某點(diǎn)所受的電場力的方向跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向相反.
帶領(lǐng)學(xué)生討論真空中點(diǎn)電荷周圍的電場,說明研究方法:將檢驗(yàn)電荷放入點(diǎn)電荷周圍的電場中某點(diǎn),判斷其所受的電場力的大小和方向,從而得出該點(diǎn)場強(qiáng)..
◎唯一性和固定性
電場中某一點(diǎn)處的電場強(qiáng)度E是唯一的,它的大小和方向與放入該點(diǎn)電荷q無關(guān),它決定于電場的源電荷及空間位置,電場中每一點(diǎn)對應(yīng)著的電場強(qiáng)度與是否放入電荷無關(guān).
帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)出真空中點(diǎn)電荷周圍電場的大小和方向.在此過程中注意引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)公式E=F/q和E=kQ/r2的區(qū)別及聯(lián)系.
3、(真空中)點(diǎn)電荷周圍的電場、電場強(qiáng)度的疊加
(1)點(diǎn)電荷周圍的電場
①大?。篍=kQ/r2(只適用于點(diǎn)電荷的電場)
②方向:如果是正電荷,E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q;如果是負(fù)電荷:E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q.(參見課本圖14-7)
說明:公式E=kQ/r2中的Q是場源電荷的電量,r是場中某點(diǎn)到場源電荷的距離.從而使學(xué)生理解:空間某點(diǎn)的場強(qiáng)是由產(chǎn)生電場的場源電荷和該點(diǎn)距場源電荷的距離決定的,與檢驗(yàn)電荷無關(guān).
提出問題:如果空間中有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在,此時(shí)各點(diǎn)的場強(qiáng)是怎樣的呢?帶領(lǐng)學(xué)生由檢驗(yàn)電荷所受電場力具有的疊加性,分析出電場的疊加原理.
(2)電場強(qiáng)度的疊加原理:某點(diǎn)的場強(qiáng)等于該點(diǎn)周圍各個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和.
先分析方法(P13-14)后舉例:先在同一直線再不在同一直線。
例如:課本圖1.3-3中P點(diǎn)的場強(qiáng),等于+Q1在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)E1和Q2在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)E2的矢量和.從而使學(xué)生進(jìn)一步理解到,任何帶電體都可以看做是有許多點(diǎn)電荷組成的.利用點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算公式及疊加原理就可以計(jì)算出其周圍各點(diǎn)場強(qiáng).
【例題】(課本P9例題演變)在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它們相距0.1m,求電場中A點(diǎn)的場強(qiáng).A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離相等,r=0.1m
分析:點(diǎn)電荷Q1和Q2的電場在A點(diǎn)的場強(qiáng)分別為E1和E2,它們大小相等,方向如圖所示,合場強(qiáng)E在E1和E2的夾角的平分線上,此平分線跟Q1和Q2的連線平行.
解:E=E1cos60°+E2cos60°=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2代入數(shù)值得E=2.7×104N/C
可以證明:一個(gè)半徑為R的均勻球體(或球殼)在外部產(chǎn)生的電場,與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場相同,球外各點(diǎn)和電場強(qiáng)度一樣
即:E=kQ/r2
◎組織學(xué)生討論課本中的【說一說】,由學(xué)生討論后歸納:
(1)關(guān)于靜電平衡
(2)靜電平衡后導(dǎo)體內(nèi)部電場的特點(diǎn):
①處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零(注意:這時(shí)的場強(qiáng)是合場強(qiáng),即外電場和感應(yīng)電場的疊加)
②處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上。
4、電場線
(1)電場線:電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線,曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向。
(2)電場線的基本性質(zhì)
①電場線上每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向.
②電場線的疏密反映電場強(qiáng)度的大小(疏弱密強(qiáng)).
③靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠(yuǎn),止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn).它不封閉,也不在無電荷處中斷.
④任意兩條電場線不會在無電荷處相交(包括相切)
介紹各種點(diǎn)電荷電場線的分布情況。
【演示】模擬電場線
指出:電場線是為了形象描述電場而引入的,電場線不是實(shí)際存在的線。
5、勻強(qiáng)電場
(1)定義:電場中各點(diǎn)場強(qiáng)的大小相等、方向相同的電場就叫勻強(qiáng)電場.
(2)勻強(qiáng)電場的電場線:是一組疏密程度相同(等間距)的平行直線.例如,兩等大、正對且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場中,除邊緣附近外,就是勻強(qiáng)電場.如圖14.3-1.
常見電場的電場線
電場
電場線圖樣
簡要描述
正點(diǎn)電荷
發(fā)散狀
負(fù)點(diǎn)電荷
會聚狀
等量同號電荷
相斥狀
等量異號電荷
相吸狀
勻強(qiáng)電場
平行的、等間距的、同向的直線(三)【小結(jié)】對本節(jié)內(nèi)容做簡要的小結(jié)
◎鞏固練習(xí)
1.下列說法中正確的是:[ABC]
A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場
B.電場是一種物質(zhì),它與其他物質(zhì)一樣,是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西
C.電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的,電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有力的作用
2.下列說法中正確的是:[BC]
A.電場強(qiáng)度反映了電場的力的性質(zhì),因此場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受的電場力成正比
B.電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)等于F/q,但與檢驗(yàn)電荷的受力大小及帶電量無關(guān)
C.電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向即檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向
D.公式E=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的
3.下列說法中正確的是:[ACD]
A.場強(qiáng)的定義式E=F/q中,F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力,q是放入電場中的電荷的電量
B.場強(qiáng)的定義式E=F/q中,F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力,q是產(chǎn)生電場的電荷的電量
C.在庫侖定律的表達(dá)式F=kq1q2/r2中kq2/r2是電荷q2產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷q1處的場強(qiáng)大小,此場對q1作用的電場力F=q1×kq2/r2,同樣kq1/r2是電荷q1產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷q2處的場強(qiáng)的大小,此場對q2作用的電場力F=q2×kq1/r2
D.無論定義式E=F/q中的q值(不為零)如何變化,在電場中的同一點(diǎn),F(xiàn)與q的比值始終不變
4.討論電場力與電場強(qiáng)度的區(qū)別于聯(lián)系
●作業(yè)
復(fù)習(xí)本節(jié)課文
1、思考課本P16問題與練習(xí)第(1)、(3)、(4)、(5)、(7)題.
2、作業(yè)紙.
參考題
在電場中某一點(diǎn),當(dāng)放入正電荷時(shí)受到的電場力向右,當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)受到電場力向
左,下列說法正確的是:[]
A.當(dāng)放入正電荷時(shí),該點(diǎn)的場強(qiáng)向右,當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí),該點(diǎn)的場強(qiáng)向左
B.只有在該點(diǎn)放入電荷時(shí),該點(diǎn)才有場強(qiáng)
C.該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一定向右
D.以上說法均不正確
真空中,兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷電量數(shù)值均為q,相距r.兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處
的電場強(qiáng)度的大小為:[]
A.B.2kq/r2C.4k/r2D.8kq/r2
3.真空中,A,B兩點(diǎn)上分別設(shè)置異種點(diǎn)電荷Q1、Q2,已知兩點(diǎn)電荷間引力為10N,Q1=1.0×10-2C,Q2=2.0×10-2C.則Q2在A處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小是________N/C,方向是________;若移開Q2,則Q1在B處產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小是________N/C,方向是________.
說明
1.電場強(qiáng)度是表示電場強(qiáng)弱的物理量,因而在引入電場強(qiáng)度的概念時(shí),應(yīng)該使學(xué)生了解什么是電場的強(qiáng)弱,同一個(gè)電荷在電場中的不同點(diǎn)受到的電場力的大小是不同的,所受電場力大的點(diǎn),電場強(qiáng).
2.應(yīng)當(dāng)使學(xué)生理解為什么可以用比值F/q來表示電場強(qiáng)度,知道這個(gè)比值與電荷q無關(guān),是反映電場性質(zhì)的物理量.
用比值定義一個(gè)新的物理量是物理學(xué)中常用的方法,應(yīng)結(jié)合學(xué)生前面學(xué)過的類似的定義方法,讓學(xué)生領(lǐng)會電場強(qiáng)度的定義.
3.應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生確切地理解E=F/q和E=kQ/r2這兩個(gè)公式的含義,以及它們的區(qū)別和聯(lián)系.
4.應(yīng)用電場的疊加原理進(jìn)行計(jì)算時(shí)不應(yīng)過于復(fù)雜,一般只限于兩個(gè)電場疊加的情形.通過這種計(jì)算,使學(xué)生理解場強(qiáng)的矢量性
5.電場線是為了形象描述電場而引入的,電場線不是實(shí)際存在的線。
教后記:
1、對于兩個(gè)公式的理解以及電場強(qiáng)度的定義還存在問題,要通過題目去強(qiáng)化。
2、對于幾種典型問題,學(xué)生死記答案,要讓他們養(yǎng)成分析題目的習(xí)慣。
學(xué)生對于計(jì)算題過于依賴計(jì)算器,要讓他們養(yǎng)成手算習(xí)慣。
相關(guān)推薦
電場強(qiáng)度
一、教學(xué)目標(biāo)
1.了解電場的概念
2.理解電場強(qiáng)度的概念
3.掌握電場強(qiáng)度的計(jì)算方法
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn)是使學(xué)生理解電場強(qiáng)度的概念及掌握電場強(qiáng)度的計(jì)算方法。
2.電場強(qiáng)度是描述電場性質(zhì)的物理量之一,這是難點(diǎn)。初學(xué)者容易把電場強(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
在真空中兩點(diǎn)電荷的作用力跟它們的電量乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上,這就是庫侖定律。
2.新課引入
任何力的作用都離不開物質(zhì),腳踢球,腳對球的力直接作用在球上;狗拉雪橇,狗對雪橇的拉力是通過繩子作用的;地球?qū)Φ乇砀浇镔|(zhì)的作用力是通過重力場——物質(zhì);兩電荷間相互作用時(shí)不直接接觸,它們之間的相互作用也是通過別的物質(zhì)作用的,這就是電場。
3.教學(xué)過程設(shè)計(jì)
(1)電場
a.電荷周圍存在一種特殊物質(zhì)
提問:既然場是物質(zhì),為什么我們看不到呢?
答:物質(zhì)形式實(shí)體(由分子組成);看的見,摸的著。
場(形式):看不見,摸不著,不以人的感官意識為轉(zhuǎn)移的客觀存在。
例如可見光波長由7000定義式:E=EA=8(1)定義電場強(qiáng)度大?。篍=
方向:與正電荷在該點(diǎn)受電場力方向相同
無論放正、負(fù)檢驗(yàn)電荷,E的方向定義為+q受力方向,類似于電流方向定義為正電荷移動(dòng)方向,無論是誰移動(dòng)形成電流。
(2)電場強(qiáng)度為自身性質(zhì),與檢驗(yàn)電荷無關(guān)。
2.我們研究的電荷均處于真空中,如處于空氣中可近似認(rèn)為是在真空中。
電場強(qiáng)度學(xué)案
第三節(jié).電場強(qiáng)度學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一預(yù)習(xí)目標(biāo)
1.通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識電場。
2.會用電場強(qiáng)度描述電場。
3.會用電場線描述電場,知道幾種常見電場線的分布情況
二預(yù)習(xí)內(nèi)容
電場的兩種描述及電場的性質(zhì)
三提出疑惑
【問題1】物質(zhì)存在有兩種形式:一種是實(shí)物,另一種是場。場看不見、摸不著,但卻客觀存在。你知道自然界存在哪些場嗎?
【問題2】電場的基本性質(zhì)是什么?怎樣簡單、快捷地判斷空間中是否存在電場?
【問題3】試探電荷q在某點(diǎn)受到的靜電力大小為F,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度E=。電場強(qiáng)度簡稱,在國際單位制中,其單位為,符號為。
物理學(xué)中,規(guī)定電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向
【問題4】無形的電場可以用有形的電場線來描述。試分別畫出單個(gè)正點(diǎn)電荷、單個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷的電場線分布圖。
【問題5】什么是勻強(qiáng)電場?勻強(qiáng)電場的電場線有哪些特點(diǎn)?
課內(nèi)探究學(xué)案
一學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.粗略了解物理學(xué)史上對電荷間相互作用力的認(rèn)識過程。
2.知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。
3.理解電場強(qiáng)度的概念及其定義,會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。知道電場強(qiáng)度是矢量,知道電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。
4.能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式,并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
5.知道場強(qiáng)的疊加原理,并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡單的計(jì)算。
二學(xué)習(xí)過程(合作探究)
【問題1】要研究電場,必須在電場中放入電荷。無論放置什么樣的帶電體都可以嗎?
【問題2】小組討論:甲同學(xué)說:“由電場強(qiáng)度的定義可知,E跟F成正比,E跟q成反比?!币彝瑢W(xué)說:“電場強(qiáng)度E跟q、F無關(guān)?!闭堈f出你們小組的觀點(diǎn)。如果以檢驗(yàn)電荷q的帶電量值為橫軸,它在電場中A點(diǎn)受到的靜電力F為縱軸畫出直角坐標(biāo)系,你認(rèn)為F與q的關(guān)系圖線應(yīng)是什么樣的曲線?
【問題3】電場強(qiáng)度是如何描述電場的強(qiáng)弱和方向的?
【問題4】電場線的定義是什么?電場中真的存在蜘蛛網(wǎng)一樣的線嗎?
【問題5】觀察演示實(shí)驗(yàn):模擬電場線分布情況(盛在容器中的蓖麻油、頭發(fā)屑、電源電極)
【問題6】怎樣用電場線直觀形象地描述電場?你能概括一下電場線的特點(diǎn)嗎?
【問題7】小組討論:兩條電場線在空間中能相交嗎?說出你們組的理由。
【問題8】小組討論:如圖所示,點(diǎn)電荷q分別放在A、B兩點(diǎn)上,請比較同一圖中靜電力FA、FB的大小。你能畫出點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)所受靜電力的方向嗎?
三反思總結(jié)
資荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì),它最基本的特征是對放入其中的電荷具有力的作用。正是利用電場的這一特性,我們通過研究試探電荷的所受靜電力特點(diǎn),引入了描述電場強(qiáng)弱的物理量──電場強(qiáng)度。電場強(qiáng)度是用比值法定義的,它是矢量,有方向。
電場、電場強(qiáng)度的概念是電學(xué)中最重要的概念之一,它的研究方法和定義方法也是物理學(xué)中比較常見的方法。
四課堂檢測
1.真空中兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷電量的值均為q,相距r,兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處的場強(qiáng)為[]
A.0B.2kq/r2
C.4kq/r2D.8kq/r2
2.如圖6,正點(diǎn)電荷Q的電場中,A點(diǎn)場強(qiáng)為100N/C,C點(diǎn)場強(qiáng)為36N/C,B是AC的中點(diǎn),則B點(diǎn)的場強(qiáng)為________N/C.
3.真空中有一電場,在電場中的P點(diǎn)放一電量為4.0×10-9C的檢驗(yàn)電荷,它受到的電場力為2.0×10-5N,則P點(diǎn)的場強(qiáng)為________N/C;把檢驗(yàn)電荷電量減小為2.0×10-9C,則該電荷在P點(diǎn)受到的電場力為__________N
課后練習(xí)與提高
1.下列關(guān)于點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式的幾種不同的理解,不正確的是()
A.在點(diǎn)電荷Q的電場中,某點(diǎn)的場強(qiáng)大小與Q成正比,與r2成反比
B.當(dāng)r→0時(shí),E→∞;當(dāng)r→∞時(shí),E→0
C.點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中,各點(diǎn)的場強(qiáng)方向一定是背向點(diǎn)電荷Q
D.以點(diǎn)電荷Q為中心,r為半徑的球面上各處的場強(qiáng)相等
2.在電場中某點(diǎn)放入電荷量為q的正電荷時(shí),測得該點(diǎn)的場強(qiáng)為E,若在同一點(diǎn)放入電荷量q′=-2q的負(fù)電荷時(shí),測得場強(qiáng)為E′,則有()
A.E′=E,方向與E相反B.E′=2E,方向與E相同
C.,方向與E相同D.E′=E,方向與E相同
3.圖1-3-19所示的各電場中,A、B兩點(diǎn)場強(qiáng)相同的是()
4.在同一直線上依次有A、B、C三點(diǎn),且BC=3AB,在A點(diǎn)固定一個(gè)帶正電的小球,在B點(diǎn)引入電量為2.0×10-8c的試探電荷,其所受電場力為2.0×10-6N。將該試探電荷移去后,B點(diǎn)的場強(qiáng)為___________,C點(diǎn)的場強(qiáng)為______________。如果要使B點(diǎn)的場強(qiáng)為零,可能在C點(diǎn)放一個(gè)電量是A點(diǎn)處帶電小球的電量的_________倍的________電荷.
5.(2007廣東理科基礎(chǔ)12)如圖所示,實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場線,若帶電粒子q(|Q||q|)由a運(yùn)動(dòng)到b,電場力做正功。已知在a、b兩點(diǎn)粒子所受電場力分別為Fa、Fb,則下列判斷正確的是()
A.若Q為正電荷,則q帶正電,F(xiàn)aFb
B.若Q為正電荷,則q帶正電,F(xiàn)aFb
C.若Q為負(fù)電荷,則q帶正電,F(xiàn)aFb
D.若Q為負(fù)電荷,則q帶正電,F(xiàn)aF
6.如圖9-2-4所示,一電子沿等量異種電荷的中垂線由A→O→B勻速運(yùn)動(dòng),電子重力不計(jì),則電子除受電場力外,所受的另一個(gè)力的大小和方向變化情況是()
A.先變大后變小,方向水平向左
B.先變大后變小,方向水平向右
C.先變小后變大,方向水平向左
D.先變小后變大,方向水平向右
7.在X軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷,一個(gè)帶正電Q1,一個(gè)帶負(fù)電Q2。且Q1=2Q2。用E1和E2分別表示兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小,則在X軸上()
A.E1=E2之點(diǎn)只有一處;該點(diǎn)合場強(qiáng)為0
B.E1=E2之點(diǎn)共有兩處;一處合場強(qiáng)為0,另一處合場強(qiáng)為2E2
C.E1=E2之點(diǎn)共有三處;其中兩處合場強(qiáng)為0,另一處合場強(qiáng)為2E2
D.E1=E2之點(diǎn)共有三處;其中一處合場強(qiáng)為0,另兩處合場強(qiáng)為2E2
2、D
3、C
4、100N/q,6.25N/q,9,正
5、A
6、B
7、B
“電場強(qiáng)度”教學(xué)設(shè)計(jì)
古人云,工欲善其事,必先利其器。準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來,幫助教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡單方便,下面是小編整理的““電場強(qiáng)度”教學(xué)設(shè)計(jì)”,供您參考,希望能夠幫助到大家。
“電場強(qiáng)度”教學(xué)設(shè)計(jì)
【教材】人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理選修3-1第一章第三節(jié)
【教學(xué)時(shí)間】一課時(shí)
【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的認(rèn)識過程。
2.知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。
3.理解電場強(qiáng)度的概念及其定義,會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。知道電場強(qiáng)度是矢量,知道電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。
4.能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式,并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
5.知道場強(qiáng)的疊加原理,并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡單的計(jì)算。
二、過程與方法
1.經(jīng)歷“探究描述電場強(qiáng)弱的物理量”的過程,獲得探究活動(dòng)的體驗(yàn)。
2.領(lǐng)略通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)律的艱辛與喜悅。
2.學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.探究描述電場強(qiáng)弱的物理量。
2.理解電場、電場強(qiáng)度的概念,并會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
【教學(xué)難點(diǎn)】
探究描述電場強(qiáng)弱的物理量。
【教學(xué)用具】多媒體課件
【設(shè)計(jì)思路】
以“電荷間相互作用如何發(fā)生”、“如何描述電場的強(qiáng)弱”兩大問題為主線展開,具體操作思路是:
1.學(xué)生自學(xué)電場,培養(yǎng)學(xué)生閱讀、汲取信息的能力。
2.通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M和定量分析的方法探究描述電場強(qiáng)弱的物理量。
3.通過練習(xí)鞏固加深對電場強(qiáng)度概念的理解,探討點(diǎn)電荷的電場及場強(qiáng)疊加原理。
【教學(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)們回憶一下:庫侖定律的內(nèi)容是什么?
學(xué)生回答:略
教師:我們不免會產(chǎn)生這樣的疑問:
投影展示問題1:真空中?它們之間相隔一定的距離這種相互作用是如何產(chǎn)生的呢?難道能夠不需介質(zhì)超越空間?
投影展示“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片(1.2-1)。
教師:這幅圖大家不陌生,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣,說明了什么?
學(xué)生回答:庫侖力的大小與距離有關(guān)。
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(gè)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)電荷間的相互作用是如何發(fā)生的?這一觀點(diǎn)是誰提出來的?
(2)請用自己的語言描述一下什么是電場?
(3)電場有什么本領(lǐng)?
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,對事物的本質(zhì)有著非常敏銳的洞察力,在電學(xué)上有著突出的貢獻(xiàn)。依據(jù)法拉第的觀點(diǎn),我們?nèi)绾蚊枋鲭姾葾、B之間的作用力。
師生共析。
(2)略;
教師啟發(fā)引導(dǎo):場是“物質(zhì)”──它和分子、原子組成的實(shí)物一樣具有能量、質(zhì)量和動(dòng)量,電視機(jī)、收音機(jī)信號的發(fā)射與接受就是電磁場在空間的傳播;“特殊”──看不見、摸不著;“存在于電荷周圍”并板書。
(電場是)存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)。
教師:場與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。
(3)學(xué)生回答:對放入其中的電荷有靜電力的作用。
(二)科學(xué)探究描述電場強(qiáng)弱的方法
教師:下面我們再來探討第二個(gè)問題。
依次投影問題:①相同的小球在不同的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的因素”圖片說明)
學(xué)生回答:電場強(qiáng)弱不同。
②那么如何來描述電場的強(qiáng)弱呢?
教師啟發(fā):像速度、密度等尋找一個(gè)物理量來表示。
③如何來研究電場?
(學(xué)生思考)
教師啟發(fā)引導(dǎo):電場的本領(lǐng)是對場中的其他電荷具有作用力,這也是電場的最明顯、最基本的特征之一。因此在研究電場的性質(zhì)時(shí),我們可以從靜電力入手。(板書研究方法)
教師:對于像電場這樣,看不見,摸不到,但又客觀存在的物質(zhì),可以根據(jù)它表現(xiàn)出來的性質(zhì)來研究它,這是物理學(xué)中常用的研究方法。
教師:還需要什么?
學(xué)生回答:電場及放入其中的電荷。
多媒體依次展示,教師簡述:①“探究影響電荷間相互作用力的因素”中的試探電荷;②場源電荷。
師生共析對試探電荷的要求。
教師:下面請同學(xué)們仔細(xì)觀察模擬實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫演示,并描述你看到的現(xiàn)象說明了什么。多媒體動(dòng)畫模擬:①不同位置偏角不同;②增加試探電荷帶電量偏角均增加。
學(xué)生回答:不同位置受力不同;同一位置試探電荷帶電量增加,受力增大,但不同位置受力大小關(guān)系不變。
教師:下面我們再通過表格定量地來看一看:
將表格填完整,并分析、比較表格中的數(shù)據(jù)有什么特點(diǎn)和規(guī)律,看你能否得出如何來描述電場的強(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)生思考并交流討論)
學(xué)生回答:
(1)不同的電荷,即使在電場中的同一點(diǎn),所受靜電力也不同,因而不能直接用試探電荷所受的靜電力來表示電場的強(qiáng)弱;
(2)電場中同一點(diǎn),比值F/q是恒定的,與試探電荷的電荷量無關(guān);(同一張表格)
(3)在電場中不同位置比值F/q不同。(三張表格比較)
師生共同小結(jié):比值由電荷q在電場中的位置決定,與電荷q的電荷量大小無關(guān),它才是反映電場性質(zhì)的物理量。
教師:在物理學(xué)中我們定義放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點(diǎn)的電場強(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的?
學(xué)生回答:略。
教師:從它的定義,電場強(qiáng)度的單位是什么?
學(xué)生回答:N/C
教師介紹另一種單位并板書。
2.單位:N/C或V/m,1N/C=1V/m
教師結(jié)合板畫:在電場中不同位置,同種電荷受力方向不同,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)電荷受力方向不同,如何確定場強(qiáng)的方向呢?
教師:在物理學(xué)中作出了這樣的規(guī)定。(板書)
3.方向:電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同。
教師:按照這個(gè)規(guī)定,如果放入電場中的是負(fù)電荷呢?
學(xué)生回答:與負(fù)電荷在電場中某點(diǎn)所受靜電力的方向相反。
投影練習(xí):
練習(xí)1(加深對場強(qiáng)的理解,探討點(diǎn)電荷的場強(qiáng)大小與方向)
點(diǎn)電荷是最簡單的場源電荷。設(shè)一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量為+Q,與之相距為r的A點(diǎn)放一試探電荷,所帶電荷量為+q。
(1)試用所學(xué)的知識推導(dǎo)A點(diǎn)的場強(qiáng)的大小,并確定場強(qiáng)的方向;
(2)若所放試探電荷為-2q,結(jié)果如何?
(3)如果移走所放的試探電荷呢?
(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)電荷電場的場強(qiáng)大小與方向。(多媒體動(dòng)畫演示方向的確定方法)
2.電場強(qiáng)度是描述電場(力的)性質(zhì)的物理量,在靜電場中,它不隨時(shí)間改變。電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)完全由電場本身決定,與是否放入電荷,放入電荷的電荷量、電性無關(guān)!
辨析和的關(guān)系,強(qiáng)調(diào)的適用條件。
練習(xí)2(探討場強(qiáng)的疊加,鞏固對場強(qiáng)的理解及公式的靈活運(yùn)用,加強(qiáng)計(jì)算能力培養(yǎng))
如圖所示,真空中有兩個(gè)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(gè)點(diǎn)電荷的距離r相等,r=0.1m。求:
(1)電場中A點(diǎn)的場強(qiáng);
(2)在A點(diǎn)放入電量q=-1×10-6C,求它受的電場力。
教師:題中場源電荷不止一個(gè),如何來確定電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)?
學(xué)生:平行四邊形定則
(請兩位同學(xué)板演)
教師:根據(jù)場強(qiáng)的疊加原理對于一個(gè)比較大的不能看成點(diǎn)電荷的帶電物體產(chǎn)生電場的場強(qiáng)如何確定?
學(xué)生思考后回答:無限等分成若干個(gè)點(diǎn)電荷。
教師:根據(jù)以上方法,同學(xué)們設(shè)想一下一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)外部產(chǎn)生電場的場強(qiáng),如何求解?
學(xué)生思考后回答:等效成電荷量集中于球心的點(diǎn)電荷。
三、小結(jié)(多媒體依次投影,并簡述)
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì),它最基本的特征是對放入其中的電荷具有力的作用。正是利用電場的這一特性,我們通過研究試探電荷的所受靜電力特點(diǎn),引入了描述電場強(qiáng)弱的物理量──電場強(qiáng)度。電場強(qiáng)度是用比值法定義的,它是矢量,有方向。
電場、電場強(qiáng)度的概念是電學(xué)中最重要的概念之一,它的研究方法和定義方法也是物理學(xué)中比較常見的方法。
四、板書設(shè)計(jì)
一、電場
客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài)
二、電場強(qiáng)度
1.定義:E=F/q
2.單位:
3.方向:跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同
三、點(diǎn)電荷的電場
1.推導(dǎo):
2.大?。?br>
3.方向:
四、電場強(qiáng)度的疊加
五、布置作業(yè)
教材P16-171、2、7
思考題:
完成課本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)和不同點(diǎn)
六、教學(xué)反思
探究描述電場強(qiáng)弱的物理量是本節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容之一,應(yīng)給學(xué)生充分的思考時(shí)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(shí)間很難控制,在內(nèi)容處理上應(yīng)做到詳略得當(dāng),發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,如對電場及練習(xí)題的處理,盡可能由學(xué)生完成。
《電場強(qiáng)度》教學(xué)反思
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓講的知識能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢?以下是小編收集整理的“《電場強(qiáng)度》教學(xué)反思”,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
《電場強(qiáng)度》教學(xué)反思
教科書從電荷在電場中受力入手,引入了電場強(qiáng)度的概念,明確它是表示電場強(qiáng)弱的物理量。本節(jié)主要由“電場”“電場強(qiáng)度”“點(diǎn)電荷的電場電場強(qiáng)度的疊加”“電場線”“勻強(qiáng)電場”幾部分組成。下面我將從這幾個(gè)部分談?wù)勱P(guān)于上完這節(jié)課后的一些反思。
首先,“場”是物理學(xué)中的一個(gè)重要概念,但由于“電場”看不見、摸不著,十分抽象,難于理解。因此,在課堂上我把靜電力與磁極間的磁力進(jìn)行類比,因?yàn)閷W(xué)生在初中學(xué)習(xí)過磁場的概念,這樣處理比較充分地利用了學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識,建立電場的概念會更加自然一些。
在講電場強(qiáng)度這一部分時(shí),我將這部分內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)分為了三部分:
(1)對電場強(qiáng)弱和方向的認(rèn)識
研究電場的性質(zhì)從靜電力入手。原因是,電場最明顯的特征是它對電場中的電荷有靜電力的作用。
(2)尋找描述電場性質(zhì)的物理量
首先,讓學(xué)生明確試探電荷所受的靜電力(電場力)不能描述電場的強(qiáng)弱,或者說不能描述電場的性質(zhì)。原因是,根據(jù)庫侖定律,不同的試探電荷在電場中同一點(diǎn)所受的電場力不同。
其次,要尋找的描述電場性質(zhì)的物理量必須與試探電荷無關(guān),這一物理量應(yīng)該與場源電荷和距場源電荷的距離有關(guān)。
用比值定義物理量是一種非常重要的科學(xué)方法,在這節(jié)課的教學(xué)過程中充分展示了比值的物理意義,引導(dǎo)學(xué)生體會這種方法的精辟和嚴(yán)謹(jǐn)。學(xué)生盡管已經(jīng)接觸過密度、速度等用比值定義的物理量,但是對用比值定義物理量的認(rèn)識還比較膚淺,他們常常從數(shù)學(xué)的角度去認(rèn)識這個(gè)比例式。容易出現(xiàn)像“速度越大加速度越大”之類的錯(cuò)誤。因此,本節(jié)課充分引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識這個(gè)比例式的物理意義,讓學(xué)生在多次接觸中逐步體驗(yàn)用比值定義物理量的方法。
(3)電場強(qiáng)度方法的規(guī)定
本節(jié)課,通過糾正如“試探電荷在電場中某點(diǎn)受到的靜電力的方向就是該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向”的錯(cuò)誤認(rèn)識,幫助學(xué)生理解電場強(qiáng)度方向的規(guī)定。
而關(guān)于電場強(qiáng)度的疊加問題,做到了點(diǎn)到為止。
最后是“電場線”這一部分,本節(jié)課在教學(xué)過程中,通過電場線的學(xué)習(xí),讓學(xué)生感悟到了科學(xué)家是如何用虛擬的圖線來描述抽象的物理概念的。
總的來說,本節(jié)課的教學(xué)達(dá)到了以下幾個(gè)教學(xué)目標(biāo):
1、知道電荷間的相互作用是通過電場實(shí)現(xiàn)的。知道場與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。
2、體會用比值定義物理量的方法,理解電場強(qiáng)度的定義式、單位、方向。
3、能推導(dǎo)點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。知道電場強(qiáng)度的疊加原理,并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡單的計(jì)算。
4、知道電場線的定義和特點(diǎn),會用電場線描述電場的大小和方向。