高中物理 1.3 电场强度(第一课时)教案 新人教版选修3-1
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选修3-1第一章电场强度教案一教材分析电场、电场强度的概念是电学中最重要的概念之一,它的研究方法和定义方法也是物理学中比较常见的方法。
本节内容表明电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质,它最基本的特征是对放入其中的电荷具有力的作用。
正是利用电场的这一特性,我们通过研究试探电荷的所受静电力特点,引入了描述电场强弱的物理量─二教学目标(一)、知识与技能1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。
2.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。
3.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。
知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。
4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。
5.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。
(二)、过程与方法1.经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验。
2.领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。
(三)、情感态度与价值观1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦。
2.学习科学家严谨科学的态度。
三教学重难点(一)教学重点1.探究描述电场强弱的物理量。
2.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。
(二)教学难点探究描述电场强弱的物理量。
四学情分析本节内容对于学生来说是一陌生的内容,且比较抽象,学生学起来有一定的困难,教师应进行适当启发引导五课前准备学生准备展示预习情况,老师准备幻灯片,计算机,铜丝,塑料笔六教学方法以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线展开,具体操作思路是:1.学生自学电场,培养学生阅读、汲取信息的能力。
2.通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。
3.通过练习巩固加深对电场强度概念的理解,探讨点电荷的电场及场强叠加原理。
电场强度教案Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】《电场强度》教案授课人李传林一、教材分析本堂课采用的是人教版高中物理选修3-1第一章第三节。
电场是一种物质,对这一点的认识,课本是先从电荷间的相互作用要通过物质做媒介引进电场的。
电场因为它看不见、摸索不着,比较抽象,故可先把它接受下来,在学习中逐渐加深对它的认识。
本节主要由“电场”“电场强度”“点电荷的电场”“电场的叠加”四部分组成。
电场强度是本章的重点,它的概念的建立又是本章的难点。
二、教学目标1.知识与技能(1)知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是一种特殊的物质形态;(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)推导并掌握点电荷的场强公式,知道电场的叠加原理,会进行简单计算。
2.过程与方法(1)通过设置问题启发学生思考,使学生初步掌握研究抽象物理量的思维方法;(2)通过组织探究和验证实验过程,训练学生观察与总结的能力,运用数学的控制变量法和比值定义法处理物理问题的方法;(3)让学生亲身经历科学规律探究过程,认识探究意义、尝试探究方法、培养探究能力和创新精神。
3.情感、态度与价值观(1)通过对场的概念学习,知道自然界有两种物质--实物粒子和场,提高对客观世界的认识层次;(2)通过探究和验证等活动,培养学生与人交流的合作精神,以及关注社会、积极参与的意识;(3)通过探究培养学生实事求是、精益求精、锲而不舍的探索精神。
三、教学重点电场强度的定义式的获得过程四、教学难点电场强度概念的建立五、教学过程复习库仑定律教师:相互作用的电荷需要接触吗学生:不需要。
教师:像这样不需要接触也能产生的作用力还有哪些?学生:磁力,万有引力。
教师:不接触的物体之间是怎样产生作用的呢进入新课教师:曾经有人认为这是超距作用,这种作用可以跨过时间和空间而直接产生。
第一章静电场1.3电场强度【教学目标】1、知道电荷相互作用是通过电场发生的;2、理解电场强度和电场线的概念。
3、用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度;4、知道几种典型电场的电场线分布。
5、以电场线描述电场为例,渗透用场线描述矢量场的方法重点:电场强度的概念及其定义式难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算【自主预习】1.英国物理学家、化学家首先提出场的概念。
他指出:电荷的周围存在,带电体间的相互作用是通过它们各自产生的传递的。
电场是一种特殊形态的,电场最基本的特征是,这也是检验空间是否存在电场的依据之一。
2.为研究电场而放进电场的电荷称为;产生电场的电荷称为。
3.电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量。
电场中某处的电场强度大小定义为放在该处的电荷受到的电场力跟该电荷的电量的。
电场强度的大小表示电场的,电场强度的方向就是电场的,且物理学中规定:电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的电场力的方向。
电场强度的单位是或。
4.是电场强度的,适用于电场;仅适用于真空中点电荷的电场。
5.如果有几个点电荷同时存在,它们的电场就互相,形成合电场。
这时某点的场强等于各个点电荷存在时在该点产生的场强的。
6.等量异种电荷和等量同种电荷连线上以及中垂线上电场强度各有怎样的规律?(1)等量异种点电荷连线上以中点O场强最小,中垂线上以中点O的场强为最大;等量同种点电荷连线上以中点电场强度最小,等于零.因无限远处场强E∞=0,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,之间某位置场强必有最大值.(2)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同;等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反.【典型例题】一、场强的公式【例1】下列说法中,正确的是( )A.在一个以点电荷为中心,r为半径的球面上各处的电场强度都相同B.E=仅适用于真空中点电荷形成的电场C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的静电力的方向D.电场中某点场强的方向与试探电荷的正负无关二、电场线的理解【例2】如图1 所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,若带电粒子q(≫),由a运动到b,静电力做正功.已知在a、b两点粒子所受静电力分别为、,则下列判断正确的是( )A.若Q为正电荷,则q带正电,>B.若Q为正电荷,则q带正电,<C.若Q为负电荷,则q带正电,>D.若Q为负电荷,则q带正电,<三、电场强度【例3】.场源电荷Q=2×10-4 C,是正点电荷;检验电荷q=-2×10-5 C,是负点电荷,它们相距r=2 m,且都在真空中,如图2所示.求:(1)q在该点受的静电力.(2)q所在的B点的场强.(3)只将q换为q′=4×10-5 C的正点电荷,再求q′在B点的受力及B点的场强.(4)将检验电荷移去后再求B点场强.四、电场强度的叠加【例4】如图3所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q,且=,∠=60°.根据上述说明,在x轴上场强为零的点为.如果C点没有电荷的存在,x轴上电场强度为零的点是.【课后练习】1.由电场强度的定义式E=可知,在电场中的同一点( )A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比B.无论试探电荷所带的电荷量如何变化,始终不变C.电场中某点的场强为零,则在该点的电荷受到的静电力一定为零D.一个不带电的小球在P点受到的静电力为零,则P点的场强一定为零2.如图4所示是静电场的一部分电场分布,下列说法中正确的是( ) A.这个电场可能是负点电荷的电场B.点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大C.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)D.负电荷在B点处所受到的静电力的方向沿B点切线方向3.在点电荷形成的电场中,其电场强度( )A.处处相等B.与场源电荷等距的各点的电场强度都相等C.与场源电荷等距的各点的电场强度的大小都相等,但方向不同D.场中各点的电场强度与该点至场源电荷的距离r成反比4.电场强度E的定义式为E=,下面说法中正确的是( )A.该定义只适用于点电荷产生的电场B.上式中,F是放入电场中的点电荷所受的静电力,q是放入电场中的点电荷的电荷量C.上式中,F是放入电场中的点电荷所受的静电力,q是产生电场的电荷的电荷量D.库仑定律的表达式F=可以说是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的库仑力大小;而可以说是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小5.将质量为m的正点电荷q在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是( )A.点电荷运动轨迹必与电场线重合B.点电荷的速度方向必定和所在点的电场线的切线方向一致C.点电荷的加速度方向必与所在点的电场线的切线方向一致D.点电荷的受力方向必与所在点的电场线的切线方向一致6.以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )A.电场和电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅能在空间相交,也能相切B.在电场中,凡是电场线通过的点场强不为零,不画电场线区域内的点的场强为零C.同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大D.电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在7.如图5所示是在一个电场中的a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时,电荷所受的静电力F跟引入的电荷的电荷量之间的函数关系,下列说法正确的是( ) A.这个电场是匀强电场B.这四点的电场强度大小关系是>>>C.这四点的场强大小关系是>>>D.无法比较E值大小8.一负电荷从电场中A点由静止释放,只受静电力作用,沿电场线运动到B点,它运动的v-t图象如图6所示,则两点A、B所在区域的电场线分布情况可能是下图中的( )9.在如图7所示的匀强电场中,有一轻质棒,A点固定在一个可以转动的轴上,B端固定有一个大小可忽略、质量为m,带电荷量为Q的小球,当棒静止后与竖直方向的夹角为θ,求匀强电场的场强.10.如图8所示,正电荷Q放在一匀强电场中,在以Q为圆心、半径为r的圆周上有a、b、c三点,将检验电荷q放在a点,它受到的静电力正好为零,则匀强电场的大小和方向如何?b、c两点的场强大小和方向如何?答案:例1.解析因为电场强度是矢量,有方向,故A错误;E=仅适用于真空中点电荷形成的电场,B正确;电场强度的方向就是放入电场中的正电荷受到的静电力的方向,C错误;电场中某点的场强仅由电场本身决定,与试探电荷无关,故D正确.例2. A解析从电场线分布可以看出,a点电场线密,故>,所以带电粒子q在a点所受静电力大,即>;若Q带正电,正电荷从a到b静电力做正功,若Q带负电,正电荷从a到b静电力做负功,故A项正确.例3解析(1)由库仑定律得F==9×109× N=9 N方向在A与B的连线上,且指向A.(2)由电场强度的定义:E==所以E=9×109×=4.5×105方向由A指向B.(3)由库仑定律F′==9×109× N=18 N方向由A指向B,E===4.5×105方向由A指向B.(4)因E与q无关,q=0也不会影响E的大小与方向,所以移去q后场强不变.例4.解析在x轴上由-Q产生的电场强度方向沿水平方向,在C点右侧水平向左,左侧水平向右,要想和等量的正电荷在x轴上产生的合场强为零,该点应该出现在C点的右侧,距离A、B、C三个电荷相同的D点上.答案D点拓展探究如果C点没有电荷的存在,x轴上电场强度为零的点是.答案O点解析C点如果没有电荷存在,则变成等量同种电荷的电场,应该是O点处的场强为零.课后练习1答案解析电场强度是由电场本身所决定的物理量,是客观存在的,与放不放试探电荷无关.电场的基本性质是它对放入其中的电荷有静电力的作用,F=.若电场中某点的场强E=0,那么F=0,若小球不带电q=0,F也一定等于零,选项B、C正确.场强是描述电场强弱和方向的物理量,是描述电场本身性质的物理量.2. 答案 B解析负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负电荷的直线,故A错.电场线越密的地方场强越大,由图知>,又因F=,得>,故B正确.由a=,a∝F,而F∝E,>,所以>,故C错.B点的切线方向即B点场强方向,而负电荷所受静电力方向与其相反,故D 错.3. 答案 C4. 答案5.答案解析正点电荷q由静止释放,如果电场线为直线,电荷将沿电场线运动,但如果电场线是曲线,电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动,其速度方向与受力方向重合,不符合曲线运动的条件),故A选项不正确;由于点电荷做曲线运动时,其速度方向与静电力方向不再一致(初始时刻除外),故B选项不正确;而点电荷的加速度方向,即电荷所受静电力方向必与该点场强方向一致,即与所在点的电场线的切线方向一致,故C、D选项正确.6. 答案解析电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线;我们规定电场线上某点的切线方向就是该点电场的方向,电场线的疏密反映电场的强弱.所以利用电场线可以判断电场的强弱和方向以及带电粒子在电场中的受力大小及方向.7. 答案 B解析对图象问题要着重理解它的物理意义,对于电场中给定的位置,放入的试探电荷的电荷量不同,它受到的静电力不同.但是静电力F与试探电荷的电荷量q的比值即场强E 是不变的量,因为F=,所以F跟q的关系图线是一条过原点的直线,该直线斜率的大小即表示场强的大小,由此可得:>>>,故B正确.8.答案 C解析由图象知,负电荷由A点运动到B点做变加速直线运动,说明它所受静电力方向由A 指向B,且静电力逐渐增大,所以电场线上电场方向B→A,且E变大.9.答案解析小球受重力、棒拉力,还应受到水平向右的静电力F,故Q为正电荷,由平衡条件:θ-F=0,θ=所以F=θ又由F=,得E=10.答案,方向向右=,方向向右=,方向指向右上方,与连线成45°角解析点电荷Q周围空间的电场是由两个电场叠加而成的.根据题意可知,Q在a点的场强和匀强电场的场强大小相等、方向相反,所以匀强电场的场强大小为E=,方向向右.在b点,两个电场合成可得=,方向向右.在c点,两个电场合成可得=,方向指向右上方,与连线成45°角.。
3 电场强度 - 人教版选修3-1教案一、教学目标1.了解电场强度的概念和性质;2.掌握计算电场强度的方法和公式;3.了解电场线和电势线的概念及其关系。
二、教学重难点1.理解电场强度的概念;2.掌握电场强度的计算方法。
三、教学内容和方法内容1.电场强度的概念和性质;2.电场强度的计算方法;3.电场强度与电势的关系。
方法1.课堂讲解法;2.案例分析法;3.小组讨论法。
四、教学步骤步骤一:电场强度的概念和性质1.讲解电荷、电场、电势的概念;2.介绍电场强度的定义及其性质。
步骤二:电场强度的计算方法1.计算某点的电场强度的公式;2.讨论电荷的分布情况对电场强度的影响。
步骤三:电场强度与电势的关系1.讲解电势和电势差的概念;2.探究电场强度与电势的关系;3.通过实验和探究性作业加深对电场强度和电势的理解。
五、教学评估教学过程中可以通过以下方式来进行评估:1.提问与讨论;2.小组合作探究;3.预习测验与练习。
六、板书设计步骤内容步骤一电荷、电场、电势概念;电场强度定义及性质步骤二电场强度计算方法;电荷分布情况对电场强度的影响步骤三电势和电势差的概念;电势与电场强度的关系注:以上为毛笔字板书,Markdown文本中无法呈现毛笔字效果,可自行选择对应的字符或图形来代替。
七、教学反思本节课以电场强度为主线,通过引入电荷、电场、电势等概念,介绍电场强度的定义及其性质,并深入讲解了电场强度的计算方法,让学生了解电荷分布对电场强度的影响。
同时,也探究了电势和电势差的概念,以及电场强度与电势的关系。
通过课堂讲解、案例分析和小组讨论等不同的教学方法,帮助学生深刻理解电场强度的概念和性质,掌握计算电场强度的方法和公式,同时提高了学生的探究和分析问题的能力。
在教学过程中,需要充分考虑学生的实际水平和兴趣爱好,针对不同层次的学生采取不同的教学手段,以提高教学效果。
安徽省合肥市32中高中物理选修3-1?电场强度?教案教学三维目标〔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,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.〔二〕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;知道电场叠加的一般方法。
〔三〕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。
重点:电场强度的概念及其定义式难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算教学过程〔一〕引入新课问题引入:电荷间的相互作用力是怎样产生的?〔二〕新课教学----- 第3节电场电场强度1、电场:启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性.利用课本图14-5说明:电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用.电荷A对电荷B的作用,实际上是电荷A的电场对电荷B的作用;电荷B对电荷A的作用,实际上是电荷B的电场对电荷A的作用.1〕电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加.物质性:是客观存在的,具有物质的根本属性——质量和能量.2〕根本性质:主要表现在以下几方面①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.可见,电场具有力和能的特征提出问题:同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:因为电场具有方向性以及各点强弱不同,所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向.2、电场强度(E):由图可知带电金属球周围存在电场。
教设计:高中课程标准物理(人教版)选修3-1(一)内容及解析1、内容:本节主要介绍电场和电场强度及其应用。
2、解析:这一节概念比较抽象,而电场强度有大小和方向对生说很可能的,有关电场强度的计算要考虑到矢量合成,这是本节的一个难点,也是重点内容。
(二)目标及其解析1、知道电荷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、知道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,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。
思考题1初中习过磁体之间的作用力,需要接触产生吗?思考题2某点的场强同试验电荷有关吗?该点场强由什么决定?(三)教问题诊断分析1、生在习知识过程中,力的知识没有好,在实际应用中出现问题。
2、电场强度是矢量、必须按矢量方法运算也是生遇到的难点。
(四)、教支持条件分析为了加强生对这部分知识的习,帮助生克服在习过程中可能遇到的障碍,本节课要对力的平衡进行复习,复习矢量运算方法。
(五)、教过程设计1、教基本流程复习库仑力、力的合成→本节习要点→电荷的基本概念→电场强度→练习、小结2、教情景问题1电荷间的相互作用靠什么传递?设计意图:知道电场传递力的作用问题2电场的基本性质是什么?设计意图:电场能对电荷产生力的作用问题3电场的大小相同吗?如何表示呢?设计意图:电场有大小,可以用公式表示为E=F/q问题4电场是怎样叠加的?设计意图:知道电场的原理。
例题1带电小球A、相距30c,均带正电.当一个带有负电的小球B放在A、间连线的直线上,且B、相距20c时,可使恰受电场力平衡.A、B、均可看成点电荷.①A、B所带电量应满足什么关系?②如果要求A、B、三球所受电场力同时平衡,它们的电量应满足什么关系?解:①处于平衡状态,实际上是要求处在A、B形成的电场中的电场强度为零的地方.既然所在处的合场强为零,那么,所带电量的正或负、电量的多或少均对其平衡无影响.②再以A或B带电小球为研究对象,利用上面的方法分析和解决.答案:①qA ∶qB=9∶4,②qA∶qB∶q=9∶4∶36.【变式】真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为()A.0 B.2q/r2.4q/r2 D.8q/r2设计意图:对库仑定律进行复习,巩固矢量合成方法例题2、如图所示,半经为r的硬橡胶圆环上带有均匀分布的正电荷,其单位长度上的带电量为q,现截去环上一小段AB,AB长为l(l<<r),则剩余部分在圆环中心处O点产生的场强多大?方向如何?解:解法之一,利用圆环的对称性,可以得出这样的结果,即圆环上的任意一小段在圆心处所产生的电场场强,都与相对应的一小段产生的场强大小相等,方向相反,相互叠加后为零.由于AB 段被截掉,所以,本与AB 相对称的那一小段所产生的场强就成为了整个圆环产生的电场的合场强。
人教版物理选修3-1第一章第三节《电场强度》《电场强度》教学设计教学分析学生从本节课开始接触电场的概念,由于它的抽象性,故可先把它接受下来,在学习中逐渐加深对它的认识。
本节的主要内容包括电场及其力的性质,以及定义了电场强度来反映电场的强弱及其特点。
本节的主要特点就是抽象性强,场的概念较难理解,再就是引入点场强度这个物理量的时候采用了比值定义法,有方法论的介绍总结。
另外关于场的叠加要通过类比(类比波的叠加)进行研究,所以说本节还有方法性强的特点。
结合本节的特点和地位现定位本节的教学目标如下:1.使学生能初步接受场的客观存在的特殊物质性。
2.能够深入理解电场强度的物理意义、定义式、矢量性,也能应用其来分析计算一些简单问题。
3.通过知识的学习掌握科学的思维方式和研究问题的方法。
教学过程:(表一)(表二)(表三)第三节电场强度第一课时学案学习任务:理解电场的客观存在,理解电场强度,点电荷场强计算式,场强的叠加原理。
新课学习:①请进入角色,想象“假如你是一名乘客”情景,思考什么是“场”?②怎样解释电荷没有接触也能产生力呢?知识:电场:基本性质:③既然电荷是通过电场产生力的作用,那么电场又有哪些规律呢?怎么去研究这些规律呢?怎样描述各个不同位置的电场的强弱以及数量关系呢?场源电荷:试探电荷:电场强度:定义:公式:单位:方向:物理意义:巩固理解:1.电场中某点放一试探电荷,电荷量为q,受到电场力为F,则该点的场强为E=F/q, 则A.若移去试探电荷q,则该点的场强为零。
B.若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷,该点的场强变为E/2.C.若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷,该点的场强仍为E,场强方向与原来相反。
D.若在该点放一个电荷量为-q/2的试探电荷,则该点的场强仍为E,场强方向也还是原来的方向,但-q/2的试探电荷受电场力F/2,方向与F相反。
2.由电场强度的定义式E=F/q可知,在电场中的同一点A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比B.无论检验电荷所带的电量如何变化,F/q 始终不变C.电场中某点的场强为零,则在该点的电荷受到的电场力一定为零D.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零,则P点的场强一定为零3.电场中有一点P,下列说法中正确的是:A.若放在P点电荷的电量减半,则P点的场强减半。
《电场强度》教学设计【教学目标】一、知识与技能1.知道电场的物质性;电荷间的相互作用是通过电场发生的。
2.理解电场强度,会根进行有关的计算。
知道电场强度是矢量及方向规定。
3.能根据库仑定律和电场强度的定义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.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。
5.会用电场线描述电场。
二、过程与方法1.经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验。
2.领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。
三、情感态度与价值观1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦。
2.学习科学家严谨科学的态度。
【教学重点】1.电场强度的概念2.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】电场强度的概念【教学过程】一、复习导入复习:库仑定律的内容是什么?教师:我们不免会产生这样的疑问:1:真空中?它们之间相隔一定的距离这种相互作用是如何产生的呢?难道能够不需介质超越空间?看课本“探究影响电荷间相互作用力的因素”(1.2-1)。
2.本质原因又是什么呢?带着这两个疑问学习第三节电场强度。
二、新课教学(一)电场学生自学“电场”内容并解决以下问题:(1)电荷间的相互作用是如何发生的?(2)请用自己的语言描述一下什么是电场?(3)电场有什么本领?学生回答问题。
(电场是)存在于电荷周围的一种特殊的物质。
特点:物质性、看不见摸不着、存在于电荷周围。
场与实物是物质存在的两种不同形式。
电场的基本性质:对放入其中的电荷有静电力的作用。
(二)科学探究描述电场强弱的方法依次投影问题:①相同的小球在不同的位置所受作用力不一样的原因是什么呢?②如何来描述电场的强弱呢?③怎么来研究电场?启发引导:电场的本领是对场中的其他电荷具有作用力,这也是电场的最明显、最基本的特征之一。
因此在研究电场的性质时,我们可以从静电力入手。
教师:对于像电场这样,看不见,摸不到,但又客观存在的物质,可以根据它表现出来的性质来研究它,这是物理学中常用的研究方法。
《电场强度》教学设计一、教学目标1.知识与技能(1)掌握电场强度的定义及物理意义。
(2)了解电场是一种物质,知道电荷之间是通过电场发生相互作用的。
(3)掌握点电荷的场强公式, 知道场强的叠加原理,了解电场线, 知道匀强电场的性质。
2.过程与方法(1)体验建立场强概念的过程。
(2)学习用比值定义物理量的方法。
3.情感、态度、价值观(1)通过观察实验现象, 体验自然现象的神奇。
(2)经历场强概念的建立过程,积淀严谨求实的科学态度, 培养学生对电学的兴趣。
二、教学重难点1.教学重点(1)掌握电场强度的定义及物理意义。
(2)学习用比值定义物理量的方法。
2.教学难点了解电场是一种物质。
三、教学过程教学环节一:活动一:教师:让同学甲尝试在不允许触碰学生乙,且用任何工具的规则下去拉乙。
学生:尝试教师发布的任务,发现不接触就不能施力。
(意图:引出电场)教师:引导学生猜想“电荷的周围存在着由它产生的电场”。
(板书:一、电场)活动二:教师:做关于电场中绝缘轻线飘起的演示实验。
(意图:让学生直观的感受到电场的存在)教学环节二:活动一:学生:观察图一,发现同一电荷在电场不同位置所受电场力大小有所不同。
教师:引入“电场强度”的概念。
(包括试探电荷、场源电荷等概念)(板书标题:电场强度;副板书:场源电荷Q,试探电荷q)活动二:教师:提问:能否根据直接电荷在电场不同位置所受电场力大小有所不同来判断该点的电场强度?学生:表示不可以,还与电场中电荷的电荷量的大小有关。
教师:引导给出:可以用单位电荷量的电荷在电场不同位置所受电场力大小表示电场强度。
教师:定义电场强度,给出定义式q F E =,及其物理意义。
(意图:让学生体验建立场强概念的过程。
)(板书:二、电场强度:定义式、物理意义)活动三:教师:提问:电场强度的大小和方向有什么决定?它与什么有关?学生:被引导回答:电场强度决定于电场本身,与场源电荷和点的位置有关,与检验电荷无关。
高中物理 1.3 电场强度(第一课时)教案新人教版选修3-1
教学三维目标
(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,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.
(二)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;知道电场叠加的一般方法。
(三)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。
重点:电场强度的概念及其定义式
难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算
教具:黑板
教法:讲练结合
教学过程
(一)引入新课
问题引入:电荷间的相互作用力是怎样产生的?
(二)新课教学
1、电场:
(1)电场的客观存在性:电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.
例:电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用.说明:电荷A对电荷B的作用,实际上是电荷A的电场对电荷B的作用;电荷B对电荷A的作用,实际上是电荷B 的电场对电荷A的作用.
(2)特殊性:看不见,摸不着,无法称量,可以叠加.
(3)基本性质:主要表现在以下几方面
①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点
处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.
②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.
提出问题:同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:因为电场具有方向性以及各点强弱不同,所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向.
2、电场强度(E):
由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。
且从小球受力情况可知,电场的强弱与小球带电和位置有关。
引出试探电荷和场源电荷----
(1)关于试探电荷和场源电荷-(详见P12)
注意:检验电荷是一种理想化模型,它是电量很小的点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响
实验表明:在电场中的同一点,电场力F与电荷电量q成正比,比值F/q由电荷q 在电场中的位置所决定,跟电荷电量无关,是反映电场性质的物理量,所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱.
(2)电场强度
①定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的
电场强度,简称场强.用E表示。
公式(大小):E=F/q 单位:N/C (适用于所有电场)
提出问题:电场强度是矢量,怎样表示电场的方向呢?
②方向性:物理学中规定,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.
指出:负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反.
组织学生讨论真空中点电荷周围的电场,说明研究方法:将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点,判断其所受的电场力的大小和方向,从而得出该点场强..指出:电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q 无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.
组织学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向.在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q和E=kQ/r2的区别及联系.
3、(真空中)点电荷周围的电场、电场强度的叠加
(1)点电荷周围的电场
①大小:E=kQ/r2 (只适用于点电荷的电场)
②方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.(参见课本图14-7)
说明:公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量,r是场中某点到场源电荷的距离.从而使学生
理解:空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的,与检验电荷无关.
提出问题:如果空间中有几个点电荷同时存在,此时各点的场强是怎样的呢?组织学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性,分析出电场的叠加原理.
(2)电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.
例如:课本图1.3-3中P点的场强,等于+Q1在该点产生的场强E1和Q2在该点产生的场强E2的矢量和.
【例题】(课本P9例题演变)在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m,求电场中A点的场强.A点与两个点电荷的距离相等,r=0.1m
分析:点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2,它们大小相等,方向如图所示,
合场强E在E1和E2的夹角的平分线上,此平分线跟Q1和Q2的连线平行.
解:E=E1cos60°+E2cos60°=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2代入数值得 E=2.7×104N/C
任何带电体都可以看做是有许多点电荷组成的.利用点电荷场强的计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强.可以证明:一个半径为R的均匀球体(或球壳)在外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同,球外各点和电场强度一样。
即:E=kQ/r2
练习:下列说法中正确的是:
A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B.电场中某点的场强等于F/q,但与检验电荷的受力大小及带电量无关
C.电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向
D.公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的
作业布置:
板书设计:
教学反馈:。