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文档简介

电通量、静电场的高斯定理 (第三次课)2学时本次课的内容为电通量的概念和静电场的高斯定理。高斯定理在电学中占有重要地位，它表明了静电场是无旋的。高斯定理也是麦克斯韦方程组的基本方程之一。教材在引入电场线的基础上，给出了电场强度通量的定义；然后讨论了点电荷放在球面中心时的电通量；再将结论推广到一般情况。较好地体现了物理学中的归纳、演绎的研究方法。授课对象在高中学习了如何利用电场线来描述电场，也学习了通量（包括电通量和磁通量）的概念，为本节课的学习奠定了基础。但学生研究物理问题时运用归纳和演绎方法的能力不足，在教学中有待通过引导使其能力得到逐步提高。1、掌握电场线、电场强度通量的概念；2、掌握静电场的高斯定理内容、以及内涵；3、掌握利用高斯定理求解具有高度对称性的带电体的电场；4、通过对高斯定理的推导，使学生掌握科学研究中归纳、演绎等基本的研究方法。1、静电场的高斯定理的内容；2、静电场的高斯定理的物理内涵。1、静电场的高斯定理的物理内涵；2、利用静电场的高斯定理求解具有高度对称性的带电体的电场。以问题讨论方法为主。以引导、分析、归纳、互动等方法辅助教学。多媒体、讲授一、 课程导入（约5分钟）知识回顾（高中的电场线、电通量）设问：静电场中闭合曲面的电通量遵循设么样的规律呢？二、 新课展开（约40分钟）概念：电场设问：为了形象地描述静电场，可以采用什么样的方法？概念：电场线设问：我们在中学学习过匀强电场中的电通量，在一般的电场中的电通量应如何计算？分析讨论定义：将曲面分割每个面元处的电场可视为匀强电场求出各面元的电通量将各面元的电通量累加（积分）整个曲面的电通量。设问：在静电场中，如果曲面是闭合曲面，曲面的电通量有何规律呢？分析讨论：先讨论点电荷置于球面中心时球面的电通量然后将球面推广到任意曲面再讨论点电荷位于曲面外的情况最后归纳得到高斯定理。设问：高斯定理是在库仑定律的基础上得出的，那么两者是不是等同的呢？分析讨论：主要强调两个方面反映静电场的性质的角度不同；适用范围不同。三、课堂讨论（约35分钟）以例题形式讨论：均匀带电的球面、球体；无限长的柱面、柱体；无限大的平面的电场分布。四、小结（约3分钟）五、拓展（约6分钟）讨论：求检验电荷在点电荷的电场中沿任意路径运动一周后电场力做的功。结论能否推广到任意静电场？六、作业：（约1分钟） 自编习题集下册，练习三。1、马文蔚主编物理学（上、下册）高等教育出版社，2000年；2、黄乔松、朱淑英以电场线为纽带讲解真空中静电场的高斯定理中国高教论丛，26（2），p3638，2004年。归纳方法是科学研究的重要方法，为培养学生用归纳法从事科学研究的能力，在得到高斯定理的过程中，应着力体现出归纳过程的步骤：一是搜集和积累一系列事物的经验或知识素材；二是分析所得材料的基本性质和特点，寻找出其服从的基本
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