《電場強(qiáng)度和電場線》教學(xué)設(shè)計(jì)
《電場強(qiáng)度和電場線》教學(xué)設(shè)計(jì)
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。
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
能力目標(biāo)：
1、能運(yùn)用已學(xué)過的知識來幫助理解，理解電荷作用靠電場傳遞。
2、通過實(shí)驗(yàn)及對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察、分析，得出對有關(guān)現(xiàn)象的本質(zhì)認(rèn)識
教學(xué)方法：
1、復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課，提出新課題；
2、設(shè)問激疑，通過引導(dǎo)，充分調(diào)動學(xué)生積極思考，體現(xiàn)學(xué)生主體地位；
3、類比釋疑，由已知的相類似知識，通過類比、分析，使得抽象概念能夠較順利地建立；
4、實(shí)驗(yàn)分析，定性與定量相互結(jié)合，使具體現(xiàn)象直觀表達(dá)抽象概念，并充分運(yùn)用多媒體輔助，動畫模擬擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)成效。
教具：
幻燈片，計(jì)算機(jī)，銅絲，塑料筆。
【教學(xué)過程】
一、復(fù)習(xí)提 問：
師：上一節(jié)，我們認(rèn)識了電現(xiàn)象中的電荷，包括點(diǎn)電荷，元電荷及電荷之間存在的相互作用。什么是點(diǎn)電荷？電荷相互作用有什么規(guī)律？哪位同學(xué)來幫我們回顧一下？
電荷之間有相互作用，我們把這個(gè)作用的電力叫庫侖力或靜電力。電荷之間的作用力是怎樣發(fā)生的呢？今天我們就來研究這個(gè)問題。
二、新課學(xué)習(xí)：
踢足球時(shí)，腳要直接接觸球（看圖片），
實(shí)驗(yàn)演 示：兩個(gè)帶電小球靠近，生答：帶電小球受到原電荷的作用力。
電荷間的作用沒有“接觸”，難道電荷作用是“超距作用”？
生答：不接觸
類比重力的產(chǎn)生，可總結(jié)出是場的作用，叫做電場。
1、電場：.
(1)任何帶電體周圍產(chǎn)生的一種特殊物質(zhì)。電場看不見，又摸不著，怎樣去認(rèn)識它、研究它？
動手實(shí)驗(yàn)：利用手中的塑料筆使其摩擦帶電，并讓其靠近懸掛的銅絲。
現(xiàn)象：塑料筆吸引銅絲，銅絲偏角可達(dá)到60度。
（2）基本性質(zhì)：電場能對處在其中的電荷有力的作用，
提示學(xué)生：電場分布強(qiáng)弱不同。進(jìn)一步研究電場分布。
引入形成電場的場源電荷Q，又引入一個(gè)試探電荷q，q必須很小，可看成點(diǎn)電荷。而且q電量也少，不影響源電荷Q的電場。
大家觀看演示，同一電荷q在源電荷Q附近，不同位置處，靜止時(shí)受力有何特點(diǎn)？受力大小不等，那說明了什么？
電場不同位置，會有強(qiáng)弱不同。這使我們想到，如何表示一個(gè)電場不同位置的強(qiáng)弱呢？用什么表達(dá)更確切？剛才，試探電荷q在不同位置受力不同，那么是否電場力就可用來表示電場的強(qiáng)弱呢？為什么不能用電場力表示電場強(qiáng)弱？演示電場中同一點(diǎn)，放不同的試探電荷，
結(jié)果：同一位置不同電荷受力卻不等。顯然不能用試探電荷受的力的大小表示電場。是什么使其受力不等呢？顯然，不是電場本身變化了，而是不影響電場的試探電荷。比值 在電場中同一點(diǎn)是不變的。比值 反映了什么呢？是電場的強(qiáng)弱分布。
2．電場強(qiáng)度：
（1）試探電荷：
（2）定義：物理學(xué)中把放入電場中某一點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的電場力與它的電量的比值叫做這一點(diǎn)的電場強(qiáng)度。簡稱場強(qiáng)。
①定義式： （適用于任何電場）
②比值定義法：=/v v=s/t
提示分析與，v的關(guān)系，總結(jié)出:電場中某一點(diǎn)的場強(qiáng)與場源電荷的帶電量有關(guān)， 與場中的位置有關(guān)，而與檢驗(yàn)電荷無關(guān)。
③物理意義：描述某點(diǎn)電場的強(qiáng)弱和方向，
④單位： 牛/庫（N/C）
⑤矢量性：我們規(guī)定電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向與正電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向相同，那么負(fù)電荷所受 電場力的方向與電場強(qiáng)度方向相反。(做圖演示)
知道某點(diǎn)電場強(qiáng)度，有何用途呢？比如F=E·q說明了什么？已知E，馬上可確定點(diǎn)電荷受力了。
下面我們一起來試試，利用 電場強(qiáng)度定義及庫侖定律，設(shè)法推導(dǎo)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中 某點(diǎn)電場強(qiáng)度。
（3）真空中點(diǎn)電荷的 電場強(qiáng)度：
（設(shè)場源電荷+Q，試探q，在r處，由庫侖定律F= ∵E= ）
①表達(dá)式：E=
畫圖，該A處，正試探電荷q受力背離連線向外，（再舉例-q的試探電荷）總結(jié)得出：
②方向：正點(diǎn)電荷在各點(diǎn)處電場強(qiáng)度方向都是背離場源 電荷向外。么所有物體都是很緊密的物質(zhì)，但事實(shí)不是這樣） （負(fù)電荷給學(xué)生討論總結(jié)出來。）
③ 大小與Q和r有關(guān)。
說明：公式E=Q/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．
（4）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)．
當(dāng)堂練習(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=Q/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=q1q2/r2中q2/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×q2/r2，同樣q1/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×q1/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
3.電場線
電場線在每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向，電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小。
（用計(jì)算機(jī)展示幾種典型電場線的分布圖，并介紹它們的特點(diǎn)）
問：根據(jù)我們所看到的幾種電場線，誰能歸納一下電場線的方向有什么特點(diǎn)？
教師歸納：電場線總是從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)，如果只有負(fù)電荷，則電場線來自無窮遠(yuǎn)，終止于負(fù)電荷。
問：任意兩條電場線都不會相交，這是為什么？
教師歸納：如果相交，則交點(diǎn)就會有兩個(gè)切線方向，而同一點(diǎn)場強(qiáng)的大小和方向是唯一的。
實(shí)驗(yàn)?zāi)M以上幾種典型的電場線。
【作業(yè)布置】P15 1.2.3
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