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1、“电场强度教学设计【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。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、情感态度与价值观学习科学家严谨科学的态度。【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
2、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。【设计思路】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 .通过练习稳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。【教学设计】一、复习提问、新课导入教师:上一节课我们学习了库仑定律,请同学们回忆一下:库仑定律的内容是什么?学生答复:教师:真空中两个带电点电荷,它们并没有相互接触,那么,它们是通过什么相互作用的呢?二、新课教学(一)电场教师:请同学们
3、带着以下问题自学“电场内容。(1)电荷间的相互作用是如何发生的?这一观点是谁提出来的?(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?学生自学,师板书“一、电场。学生答复:问题(1)教师:法拉第是英国物理学家、化学家,对事物的本质有着非常敏锐的洞察力,在电学上有着突出的奉献。依据法拉第的观点,我们如何描述电荷A、B之间的作用力。师生共析。问题(2)教师启发引导:场是“物质它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量,电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播;“特殊看不见、摸不着;”存在于电荷周围并板书。(电场是)存在于电荷周围的一种特殊的物质。教师:场与实物是物质
4、存在的两种不同形式。问题(3)学生答复: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教师:下面我们再来探讨第二个问题。依次投影问题:相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,其本质原因是什么呢?(对照“探究影响电荷间相互作用力的因素图片说明)学生答复:电场强弱不同。那么如何来描述电场的强弱呢?教师启发:像速度、密度等寻找一个物理量来表示。如何来研究电场?(学生思考)教师启发引导: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、最根本的特征之一。因此在研究电场的性质时,我们可以从静电力入手。(板书研究方法)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
5、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。教师:还需要什么?学生答复:电场及放入其中的电荷。多媒体依次展示,教师简述:“探究影响电荷间相互作用力的因素中的试探电荷;场源电荷。师生共析对试探电荷的要求。教师:下面请同学们仔细观察模拟实验的动画演示,并描述你看到的现象说明了什么。多媒体动画模拟:不同位置偏角不同;增加试探电荷带电量偏角均增加。学生答复:不同位置受力不同;同一位置试探电荷带电量增加,受力增大,但不同位置受力大小关系不变。教师:下面我们再通过表格定量地来看一看:将表格填完整,并分析、比拟表格中的数据有什么特点和规律,看你能否得出如何来描述电场的强弱。多媒体展示表格,学
6、生答复后依次填入:F1、F2、F3及F1VF2VF3;2件、3件、4件、nF等。表一:(PI位置)试探电荷q2q3q4qnq静电力F2F13Fl4F1nF.表二:(P2位置)表三:(P3(学生思论)学生答复:试探电荷q2q3q4q11q位置)考并交流讨B炉邠血得脸静电力F32F33F34F3nF3(1)不同的电荷,即使在电场中的同一点,所受静电力也不同,因而不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱;(2)电场中同一点,比值F/q是恒定的,与试探电荷的电荷量无关;(同一张表格)(3)在电场中不同位置比值F/q不同。(三张表格比拟)师生共同小结:比值由电荷q在电场中的位置决定,与电荷q的电荷
7、量大小无关,它才是反映电场性质的物理量。教师:在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度。并板书。(三)电场强度1 .定义:教师:从它的定义,电场强度的单位是什么?学生答复:N/C教师介绍另一种单位并板书。2 .单位:N/C或V/m,lNC=lVm教师结合板画:在电场中不同位置,同种电荷受力方向不同,说明场强是矢量还是标量?学生(集体)答复:矢量教师结合板画:电场中同一点放入正电荷和负电荷受力方向不同,如何确定场强的方向呢?教师:在物理学中作出了这样的规定。(板书)3 .方向:电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。教师:按
8、照这个规定,如果放入电场中的是负电荷呢?学生答复:与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反。练习11加深对场强的理解,探讨点电荷的场强大小与方向)点电荷是最简单的场源电荷。设一个点电荷的电荷量为+Q,与之相距为r的A点放一试探电荷,所带电荷量为+q。(1)试用所学的知识推导A点的场强的大小,并确定场强的方向;(2)假设所放试探电荷为-2q,结果如何?(3)如果移走所放的试探电荷呢?(请两位同学板演前两问后,共同完成第三问)师生共同归纳总结:1 .点电荷电场的场强大小与方向。(多媒体动画演示方向确实定方法)2 .电场强度是描述电场(力的)性质的物理量,在静电场中,它不随时间改变。电场中某点的场强
9、完全由电场本身决定,与是否放入电荷,放入电荷的电荷量、电性无关!E=1.E=gEk辨析9和户的关系,强调户的适用条件。三、小结通过本节课的学习,我们知道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,它最根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电场强度。电场强度是用比值法定义的,它是矢量,有方向。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拟常见的方法。四、板书设计一、电场客观存在的一种特殊的物质形态二、电场强度1 .定义:E=Fq2 .单位:3 .方向:跟正电荷在该点所受静电力的方向相同三、点电荷的电场1 .推导:2 .大小:3 .方向:四、电场强度的叠加五、布置作业教材P14-151、2、7六、教学反思探究描述电场强弱的物理量是本节课的重难点内容之一,应给学生充分的思考时间,并让学生相互交流讨论,教师还可进行适当启发引导。另外,探究时间很难控制,在内容处理上应做到详略得当,发挥学生的主动性,如对电场及练习题的处理,尽可能由学生完成。