2012高中物理一轮复习 1.3《电场强度》教学案 新人教版选修3-1

用心 爱心 专心 1 选修选修 3 13 1 第一章第一章 电场强度教案电场强度教案 一教材分析一教材分析 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 二二教学目标教学目标 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 用心 爱心 专心 2 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 七课时安排七课时安排 2 课时 八教学过程八教学过程 一 复习提问 新课导入 5 分钟 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 学生回答 略 教师 我们不免会产生这样的疑问 投影展示问题 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 投影展示 探究影响电荷间相互作用力的因素 图片 1 2 1 教师 这幅图大家不陌生 那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样 说明了什 么 学生回答 库仑力的大小与距离有关 教师 其本质原因又是什么呢 投影展示问题 2 教师 带着这两个疑问 本节课我们一齐来学习第三节电场强度 板书课题 二 新课教学 35 分钟 一 电场 教师 请同学们带着以下问题自学 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 学生回答 1 略 教师 法拉第同学们曾记否 学生 集体 回答 电磁感应现象 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 上有着突出的贡献 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 2 略 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 场与实物是物质存在的两种不同形式 用心 爱心 专心 3 3 学生回答 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 学生回答 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 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 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 学生回答 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 学生回答 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 比较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 学生回答后依次填入 F1 F2 F3及 F1 F2 F3 2F1 3F1 4F1 nF1等 表一 P1位置 试探电荷 q2q3q4qnq 静电力 F12F13F14F1nF1 表二 P2位置 表三 P3位置 学生思考并交流讨论 学生回答 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 试探电荷 q2q3q4qnq 静电力 F22F23F24F2nF2 试探电荷 q2q3q4qnq 静电力 F32F33F34F3nF3 用心 爱心 专心 4 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 三张表格比较 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 以前我们还学过哪些物理量是用比值法来定义的 学生回答 略 教师 从它的定义 电场强度的单位是什么 学生回答 N C 教师介绍另一种单位并板书 2 单位 N C 或 V m 1N C 1V m 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 回答 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 按照这个规定 如果放入电场中的是负电荷呢 学生回答 与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反 随堂练习 1 见学案 九九板书设计 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 F q 2 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 十十教学反思教学反思 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 用心 爱心 专心 5 第三节 电场强度学案第三节 电场强度学案 课前预习学案课前预习学案 一预习目标一预习目标 1 通过实验认识电场 2 会用电场强度描述电场 3 会用电场线描述电场 知道几种常见电场线的分布情况 二预习内容二预习内容 电场的两种描述及电场的性质 三提出疑惑三提出疑惑 问题 1 物质存在有两种形式 一种是实物 另一种是场 场看不见 摸不着 但却客观 存在 你知道自然界存在哪些场吗 问题 2 电场的基本性质是什么 怎样简单 快捷地判断空间中是否存在电场 问题 3 试探电荷q在某点受到的静电力大小为F 则该点的电场强度E 电 场强度简称 在国际单位制中 其单位为 符号为 物理学中 规定电场中某点的电场强度的方向 问题 4 无形的电场可以用有形的电场线来描述 试分别画出单个正点电荷 单个负点电 荷的电场线分布图 问题 5 什么是匀强电场 匀强电场的电场线有哪些特点 课内探究学案课内探究学案 一学习目标一学习目标 图 1 2 1图 1 2 2 用心 爱心 专心 6 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 二学习过程二学习过程 合作探究 问题 1 要研究电场 必须在电场中放入电荷 无论放置什么样的带电体都可以吗 问题 2 小组讨论 甲同学说 由电场强度的定义可知 E跟F成正比 E q F E 跟q成反比 乙同学说 电场强度E跟q F无关 请说出你们小组的观点 如果以检 验电荷q的带电量值为横轴 它在电场中A点受到的静电力F为纵轴画出直角坐标系 你认 为F与q的关系图线应是什么样的曲线 问题 3 电场强度是如何描述电场的强弱和方向的 问题 4 电场线的定义是什么 电场中真的存在蜘蛛网一样的线吗 问题 5 观察演示实验 模拟电场线分布情况 盛在容器中的蓖麻油 头发屑 电源电极 问题 6 怎样用电场线直观形象地描述电场 你能概括一下电场线的特点吗 问题 7 小组讨论 两条电场线在空间中能相交吗 说出你们组的理由 问题 8 小组讨论 如图所示 点电荷q分别放在A B两点上 请比较同一图中静电力 FA FB的大小 你能画出点电荷q在A点所受静电力的方向吗 1 图 1 2 3 q q AB E 图 1 2 5 q q A B E 图 1 2 4 q q AB E q q 图 1 2 6 AB E 用心 爱心 专心 7 2 3 4 三三 反思总结反思总结 资 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 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 学中比较常见的方法 四课堂检测四课堂检测 1 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 2 如图 6 正点电荷 Q 的电场中 A 点场强为 100N C C 点场强为 36N C B 是 AC 的中点 则 B 点的场强为 N C 3 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 图 1 2 7 q q AB E 图 1 2 8 q q AB E 图 1 2 9 q q AB E 图 1 2 10 q q AB E 用心 爱心 专心 8 课后练习与提高课后练习与提高 1 下列关于点电荷的场强公式 2 r Q kE 的几种不同的理解 不正确的是 A 在点电荷 Q 的电场中 某点的场强大小与 Q 成正比 与 r2成反比 B 当 r 0 时 E 当 r 时 E 0 C 点电荷 Q 产生的电场中 各点的场强方向一定是背向点电荷 Q D 以点电荷 Q 为中心 r 为半径的球面上各处的场强相等 2 在电场中某点放入电荷量为 q 的正电荷时 测得该点的场强为 E 若在同一点放入电荷量 q 2q 的负电荷时 测得场强为 E 则有 A E E 方向与 E 相反B E 2E 方向与 E 相同 C E 2 1 E 方向与 E 相同D E E 方向与 E 相同 3 图 1 3 19 所示的各电场中 A B 两点场强相同的是 4 在同一直线上依次有A B C三点 且BC 3AB 在A点固定一个带正电的小球 在B点 引入电量为 2 0 10 8c 的试探电荷 其所受电场力为 2 0 10 6N 将该试探电荷移去后 B点的场强为 C点的场强为 如果要使B点的场强为零 可能 在C点放一个电量是 A 点处带电小球的电量的 倍的 电荷 5 2007 广东理科基础 12 如图所示 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 Q q 由 a 运动