《电场强度》说课稿 高品质版
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《电场电场强度》说课稿精河县高级中学中学物理组蔡严娟2007年11月一、教学分析1、教材的地位和作用“电场电场强度”是“电场”一章的基本概念,是学习本章内容的基础.本节内容是在学生学习前节知识——电荷库仑定律的基础上,提出“电场”的概念,同时突出“电场强度”这一新的物理量.由于电场摸不着,看不到,这部分知识对学生抽象思维的要求比较高.因此,学好本节知识不仅在物理思想、物理方法上有教育意义,在培养学生思维能力方面也有重要的意义.2、新、旧教材的比较在教学要求和内容上,新、旧教材没有变化.但是,在教学内容的具体编排和教材结构上,有一些细微的变化.这一变化体现了新教材、新大纲注重基础知识教学的落实的特点,即强调要在学生知识的“形成”上做文章.(1)名称变化.放入电场中的电荷称试探Array电荷,并且说明试探电荷必须电量小,体积小.(2)增加插图,见右图,有利于学生理解电场这一概念.(3)提出定义物理量的方法比值法,体现物理科学方法教育.(4)电场叠加原理的表述更加科学、明确.旧教材中:几个点电荷同时存在时,某点的场强等于各个点电荷在该点产生的场强的矢量和;新教材中:几个点电荷同时存在时,某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理.3、教学目标(1)知识目标:知道电荷周围客观地存在电场;理解电场强度的概念和定义;能推导点电荷场强的计算式并能进行计算;知道电场的叠加原理.(2)能力目标:培养学生获取知识的能力;培养学生抽象思维能力和逻辑推理能力;培养学生的空间想象能力;使学生掌握科学方法,培养创新能力.(3)德育目标:培养学生的科学态度和科学精神.4、教学重点与难点(1)教学重点:“场”的观念的引入和建立,电场强度的概念.(2)教学难点:电场的概念比较抽象,“场”的观念建立是难点.三、教法设计这是一节物理概念课,概念是反映客观事物本质属性的一种抽象.从认知心理学角度看,学生形成概念经过了感知、理解、运用三个相互联系的阶段.本节课根据学生的认知心理特点进行教学设计.电场是物质存在的一种形态,是不同于常见的实体的一种物质,它比较抽象.以学生学习的前一节库仑定律为基础,从分析两个点电荷之间是怎样相互作用的引出课题.学生从感知日常生活经验入手,再结合原有的知识,积极地进行思维活动,经过概括、抽象,初步形成了电场的概念然而,学生还没有完全建立电场的概念,需进一步深入理解.电场是看不见的物质,但是它表现出来的性质,能够被检验出来,因此,就从电场所表现出来的性质来研究它,认识它.这是概念同化的过程,即利用头脑中已有的认知结构去联系新的知识,使新的知识在原有的认知结构的基础上获取心理意义,达到新的认知平衡,实现概念的同化.学生已建立了力F 和电量q 的概念,再利用已经学过的数学比值的方法,定义电场强度qF E =,这种具体的定义概念的方法叫比值法.在物理学中,用比值定义一个物理量是常用的方法,如学生在初中已学过的V m =ρ,t s v =,在本章中将要学到的qW U AB AB =.,U Q C =等等.在这段教学中,着重培养学生抽象思维和逻辑推理能力,同时渗透了物理科学方法教育,比值法就是物理学经常采用的方法,对今后学习电势、电容、磁感应强度等概念都有帮助.建立电场强度的概念后,使学生对电场的理解深入了一步.但是根据认知特点,此时地学生还没有深刻理解电场这一概念,要通过运用来巩固、提高.运用是由认识到行动的过程,是将抽象知识具体化的一个重要手段,也是加深理解知识的有效途径.点电荷电场的场强的推导和应用,电场的叠加就是运用的阶段,巩固和深化对电场概念的理解.四、学法指导中学物理教学中,不仅要使学生学到科学知识,而且更要使他们在科学方法上得到培养提高.这是物理学本性决定的,也是当前倡导素质教育,为新世纪培养有创新精神的一代新人的时代要求.在本节课中,始终渗透物理科学方法教育.整节课的暗线就是建立物理概念的方法,学生通过学习体会到物理概念如何引入,如何建立.此外,学生还学到了定义概念的一种具体方法——比值法,这不但对今后学习其它物理概念很有帮助,而且还会对学生学习其它知识和解决问题有一定帮助.教学过程中,学生始终积极主动地参与教学活动,进行研究性学习,教师只不过作为一个指导者,启发、引导学生进行学习.五、教学程序(一)新课引入1、复习:库仑定律的内容和表达式.2、引入:电荷之间的相互作用是怎样发生的呢?首先,让学生通过日常生活的经验,认识两个物体之间相互作用的形式,一种是直接接触,另一种是通过媒介的间接接触.进而,引导学生思考两个点电荷之间的相互作用力是怎样产生的.学生容易得出,由于它们并没有直接接触,所以,它们也是通过第三者作为媒介来相互作用的,教师适时引导,这个媒介叫电场..(二)新课教学1、电场(1)电场是在电荷周围存在的一种特殊物质,它是传递电荷间相互作用的.(2)基本性质:放入电场中的电荷总要受到电场力的作用.2、电场强度——反映电场力的性质的物理量(1)试探电荷的特点:①电荷量很小,试探电荷不影响原电场的分布;②体积很小,便于研究不同点的电场.(2)电场强度E电场对放置于其中的电荷有力的作用,把引入的这个电荷叫试探电荷.以点电荷+Q 产生的电场为例,把试探电荷+q 放入电场中的不同点A 、B ,由库仑定律可知,当r A <r B 时,F A >F B ,而在同一点A 放不同的试探电荷时,所受的电场力不同.用计算机模拟其它电场的情况,同样可得结论:电场力的大小随试探电荷电量而变化,因此它不能用来描写电场本身的性质.但是在电场中的同一点,qF 的比值恒定,可见,该恒量可以描写电场中的某一点的力的性质,于是定义这个恒量为电场强度(E ),它由电场本身的性质决定.①定义:放入电场中某一点的电荷受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值,叫做这一点的电场强度.②定义式:E=F/q③方向:规定正电荷受力方向为该点场强的方向.④国际单位:牛/库(N/C )⑤物理意义:是描述电场力的性质的物理量,与检验电荷受到的电场力大小无关.3、点电荷电场的场强 ①公式:2rQ kE ,Q 为真空中点电荷的带电量,r 为该点到点电荷Q 的距离.②方向:若Q为正电荷,场强方向沿Q和该点的连线指向该点;若Q为负电荷,场强方向沿Q和该点的连线指向Q.③适用条件:真空中点电荷.4、场强的叠加如空间有几个点电荷,则某点的场强应为各点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和.说明:场强是矢量,场强的叠加遵循矢量叠加原理——平行四边形定则.5、典型例题例1、电场强度的定义式为E=F/q,下列说法正确的是()A、这个定义式只适用于点电荷的电场B、q为负电荷,E的方向与q为正电荷时E的方向相反C、移去电荷q,E的大小变为零D、E跟试探电荷q无关例2、如图所示,真空中,带电量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,则:Array(1)两点电荷连线的中点O的场强多大?(2)距A、B两点都为r的O/的场强如何?(三)课堂总结通过本节课的学习,我们认识了物质存在的一种形式——场,并学会了用场的性质来研究它,要体会这种研究方法.(四)作业:P97——练习二(五)板书设计。
《电场强度》说课稿一、教材概述本章是选修3系列的第一章,是高中阶段电学内容的开始,也是高中阶段基础的内容之一,它既是电磁学知识的基础,又是光学等其他物理学知识的重要基础。
而本章的核心内容就是这一节电场的概念及描述电场特性的物理量.本节<电场强度>是这一章的第三课,教材内容放在库仑定律之后,是对库仑定律的深入理解,进一步明确了两电荷之间作用的本质,是通过电场来实现的。
同时又为后续课电路磁场学习的作好铺垫.因此本节课具有承前启后的作用.另外从认识论的角度讲对电场的学习,能加深学生对物质世界的认识.即世界是物质的,物质是可以认识的. 统观浙江省学科教学指导意见和教材,不难发现本课的教学有如下的特点:1知识点多:电场,电场强度,电场线,检验电荷,点电荷的电场,场源电荷,矢量运算等2教学内容抽象:电场看不见模不着,学生对于场的感性认识少,电场线是一个理想的模型.3学生的知识体系不完备:关于场没有完整的知识网络,在教学中必须重新构建.(选修3-1的第一章内容是上课量大,难度大(在教学过程中尽可能的渗透探究的思想,培养学生科学探究的能力)的特点.)但是学生在初中学习过磁场,从有关媒体上可能知道电场这个概念,这些知识对本课的学习会有一定的帮助.并且根据新课程的特点在这一节上要着重体现如何去了解电场的特性和探究“电场强度”这个物理量,这也是与老教材相比最大的一个改进。
浙江省学科教学指导意见是把这一节的内容安排了二课时的,我在这一节中讲第一部分内容:电场、电场强度和点电荷的电场和电场强度的叠加。
电场线及各种典型电场的分布特点安排在下一节课。
根据本节课的教学内容和学生的特点确定本课三维目标如下:(一)知识和技能教学目标1、知道电场是电荷周围存在的一种特殊物质,知道电荷间的相互作用是通过电场发生的。
2、了解试探电荷的作用,理解对试探电荷量和试探电荷的尺寸的要求。
3、理解电场强度,知道它的单位和定义式及方向的规定。
4、了解点电荷周围的电场分布和电场的叠加,会用点电荷的场强公式和电场叠加进行有关计算。
高中物理《电场强度》说课稿课件新人教选修31(通用)亲爱的各位老师,我是XXX,今天我给大家说课的课稿是《电场强度》,本课稿是新人教版高中物理(选修31)所使用的课稿,课稿共包含3个主要部分:课时内容总结、教学内容解析、知识点与拓展。
一、课时内容总结(一)本课时重点知识点1. 了解定义与特点2. 掌握电势差的计算3. 运用电场强度的运算方法二、教学内容解析1. 电场强度是什么?电场强度是物理学中描述两个相距较近电荷之间的力的物理量。
可以用矢量E来表示它的大小和方向,E的大小等于两个相距较近的电荷之间的力与磁力的比值,用单位定义为牛顿/千伦(N/C);其方向恒指两个电荷之间,且矢量幅值不受距离变化而改变。
2. 对电场强度的计算?若计算一点处的电场强度,可表示为: E =对电荷的作用的力/电荷的数量,即:E = F/Q若计算一定空间上两个不同点处的电场强度之差表示为:ΔE =ΔF/ΔQ。
其中ΔE是两点处电场强度之差,ΔF是两点之间施加的力和,ΔQ是两点之间施加的电荷总和。
三、知识点与拓展1.电场强度的计算电场强度可用电势差的计算方法来进行计算。
电势差可以用三个已知量来求出:①电荷量Q,②电场强度E,③施加在电荷上的力F。
电场强度公式为:ΔV = F/Q =E·Δr 。
2.电路中的电场强度电路中容量为电容,当电容加上电压源U时,起源电路系统内的电荷将会向电压源(正极)移动,电场强度当将根据{\Delta V \over \Delta s}={U \over S}公式计算得出,电场强度E=U / S。
以上就是关于《电场强度》这一话题的说教内容,希望大家能够弄懂,共同探讨,深入学习。
谢谢大家的聆听!。
高中物理选修31《电场强度说课
稿》
各位评委教员好!
我是______选手,我说课的内容是物理选修3-1第一章第3节电场强度的第1课时。
本节课教学位置突出、概念笼统,难懂易错,因此结合先生特点及我校教研特征,秉着以人为本、提升先生中心素养的宗旨、尝试融入ST(迷信、技术、设计、艺术、数学相融合〕教育理念、充沛发扬CAI 〔计算机辅佐〕作用,以此打破教学重点和难点,即电场强度定义式的推导和电场概念的引入,从而多角度、多层次激起先生兴味和潜能,详细教学进程如下:
一、首先经过课前游戏引发二个思索,从而引入新课,在此应用课堂随机点名系统,充沛调动
先生积极性、提升课堂质量。
二、其次经过播放视频,创设情境、激起先生兴味,提升教学气氛,教员总结论述给出电场概
念打破教学难点即电场概念的引入,到达初步了解电场的目的。
三、之后经过实验完成〝两检一探〞,进一步探求电场的特征和性质,第一步检验失掉电场基
本特征,第二检验说明电场有强有弱,即电场强度,一探是指,先生协作探求、分组讨论、教员引导、归结猜想,进而打破教学难点,此进程重在培育先生迷信实验,迷信剖析、协作探求和逻辑剖析才干,到达提升先生中心素养的目的
四、应用电场强度定义式,推导点电荷电场强度表达式并完成典例剖析,到达电场强度定义式
基本运用的目的。
五、经过课堂练习完成知识的稳固和迁移,在此应用网络互动课堂,到达提高课堂效率的目的
六、最后对本节课停止小结和梳理并布置作业。
以上就是我的说课内容恳请评委教员批判指正.。
高三物理学科电场强度说课稿(2015—2016)
大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。
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一、教材分析
本章是选修3 系列的第一章,是高中阶段电学内容的开始,也是高中阶段基础的内容之
一。
电场强度描述了电场的力的性质,是电学中最基本的概念。
学好电场强度和电场力,才可拓展延伸至电场力做功、电势差、电势能、电流的形成、带电粒子的运动等一系列的新概念。
所以电场强度是掌握电学其他许多概念的基础。
因此电场强度概念不仅是本章的重点、难点,也是整个高中电学,乃至整个电磁学的重点之一。
要让理解电场强度的概念,首先要建立电场的概念,这是学生在学习本节感到最困难的地方。
统观教学指导意见和教材,不难发现本课的教学有如下的特点:
1.知识点多:电场,电场强度,电场线,检验电荷,点电荷的电场,场源电荷,矢量运算等
2.教学内容抽象:电场看不见模不着,学生对于场的感性认识少,电场线。
《电场强度》说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是《电场强度》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“电场强度”是高中物理选修 3-1 第一章“静电场”中的重要概念,是静电场的核心内容之一。
电场强度概念的建立,不仅是对电场这一抽象概念的具体化和量化,也为后续学习电场的力的性质、能的性质以及电容器等知识奠定了基础。
本节课在教材中的地位十分重要,它将学生对电场的感性认识上升到理性认识,使学生从力的角度对电场有更深入的理解。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了库仑定律,对电荷间的相互作用有了一定的认识,但对于电场这一抽象概念的理解还存在困难。
此外,学生在数学知识方面,已经具备了一定的矢量运算能力,但在运用矢量来描述电场强度方面还需要进一步的引导和训练。
三、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,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)通过类比法,将电场与重力场进行类比,帮助学生理解电场强度的概念。
(2)通过实验探究,让学生亲身感受电场的存在,培养学生的观察能力和实验探究能力。
(3)通过对电场强度定义式的推导和应用,培养学生的逻辑思维能力和数学运算能力。
3、情感态度与价值观目标(1)让学生体会到物理知识与生活实际的紧密联系,激发学生学习物理的兴趣。
(2)培养学生敢于质疑、勇于创新的科学精神。
四、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。
五、教法与学法1、教法(1)讲授法:通过讲解,使学生理解电场强度的概念和定义式。
(2)类比法:将电场与重力场进行类比,帮助学生理解抽象的电场概念。
人教版高二物理选修3-1 说课稿:电场强度说课稿
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一、教学分析
1、教材的地位和作用
电场电场强度是电场一章的基本概念,是学习本章内容的基础.本节内容是在学生学习前节知识电荷库仑定律的基础上,提出电场的概念,同时突出电场强度这一新的物理量.由于电场摸不着,看不到,这部分知识对学生抽象思维的要求比较高.因此,学好本节知识不仅在物理思想、物理方法上有教育意义,在培养学生思维能力方面也有重要的意义.
2、新、旧教材的比较
在教学要求和内容上,新、旧教材没有变化.但是,在教学内容的具体编排和教材结构上,有一些细微的变化.这一变化体现了新教材、新大纲注重基础知识教学的落实的特点,即强调要在学生知识的形成上做文章.
(1)名称变化.放入电场中的电荷称试探电荷,并且说明试探电荷必须电量小,体积小.。
1.3 电场强度说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!我是物理组____号考生。
今天我说课的题目是《电场强度》,接下来,我将从教材分析、学情分析、教法与学法、教学流程设计以及教学评价五个方面来阐 述我对本节内容的理解。
1、 教材分析本节选自人教版高中物理选修3-1第一章第三节。
本节是在学习了电荷、静电力的基础上进行学习的,同时,电场强度的引入过程和建立场强概念的比值方法可以迁移于电势、电容、磁感应强度等概念,也是学习电场力做功、电势差、电势能、电流的形成、带电粒子的运动等一系列的新概念的基础。
因此电场强度在本章中具有承上启下的地位。
根据以上教材地位和作用,在新课程标准理念的指导下,我从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度制定了本节的三维目标。
知识与技能: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形式;②体会用比值定义物理量的方法,理解电场强度的定义式、单位、方向;③能推导点电荷的电场强度公式,并能进行有关的计算。
知道电场强度的叠加原理,并能简单应用;④知道电场线的定义和特点,会用电场线描述电场强度的大小和方向。
过程与方法:1.在建立电场概念的过程中学会运用类比法解决物理问题的科学方法;2.在定义电场强度的过程中掌握运用比值定义物理量的科学方法。
情感态度与价值观:1.在小组合作学习的过程中,体会成功的喜悦,体会合作的快乐,同时培养合作学习的习惯。
2.在应用所学知识解决实际问题的过程中,体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响,激发学生的物理学习热情。
以上三个维度相辅相成,协调统一。
根据以上我对教材地位及教学目标的理解,我将本节的重点确立为电场、电场强度概念的建立、电场线特点的理解。
由于学生认知水平的限制,在对电场强度的定义方法的理解上会存在一定的困难,易于形成难点。
2、 学情分析现代教育理论强调“任何教学活动都必须以满足学生的需求为出发点和落脚点”。
因此,在教学之前,我先进行学情分析。
《电场强度》说课稿一、教材概述本章是选修3系列的第一章,是高中阶段电学内容的开始,也是高中阶段基础的内容之一,它既是电磁学知识的基础,又是光学等其他物理学知识的重要基础。
而本章的核心内容就是这一节电场的概念及描述电场特性的物理量.本节<电场强度>是这一章的第三课,教材内容放在库仑定律之后,是对库仑定律的深入理解,进一步明确了两电荷之间作用的本质,是通过电场来实现的。
同时又为后续课电路磁场学习的作好铺垫.因此本节课具有承前启后的作用.另外从认识论的角度讲对电场的学习,能加深学生对物质世界的认识.即世界是物质的,物质是可以认识的. 统观浙江省学科教学指导意见和教材,不难发现本课的教学有如下的特点:1知识点多:电场,电场强度,电场线,检验电荷,点电荷的电场,场源电荷,矢量运算等2教学内容抽象:电场看不见模不着,学生对于场的感性认识少,电场线是一个理想的模型.3学生的知识体系不完备:关于场没有完整的知识网络,在教学中必须重新构建.(选修3-1的第一章内容是上课量大,难度大(在教学过程中尽可能的渗透探究的思想,培养学生科学探究的能力)的特点.)但是学生在初中学习过磁场,从有关媒体上可能知道电场这个概念,这些知识对本课的学习会有一定的帮助.并且根据新课程的特点在这一节上要着重体现如何去了解电场的特性和探究“电场强度”这个物理量,这也是与老教材相比最大的一个改进。
浙江省学科教学指导意见是把这一节的内容安排了二课时的,我在这一节中讲第一部分内容:电场、电场强度和点电荷的电场和电场强度的叠加。
电场线及各种典型电场的分布特点安排在下一节课。
根据本节课的教学内容和学生的特点确定本课三维目标如下:(一)知识和技能教学目标1、知道电场是电荷周围存在的一种特殊物质,知道电荷间的相互作用是通过电场发生的。
2、了解试探电荷的作用,理解对试探电荷量和试探电荷的尺寸的要求。
3、理解电场强度,知道它的单位和定义式及方向的规定。
4、了解点电荷周围的电场分布和电场的叠加,会用点电荷的场强公式和电场叠加进行有关计算。
(二)过程和方法的教学目标1、培养学生在通过实验及类比的方法、提高发现问题、提出问题和解决问题的能力及知识的迁移能力。
2、在理论和实验论证、猜想环节中培养学生科学论证能力和推理能力。
3、通过电场强度定义式的得出,让学生体会到用比值法定义物理量的方法和重要性。
(三)情感态度和价值观的教学目标1、通过对于“超距作用”的观点到场的提出的物理学史的回顾,使学生认识到科学探究的协作性和继承性,法拉弟在电磁学中的重要性。
2、通过电场强度的研究,培养学生探究的精神以及对于自然、生活中物理现象的好奇性。
3、通过学习电荷的电场分布,认识到对称和科学美感。
根据学生的特点和浙江省学科教学指导意见我认为:这节课的重点:电场强度的概念和定义。
这是本节课的核心,是本节课成败的关键,是实现教学目标的基础.这节课的教学难点:如何探究和寻找“电场强度”这个物理量。
因为“场”这个物理量对于学生来说是比较抽象的,缺乏较多的感性认识,所以如何让学生认识场的一些性质及寻找描述这种性质的物理量“电场强度”就成了这节课的难点。
如何突出教学重点、突破教学难点:首先通过用“芬香剂”的类比让学生对于抽象的“场”有一个感性的认识,并对场中抽象的问题以芬香剂了中心展开和处理,使学生对于场的这种抽象的物理概念通过类比的方法让学生更好的接受和理解。
然后引导学生从电场力入手去寻找能描述电场性质的物理量,从提出假设到实验论证到理论论证,找到电场力与电荷量成正比的表达式:,再应用已学的知识来论证,最后通过比值法的定义来找出能描述电场性质的物理量:电场强度,通过这样的一条主线,这样一个科学探究的过程来寻找电场强度物理量,从而来突出教学重点和突破教学难点。
二、教学方法本课是新授概念的教学,对于相关的概念,学生没有完整的知识体系,不能完成上下位概念之间的迁移,因此在教学中我通过芬香剂的类比来让学生认识有关“场”的一些性质,并通过类比、实验做为工具,做到实事求是和循序渐进的教学原则。
让学生对于“场”的这种抽象的概念加以认识、理解。
尽可能达到新知识点的同化和顺应.因此在教学中我采用如下的教学方法:,讲述,讲解,演示、类比、设问、探究,讨论、理论论证等方法进行教学.三、教学过程(一)由实验和已学知识并结合物理学史,引入新课两块磁铁间没有接触,但是会发生相互的作用,提出问题:那么它们间的相互作用是通过什么呢?学生应用初中已经学过的知识能回答“磁场”。
那么天体间的万有引力是通过什么相互作用的啊? “引力场”,那么电荷间的相互作用呢?学生会很自然的想到是”电场”.(然后向学生介绍物理学上对这个的正确认识是有一个过程的)在物理学的发展过程中科学家对于这个“场”的概念的引入是有漫长过程的,回顾物理学史:万有引力定律的建立,是人类文明历上的一次最大有飞越,但是科学家对于万有引力是如何作用的,一直不能有正确的表述,就提出了“超距作用”(就如是上帝作用的)——万有引力与静电力进行类比也认为电荷间的作用力是一种超距作用——由法拉弟提出“电荷周围存在由它产生的电场”,电荷间的相互作用就是通过这种”场”来实现的,那么电荷A对电荷B的作用力就是由电荷A产生的电场对电荷B作用的,法拉弟引入的”场”的概念后为电磁场理论的建立和发展奠定了基础, 使人类对客观世界的认识和研究更上了一个层次这是对物理学发展的最大的贡献.引入了“场”的的概念后使我们对研究电荷间的相互更加有效和方便。
(让学生领会科学研究的过程和物理学家探究的精神.)虽然电场不同于由原子、分子组成的物质,但电场是一种客观存在的特殊物质形态, 例如空中的电磁波,有些眼见为实,但是没有看到的不一定是没有的.这一章节我们只研究静止的电荷产生的电场,为静电场,那么电荷间的这种电场力也称作电场力。
(二)电场强度1、通过实验现象的分析和类比初步建立对电场强弱和方向的认识提出了电场的概念,在空间放入一个电荷,那么就会在这个电荷周围形成电场。
但是“电场”是看不到,摸不着,十分抽象,难于理解,(学生也会认为可能没有)所以我以芬香剂做为类比来让学生感性认识电场的真实性、物质性。
(1)电荷放入空间在其周围会不会形成电场啊?我们可以通过什么方法去感知它的存在啊?芬香剂放入空间在其周围会形成香气吗?会的,虽然我们看不到,也摸不着,但是芬香剂的明显特征是对于在“香气场”中有嗅觉的人生产作用。
所以我们通过自己的鼻子感知它的存在。
(当然也可以由其他的方法去检验香气是否存在,例如仪器)那么电荷放入间也一样会在其周围形成电场,虽然我们看不到也摸不着,但它是客观存在的。
电场的明显的特征是对放入其中的电荷有电场力的作用,那么我们可以通过在场中放入电荷来检验电场是否存在。
(当然也有其他的方法)引用教课书上的图来分析。
(并引入场源电荷和检验电荷的概念)(2)电荷O形成有电场在各处有没有强弱和方向啊?如果有我们可以通过什么判定啊?芬香剂形成的一个香气有没有强弱啊?有,前排的同学闻到了,而后排的同学可能没有闻到,所以是有闻到,也是有方向的,沿着以芬香剂为中心向外,但是我们为了能严谨、准确的研究,我们应该是确定的一个人来鉴定各处的香气浓度,因为不同的人鼻子的敏感度可能是不一样的。
引用课本图1.2-1所示的实验来分析,试探电荷应该是同个的。
也就是标准要一样,那样的研究才会有意义。
(3)那么电荷O形成的电场与检验电荷有关吗?应该是由什么来决定的啊?芬香剂形成的香气在各处的浓度强弱是不是由同学们的鼻子决定的啊?不是的,不管你去不去闻,还是你有没有在这个教室中,这个香气及各处的浓度都是确定的,这应该由芬香剂本身及离芬香剂的距离(某一个位置)决定的。
那么电荷O形成的电场的各处的强弱和方向应该与检验电荷是无关的,在空间放入一个场源电荷,那么在其周围就形成了一个电场,各处的场的强弱和方向也就确定了,与你放不放检验电荷是没有关系的,你放入检验电荷就是去检验一下该处场的大小和方向的。
那么空间形成的电场在各处的强弱和方向是由场源电荷及所处的位置来决定的。
通过以上的类比我想大家应该比较清楚的知道了电荷放入空间在其周围会形成电场,这个电场在各处有强弱和方向,,也知道了这个与检验电荷是无关的,是由电场本身(场源电荷和位置)决定的。
那么我们用怎样的一个物理量来描述场的这种性质呢?二、电场强度强度概念的建立1、我们能不能用检验电荷在某处受到的电场力来描述该处的电场的强度和方向?在电场中的不同的位置放入检验电荷q,那么它所受到的电场力F方向和大小不一样,那么用这个检验电荷所受到的力F能来描述电场的这种性质吗?(各处的场的强弱和方向)以芬香剂来类比,某一个人在某一点闻到的香气浓度能不能表示这个”香气场”在该处的香气浓度,也就是这个浓度对任何人都是适用和一样的啊?(因为我们已经知道香气场中某一点的香气情况是由自身所决定的,与去鉴别的这个人是没有关系的.)不能,因为不同的人鼻子的灵敏度是不一样的,你可能认为这儿已经很香了,但是换一个鼻子有病的人,他认为这儿是不香的,那么在电场中也一样啊,在同一点放入不同电荷量的检验电荷,所受到的电场力是不一样的,而对于确定的电场中某一点的电场强度和方向上确定的啊,那么这个电场力F就不能来准确的描述场的这种性质啊.2、那么我们如何来寻找这个物理量啊?我一时也不知道了,但是我们可以应用我们已有的知识来研究一下这个个问题。
我们对电场的研究是从电场力角度进入的,那我们在电场中的同上点上放入不同的电荷来研究一下它的受力啊,在真空中的点电荷Q(因为前面所学的知识库仑定律的适用条件)产生的电场中的某一点放入检验电荷q,那么它受到的电场力是,那么放入2q2F,3q3F。
,那么大家是不是可以发现试探电荷在电场中某点受到的电场力F与试探电荷的带电量q是成正比的啊,,E是一个比例常数,与试探电荷是无关的。
那么这个对于电场中确定的一点而言是不变的,与试探电荷是无关的,那这个物理量就不是我们所寻找的啊,(有的兴奋,激动)但是我们知道这个E 虽然与试探电荷无关,但我们知道如果是这个物理量,那么它应该由场源电荷及在场的位置决定的啊?我们还进一步和论证。
我们再由刚才的方法,(应用已有的知识来论证),,那么它确实是与试探电荷是无关的,仅与场源电荷Q和到场源电荷Q的距离r来决定的,那么这个物理量就是我们要寻找的,(引入电场强度概念的时机已经成熟)所以有进我们在进行科学研究时要充分的应用自己在智慧和已有知识来进行。
3、电场强度的概念(1)定义:试探电荷在电场中某点所受电场力与它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。
(2)定义式:单位:牛顿每库仑,N/C,(伏每米,V/m)(3)电场强度的方向规定再利用图1.2-1所示的实验,引导学生讨论:把同一试探电荷放到电场中的不同位置,试探电荷受到的电场力方向是否相同?经过讨论,学生会明白电场强度应该能描述电场的强弱也能描述电场的方向,所以电场强度是矢量,那么电场的方向应该是怎样的啊?“学生提出电场中某点的电场强度方向就是该点试探电荷所受电场力的方向”对不对,让学生讨论,那么正负电荷在电场中同一点所受电场力方向相反啊,不是有两个方向了,那么如何规定啊?规定的方法与电流方向的规定一样:电场中某点的电场强度方向跟正电荷在该点所受电场力方向相同,与负电荷在该点所受电场力方向相反。