高中物理高效课堂导学案设计-电场强度
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电场强度的教案设计第一章:电场强度的概念引入1.1 教学目标让学生了解电场强度的概念。
让学生理解电场强度的物理意义。
让学生掌握电场强度的计算方法。
1.2 教学内容电场强度的定义:电场强度是描述电场力的性质的物理量,表示单位正电荷在电场中所受到的电场力。
电场强度的表示方法:电场强度用符号E 表示,单位是牛顿每库仑(N/C)。
电场强度的计算方法:电场强度E 等于电场力F 除以电荷量q,即E = F/q。
1.3 教学活动引导学生通过观察电荷在电场中的受力情况,思考电场强度的概念。
让学生通过实验测量电场力,计算电场强度,加深对电场强度的理解。
第二章:电场强度的方向2.1 教学目标让学生了解电场强度的方向。
让学生掌握电场强度的正负表示。
2.2 教学内容电场强度的方向:电场强度的方向是电场力作用在正电荷上的方向。
电场强度的正负表示:电场强度用箭头表示,箭头指向正电荷所受电场力的方向,箭头的长度表示电场强度的大小。
2.3 教学活动引导学生通过实验观察电场力作用在正电荷上的方向,理解电场强度的方向。
让学生通过图形和箭头表示电场强度,加深对电场强度方向的掌握。
第三章:电场强度与电势差的关系3.1 教学目标让学生了解电场强度与电势差的关系。
让学生掌握电场强度与电势差的计算方法。
3.2 教学内容电场强度与电势差的关系:电场强度E 与电势差ΔV 之间的关系是E = -ΔV/d,其中d 是电场中的两点距离。
电场强度与电势差的计算方法:通过测量电场中的两点电势差和距离,计算电场强度。
3.3 教学活动引导学生通过实验测量电场中的两点电势差和距离,理解电场强度与电势差的关系。
让学生通过公式计算电场强度,加深对电场强度与电势差关系的掌握。
第四章:电场强度的应用4.1 教学目标让学生了解电场强度的应用。
让学生掌握电场强度在实际问题中的应用方法。
4.2 教学内容电场强度的应用:电场强度在实际问题中可以用于计算电荷的受力、电势差等。
电场强度在实际问题中的应用方法:通过测量电场强度和电势差,计算电荷的受力和位置。
《电场 电场强度》导学案学习目标:1.知道电荷间的作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质. 2.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的.3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算.4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行计算. 5.掌握用对称法、补偿法计算电场强度的方法学习重点:电场的认识、电场强度的定义、理解及计算 学习难点:对电场强度的理解、计算电场强度 学习方法:小组合作探究、练习、归纳总结 学习过程: 知识篇一、电场电场是一种 ,由 产生,电场的基本性质是对放入其中的电荷有 。
二、电场强度1.物理意义: 。
2.定义: 。
定义式: 3.单位: 。
4.理解① 。
② 。
例1:(单选)关于电场强度的概念,下列说法正确的是( ).A .由E =Fq可知,某电场的场强E 与q 成反比,与F 成正比B .正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关C .电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关D .电场中某一点不放试探电荷时,该点场强等于零三、两种重要的电场1.真空中点电荷的电场强度 推导:2.匀强电场的电场强度匀强电场:电场中各点电场强度的大小 、方向 的电场。
例2.(多选)下列关于电场强度的两个表达式E =F q 和E =kQr2的叙述,正确的是( )A .E =Fq是电场强度的定义式,F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是产生电场的电荷的电荷量B .E =Fq是电场强度的定义式,F 是放入电场中电荷所受的电场力,q 是放入电场中电荷的电荷量,它适用于任何电场C .E =kQr2是点电荷场强的计算式,Q 是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场D .从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F =k q1q2r2,式kq2r2是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,而kq1r2是点电荷q1产生的电场在q2处场强的大小方法篇---电场强度的计算方法:一、公式法1.(单选)如图1所示,真空中O 点有一点电荷,在它产生的电场中有a 、b 两点,a 点的场强大小为E a ,方向与ab 连线成60°角,b 点的场强大小为E b ,方向与ab 连线成30°角.关于a 、b 两点场强大小E a 、E b 的关系,以下结论正确的是( )A .E a =33E bB .E a =13E bC .E a =3E bD .E a =3E b 图1方法归纳:二、叠加(矢量合成)法2. (多选)如图2所示,在x 轴坐标为+1的点上固定一个电荷量为4Q 的正点电荷,坐标原点O 处固定一个电荷量为Q 的负点电荷,那么在x 坐标轴上,电场强度方向沿x 轴负方向的点所在区域应是( ).A .(0,1)B .(-1,0)C .(-∞,-1)D .(1,+∞) 图23.(单选)图3中边长为a 的正三角形ABC 的三个顶点分别固定三个点电荷+q 、+q 、-q ,则该三角形中心O 点处的场强为( ).A.6kqa 2,方向由C 指向O B.6kqa 2,方向由O 指向CC.3kqa 2,方向由C 指向OD.3kqa 2,方向由O 指向C 图3方法归纳:三、对称法4.(单选)如图4,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、 b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、 c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q (q>0)的固定点电荷.已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量) ( ).A .k 3q R 2B .k 10q 9R 2C .k Q +q R 2D .k 9Q +q9R 2 图4方法归纳:四、补偿法5.如图所示,把一根金属丝弯成半径为r 的圆弧,但在A 、B 之间留有宽度为d 的间隙,且d 远远小于r ,将电量为Q 的正电荷均匀分布于金属丝上,求圆心处的电场强度。
电场电场强度教学设计[教材分析]静电场是整个高中物理电磁学的基础,教材分别从电荷在电场中受力和电场力做功两个角度研究静电场力和能的基本性质。
而电场强度是描述电场力的性质的物理量,用比值法定义电场强度对以后学习电势、电容和磁感应强度等概念有着重要的意义,将直接影响到学生认知能力的发展和思维能力的培养。
[教学目标]1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态;2.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的;3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算;4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算。
[教学重点]1.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算。
2.知道电场线及几种典型电场的电场线分布。
[教学难点]电场强度概念的建立和理解。
[教学方法]实验分析法、引导发现法、设疑探究法等。
[教学教具]投影仪和相关图片。
[教学过程](一)复习回顾1.库仑定律的适用条件:(1)真空(无其它介质);(2)点电荷(其间距r>>带电体尺寸L )——非接触力。
2、列举:(1)磁体间——磁力;(2)质点间——万有引力。
经类比、推理,得:电荷间的相互作用是通过电场发生的。
(电荷周围产生电场,电场反过来又对置于其中的电荷施加力的作用)引出电场、电场力两个概念。
本节课,我们主要研究电场问题,以及为描述电场而要引入的另一个崭新的物理量——电场强度。
(二)新课教学1.电场(1)电场基本性质:电场客观存在于任何电荷周围,正是电荷周围存在的这个电场才对引入的其它电荷施加力的作用。
(2)电场基本属性:电场源于物质(电荷),又对物质(电荷)施力。
再根据“力是物质间的相互作用”这一客观真观,毫无疑问,电场是一种物质。
(3)电场基本特征:非实体、特殊态——看不见、摸不着、闻不到。
电场强度1 .知道电荷间的相互作用是通过电场实现的。
知道场与实物是物质存在的两种不同性质。
2.理解电场强度的定义、单位、方向。
体会用比值法定义物理量的方法。
3.能推导点电荷的电场强度计算公式 ,并能使用公式进行相关的计算。
4.知道电场强度的叠加原理 ,并能应用这个原理进行简单的分析和计算。
5.知道电场线的定义和特点 ,会用电场线分析、描述电场的强弱和方向,知道几种特殊电场的电场线的分布特征。
1.电场(1)带电体周围存在一种物质 ,这种物质是①电场 ,电荷间的相互作用就是通过②电场发生的 ,它是一种看不见的客观存在的物质,它具有力和能的特性。
(2)电场最基本的性质是③对放入其中的电荷有力的作用。
2.电场强度(1)引入电场强度的目的是描述电场的强弱 ,它所描述的是放入电场中的电荷所受力的性质;放入电场中某点的电荷所受的④静电力与⑤ 电荷量的比值 ,叫电场强度。
(2)电场强度定义式为⑥,电场强度的单位为⑦牛顿/库仑或 N/C。
(3)电场强度是矢量 ,规定电场强度方向与⑧ 正(填“正”或“负”)电荷在该点所受到的静电力的方向相同。
(4)电场的叠加 :在同一空间 ,如果有几个静止电荷同时产生电场,那么空间某点的场强是各电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。
合场强的计算应遵守⑨平行四边形定则3.电场线(1)为了直观地描述电场 ,英国物理学家⑩ 法拉第 (填人名 )提出了用电场线描述电场的方法。
(2)电场线 :就是在电场中画出一些有方向的曲线,在这些曲线上 ,每一点的切线方向表示该点的电场强度方向。
电场线的疏密程度表示电场强度的大小。
电场线并不是实际存在的,它只是为了形象地描述电场而引入的一种假想的曲线。
(3)匀强电场 :场强的大小和方向都相同的电场叫匀强电场。
匀强电场的电场线是一簇等间距的平行 直线。
主题 1:电场阅读教材中 “电场 ”部分的内容 ,回答下列问题。
(1) 法拉第是在什么情况下提出 “电场”概念的 ?(2) 变化的电磁场具有什么性质使我们说它具有物质性主题 2:电场强度 (重点探究 ) 阅读教材中 “电场强度 ”部分的内容 ,回答下列问题。
电场强度【学习目标】1、能记住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物质形态、电场强度是矢量、电场强度的方向是怎样规定的及电场线的意义。
2、会运用电场强度的概念及其定义式、会根据电场强度的定义式进行有关的计算、会推导点电荷场强的计算式、电场的叠加原理3、体验电场线的分布【学习重点与难点】1、解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算•2、探究描述电场强弱的物理量【使用说明与学法指导】1、带着预习案中问题导学中的问题自主设计预习提纲,通读教材P9-P13页内容,阅读随堂优化训练资料P6-P9页内容,对概念、关键词、等进行梳理,作好必要的标注和笔记。
2、认真完成基础知识梳理,在“我的疑惑”处填上自己不懂的知识点,在“我的收获”处填写自己对本课自主学习的知识及方法收获。
3、熟记、理解基础知识梳理中的重点知识。
一、问题导学1>电荷之间的作用力是通过什么发生的?2、场强是矢量吗?它的大小怎样计算?方向怎样确定?3、电场线是真实存在的吗?你能画出各种电场的电场线分布图吗?试试画出。
二、知识梳理1. 电场的基本性质:对放入电场中的任何带电体都将受到_________ 的作用。
2. 电场强度:(1)试探电荷(检验电荷):场源电荷(源电荷): _________________________(2)电场强度:定义:_________________________ o定义式: _________________________物理意义: _____________________________3. 点电荷在真空中电场的场强.在点电荷Q形成的电场中,距Q为r处放入点电荷q,根据场强定义或该处场强为E= __________ ,r可取任意值,因此__________ ,即为点电荷在真空屮场强公式,Q 为场源电量,r为某点到场源的距离・k为静电常数.注意 ___________ ,是适用于点电荷在真空中的电场•而 ________ 适用各种电场.4. 场强可以合成分解和叠加,并遵守_______________ 法则5. 电场线:(1) .电场线是描述电场强度分布的一族曲线•描述方法:用曲线的—- _________ 描述电场强度的相对大小,用曲线某点的 _______ 表示该点场强方向.(2) .电场的特点:电场线从_______________________________________ ,不闭合曲线.电场线在电场中 _______ ,否则一点将有两个场强方向.电场线不是电场里实际存在的线,是为使电场形彖化的假想线.(3) .画出点电荷的电场线.正、负点电荷电场线的分布:等量异号点电荷电场线的分布:等量同号点电荷电场线的分布;6. _____________________________________________________ 匀强电场:(1).定义:.⑵电场线互相 _____ 的直线,线间距离_______ .(3) .两块靠近、正对且等大平行的金屈板,分别带等量•正负电荷时,它们之间的电场是匀强电场.三、预习自测1. 1、真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4X109C的试探电荷,它受到的电场力2 X 10 3N,则P点的电场强度N/C;把试探电荷的电量减少为2X10%,贝检验电荷所受的电场力为 _____ No如果把这个试探电荷取走,则P点的电场强度为_________ N/Co一、合作探究探究1、电场强度E例1、关于电场强度E的说法正确的是()A、电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同;B、根据E二F/q可知,电场中某点的电场强度与电场力F成正比,与电量q成反比;C、E是矢量,与F的方向一致;D、公式E=kQ/r2对任何电场都适用思路小结: _______________________________________________________________________探究2、电场叠加例2、在真空屮有两个点电荷Qi=+3. OxlO^C和Q2= — 3. 0X10_8C,它们相距0. Im. A点与两个点电荷的距离r相等,r=0. Im.求电场川A点场强思路小结: ___________________________________探究3:、电场线例3、图中所示的各电场屮,A、B两点场强相同的是()思路小结: _______________________________________________________________________二、总结整理―1、电场强度的一般计算式为: __________2、电场线密的场强______ ,电场线疏的场强_________3、场强的叠加遵循 __________ 法则。
《电场强度》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)理解电场强度的概念,知道电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
(2)掌握电场强度的定义式 E = F / q,并能进行简单的计算。
(3)知道电场强度的矢量性,会根据电场强度的定义式计算电场中某点的电场强度。
2、过程与方法目标(1)通过类比的方法,由重力场引入电场强度的概念,培养学生的类比思维能力。
(2)通过对电场强度定义式的探究,培养学生的科学探究能力和逻辑推理能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对电场强度的学习,让学生体会物理学中对物理量的定义方法,培养学生严谨的科学态度。
(2)让学生感受到电场的客观存在,激发学生对科学的探索精神。
二、教学重难点1、教学重点(1)电场强度的概念及其定义式。
(2)电场强度的矢量性。
2、教学难点(1)对电场强度概念的理解。
(2)用电场强度的定义式计算电场中某点的电场强度。
三、教学方法讲授法、讨论法、实验法、类比法四、教学过程1、新课导入(1)教师提问:在初中我们学习过重力场,物体在重力场中会受到重力的作用。
那么,电荷在周围空间中是否也会受到类似于重力的作用呢?(2)演示实验:将一个带电小球靠近另一个不带电的小球,观察它们之间的相互作用。
(3)引导学生思考:电荷之间的相互作用是通过什么来实现的?从而引出电场的概念。
2、电场的概念(1)教师讲解:电场是电荷周围存在的一种特殊物质,它对放入其中的电荷有力的作用。
(2)类比重力场:重力场中物体受到重力的作用,电场中电荷受到电场力的作用。
(3)举例说明:如静电感应现象,电荷在电场中会发生定向移动。
3、电场强度的概念(1)提出问题:不同的电荷在同一电场中受到的电场力不同,如何描述电场的强弱呢?(2)类比思考:在重力场中,我们用重力加速度 g 来描述重力场的强弱。
那么在电场中,我们是否也可以用一个类似的物理量来描述电场的强弱呢?(3)引入电场强度:电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
一、教学目标1. 让学生理解电场强度的概念,掌握电场强度的定义式和计算式。
2. 让学生掌握电场强度的大小和方向,了解电场强度与电势差的关系。
3. 让学生学会利用电场强度公式解决实际问题,如电场力做功、电荷在电场中的运动等问题。
二、教学内容1. 电场强度的定义:电场强度是单位正电荷在电场中所受到的电场力。
2. 电场强度的计算式:E=F/q,其中E表示电场强度,F表示电场力,q表示放入电场的电荷。
3. 电场强度的大小和方向:电场强度的大小用单位牛顿/库仑表示,方向与正电荷所受电场力方向相同。
4. 电场强度与电势差的关系:电场强度E与电势差U之间有一定的关系,即E=ΔU/Δd,其中ΔU表示电势差,Δd表示电场中的距离。
三、教学重点与难点1. 电场强度的定义和计算式。
2. 电场强度的大小和方向的掌握。
3. 电场强度与电势差的关系。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解电场强度的定义、计算式、大小、方向和电场强度与电势差的关系。
2. 利用多媒体演示电场强度的大小和方向,帮助学生直观地理解电场强度的概念。
3. 利用例题讲解电场强度的应用,让学生学会利用电场强度公式解决实际问题。
五、教学安排1. 第一课时:电场强度的定义和计算式。
2. 第二课时:电场强度的大小和方向。
3. 第三课时:电场强度与电势差的关系。
4. 第四课时:电场强度的应用,如电场力做功、电荷在电场中的运动等问题。
5. 第五课时:课堂练习和总结。
六、教学策略1. 采用问题驱动教学法,引导学生通过思考问题来探究电场强度的概念和性质。
2. 利用实验和观察,让学生亲身体验电场强度的大小和方向,增强对电场强度概念的理解。
3. 结合现实生活中的实例,让学生了解电场强度在实际应用中的重要性。
七、教学准备1. 教学课件和演示文稿,用于展示电场强度的大小和方向。
2. 实验器材,如电场演示仪、电荷发生器等,用于进行电场强度的实验。
3. 练习题和案例分析,用于巩固学生对电场强度的理解和应用能力。
3-1电场强度导学案教学目标】知识与技能:1.理解电场强度的概念及其定义式,并能根据定义式进行有关的计算。
2.掌握电场强度是矢量、方向如何规定的知识。
3.能够推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。
4.理解场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。
过程与方法:通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念。
情感态度与价值观:培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法,以及感受电场强度的客观存在和重要性。
教学重点:理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算。
教学难点:探究描述电场强弱的物理量。
自主预】1、电场:利用课本图1.3-1说明: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物质形态。
2、电场强度:通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,引出电场强度的概念,即比值F/q反映的是电场的强弱。
了解电场强度的定义式,以及电场强度是矢量、方向如何规定的知识。
3、点电荷场强:推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。
4、场强的叠加原理:理解XXX的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。
合作交流】学生阅读教材p10-11页,思考并回答问题:1.什么是场源电荷?什么是试探电荷?对试探电荷有何特殊的要求?2.用试探电荷所受的静电力能否直接表示电场的强弱?为什么?课堂讲解】1.电场强度的概念:电场强度E是描述电场强弱的物理量,定义式为E=F/q,其中F为电场力,q为试探电荷的电量。
电场强度是矢量,方向规定为电场力作用于试探电荷的方向。
2.点电荷场强:点电荷场强是指距离点电荷r处的电场强度,计算式为E=kQ/r^2,其中k为库仑常量,Q为点电荷的电量,r为距离点电荷的距离。
3.场强的叠加原理:在同一点受到多个电荷的电场作用时,电场强度的合成等于各电荷电场强度的矢量和。
9.3 电场强度【学习目标】1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态.2.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的.3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算.4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算【重点难点】1.电场强度公式的应用,电场线及各种电场的电场线特点,电场的叠加原理;2.电场强度公式的得出,电场线是实际不存在的,是科学的抽象。
【自主导学】一、电场1、定义:2、基本性质:二、电场强度1、定义:2、定义式:说明:3、真空中点电荷的场强:4、单位:5、方向:三、E=q F 和E=K 2RQ 的区别: 四、电场强度的叠加:1、电场强度是矢量,合成应遵循平行四边形法则2、如图所示:均匀带电球体(或球壳)外某点的电场强度,与一个位于 电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同,即E=3、等量同号电荷连线中点处电场的大小:4、等量异号电荷连线中点处电场的大小:五、匀强电场:六、电场线1、定义:2、电场线的特点:3、几种常见电场中电场线的分布及特点(1)正、负点电荷的电场中电场线的分布:特点:(2)等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布:特点:(3)等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况:特点:(4)匀强电场电场线分布特点:例1:在电场中A 处放点电荷+q ,其受电场力为F ,方向向左,则A 处场强大小 ,方向为 ;若将A 处放点电荷为-2q ,则该处电场强度大小为 ,方向为 , 该电荷受电场力大小 ,方向 。
例2:如图所示,分别在A 、B 两点放置点电荷141210Q C -=+⨯和142210Q C -=-⨯,在AB 的垂直平分线上有一点C ,且2610AB AC BC m -===⨯。
(静电力常量k=9229.010/N m C ⨯•)试求:(1)C 点的电场强度的大小和方向。