云南省德宏州潞西市芒市中学高中物理 1.3 电场强度（第1课时）教案 新人教版选修31.doc

1 云南省德宏州潞西市芒市中学云南省德宏州潞西市芒市中学 2014 20152014 2015 学年高中物理学年高中物理 1 31 3 电场强电场强 度 第度 第 1 1 课时 教案课时 教案 新人教版选修新人教版选修 3 13 1 一 内容及解析 一 内容及解析 1 1 内容 内容 本节主要介绍电场和电场强度及其应用 2 2 解析 解析 这一节概念比较抽象 而电场强度有大小和方向对学生来说很可能的 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 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 思考题思考题 1 1 初中学习过磁体之间的作用力 需要接触产生吗 思考题思考题 2 2 某点的场强同试验电荷有关吗 该点场强由什么决定 三 教学问题诊断分析 三 教学问题诊断分析 1 学生在学习知识过程中 力的知识没有学好 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学生遇到的难点 四 四 教学支持条件分析 教学支持条件分析 为了加强学生对这部分知识的学习 帮助学生克服在学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 五 教学过程设计 教学过程设计 1 1 教学基本流程 教学基本流程 复习库仑力 力的合成 本节学习要点 电荷的基本概念 电场强度 练习 小结 2 2 教学情景 教学情景 问题问题 1 1 电荷间的相互作用靠什么来传递 设计意图设计意图 知道电场传递力的作用 问题问题 2 2 电场的基本性质是什么 设计意图设计意图 电场能对电荷产生力的作用 问题问题 3 3 电场的大小相同吗 如何表示呢 设计意图设计意图 电场有大小 可以用公式表示为 e f q 问题问题 4 4 电场是怎样叠加的 设计意图设计意图 知道电场的原理 例题例题 1 1 带电小球 a c 相距 30cm 均带正电 当一个带有负电的小球 b 放在 a c 间连线 的直线上 且 b c 相距 20cm 时 可使 c 恰受电场力平衡 a b c 均可看成点电荷 a b 所带电量应满足什么关系 如果要求 a b c 三球所受电场力同时平衡 它们的电量应满足什么关系 解 c 处于平衡状态 实际上是要求 c 处在 a b 形成的电场中的电场强度为零的地方 既然 c 所在处的合场强为零 那么 c 所带电量的正或负 电量的多或少均对其平衡无影 响 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 答案 qa qb 9 4 qa qb qc 9 4 36 变式变式 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 2 强为 a 0 b 2kq r2 c 4kq r2 d 8kq r2 设计意图设计意图 对库仑定律进行复习 巩固矢量合成方法 例题例题 2 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 则剩余部分在圆环中心处 o 点产生llr 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 本来与 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 因题目中有条件 所以这一小段可以当成点电荷 利用点lr 电荷的场强公式可求出答案 解法之二 将 ab 段看成是一小段带正电和一小段带负电的圆环叠放 这样仍与题目的 条件相符 而带正电的小段将圆环补齐 整个带电圆环在圆心处产生的电场的场强为零 带 负电的一小段在圆心处产生的场强可利用点电荷的场强公式求出 这就是题目所要求的答 案 答案 方向指向 ab 2 r ql ke 变式变式 如图所示 等边三角形 abc 的边长为 a 在它的顶点 b c 上各有电量为 q 0 的点电荷 试求三角形中心处场强 e 的大小和方向 设计意图设计意图 练习使用场强的叠加原理 六 六 目标检测 目标检测 1 下列关于电场强度的叙述正确的是 a 电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力 b 电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比 c 电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向 d 电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关 2 电场强度的定义式为 e f q a 该定义式只适用于点电荷产生的电场 b f 是检验电荷所受到的力 q 是产生电场的电荷电量 c 场强的方向与 f 的方向相同 d 由该定义式可知 场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比 3 3 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 2kq r2 c 4kq r2 d 8kq r2 4 在 x 轴上有两个点电荷 一个带正电荷 q1 另一个带负电荷 q2 且 q1 2q2 用 e1 e2表 示这两个点电荷所产生的场强的大小 则在 x 轴上 e1 e2的点共有 处 其中 处 的合场强为零 处的合场强为 2e2 设计意图 设计意图 检测目标完成情况 配餐作业配餐作业 从下列三组题中任意选择两组题完成 建议选择 ab 或 bc a a 组题组题 1 下面关于电场的叙述正确的是 a 两个未接触的电荷发生了相互作用 一定是电场引起的 b 只有电荷发生相互作用时才产生电场 c 只要有电荷存在 其周围就存在电场 d a 电荷受到 b 电荷的作用 是 b 电荷的电场对 a 电荷的作用 2 a 为已知电场中的一固定点 在 a 点放一电量为 q 的电荷 所受电场力为 f a 点的场强 为 e 则 a 若在 a 点换上 q a 点场强方向发生变化 b 若在 a 点换上电量为 2q 的电荷 a 点的场强将变为 2e c 若在 a 点移去电荷 q a 点的场强变为零 d a 点场强的大小 方向与 q 的大小 正负 有无均无关 设计意图设计意图 对学生进行基础知识练习 b b 组题组题 1 对公式的几种不同理解 错误的是 2 r q ke a 当 r 0 时 e b 发 r 时 e 0 c 某点的场强与点电荷 q 的大小无关 d 在以点电荷 q 为中心 r 为半径的球面上 各处的电场强度都相同 2 真空中有一电场 在电场中的 p 点放一电量为 4 0 10 9c 的检验电荷 它受到的电场力为 2 0 10 5n 则 p 点的场强为 n c 把检验电荷电量减小为 2 0 10 9c 则该电荷 在 p 点受到的电场力为 n 3 在空间某一区域 有一匀强电场 一质量为 m 的液滴 带正电荷 电量为 q 在此电场中 恰能沿竖直方向作匀速直线运动 则此区域的电场强度的大小为 n c 方向 设计意图 设计意图 提高学生对基础知识的学习 c c 组题组题 1 如图所示 a b 为体积可忽略的带电小球 qa 2 10 8c qb 2 10 8c a b 相距 4 3cm 在水平外电场作用下 a b 保持静止 悬线都沿竖直方向