§1-2电场强度

课时教学方案总第课时本节第1课时课题§1-3电场强度授课模式新授内容要点知道电荷相互作用是通过电场发生的用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度教材分析本章是选修3系列的第一章，是高中阶段电学内容的开始，也是高中阶段基础的内容之一。电场强度描述了电场的力的性质，是电学中最基本的概念。学好电场强度和电场力，才可拓展延伸至电场力做功、电势差、电势能、电流的形成、带电粒子的运动等一系列的新概念。所以电场强度是掌握电学其他许多概念的基础。因此电场强度概念不仅是本章的重点、难点，也是整个高中电学，乃至整个电磁学的重点之一。要让理解电场强度的概念，首先要建立电场的概念，这是学生在学习本节感到最困难的地方。学情分析统观教学指导意见和教材，不难发现本课的教学有如下的特点：１知识点多：电场，电场强度，电场线，检验电荷，点电荷的电场，场源电荷，矢量运算等２教学内容抽象：电场看不见模不着，学生对于场的感性认识少,电场线是一个理想的模型．３学生的知识体系不完备：关于场没有完整的知识网络，在教学中必须重新构建．学习目标知道电荷相互作用是通过电场发生的用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度重难点及解决策略知道电荷相互作用是通过电场发生的用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度教学程序设计学生活动设计意图一、复习提问：师：上一节，我们认识了电现象中的电荷，包括点电荷，元电荷及电荷之间存在的相互作用。什么是点电荷？电荷相互作用有什么规律？哪位同学来帮我们回顾一下？电荷之间有相互作用，我们把这个作用的电力叫库仑力或静电力。电荷之间的作用力是怎样发生的呢？今天我们就来研究这个问题。二、新课学习：踢足球时，脚要直接接触球（看图片），实验演示：两个带电小球靠近，生答：带电小球受到原电荷的作用力。电荷间的作用没有“接触”，难道电荷作用是“超距作用”？生答：不接触类比重力的产生，可总结出是场的作用，叫做电场。1、电场：.(1)任何带电体周围产生的一种特殊物质。电场看不见，又摸不着，怎样去认识它、研究它？动手实验：利用手中的塑料笔使其摩擦带电，并让其靠近悬挂的铜丝。现象：塑料笔吸引铜丝，铜丝偏角可达到60度。（2）基本性质：电场能对处在其中的电荷有力的作用，提示学生：电场分布强弱不同。进一步研究电场分布。引入形成电场的场源电荷Q，又引入一个试探电荷q，q必须很小，可看成点电荷。而且q电量也少，不影响源电荷Q的电场。大家观看演示，同一电荷q在源电荷Q附近，不同位置处，静止时受力有何特点？受力大小不等，那说明了什么？电场不同位置，会有强弱不同。这使我们想到，1.复习电荷的知识2.思考电荷间力的作用3.分析几种情况下力的特点，比如非接触性等，归纳得出相关的物理知识。类比分析重力场，得出电场的概念.动手实验，学生感受电场的存在巩固复习引出本节课的内容。教师演示与实验探究*培养学生分析具体情境能力，用联系类比的方法，对知识迁移，达到对新知识的认知。如何表示一个电场不同位置的强弱呢？用什么表达更确切？刚才，试探电荷q在不同位置受力不同，那么是否电场力就可用来表示电场的强弱呢？为什么不能用电场力表示电场强弱？演示电场中同一点，放不同的试探电荷，结果：同一位置不同电荷受力却不等。显然不能用试探电荷受的力的大小表示电场。是什么使其受力不等呢？显然，不是电场本身变化了，而是不影响电场的试探电荷。比值qF在电场中同一点是不变的。比值qF反映了什么呢？是电场的强弱分布。2．电场强度：（1）试探电荷：（2）定义：物理学中把放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力与它的电量的比值叫做这一点的电场强度。简称场强。①定义式：qFE（适用于任何电场）②比值定义法：ρ=m/vv=s/t提示分析ρ与m，v的关系，总结出:电场中某一点的场强与场源电荷的带电量有关，与场中的位置有关，而与检验电荷无关。③物理意义：描述某点电场的强弱和方向，④单位：牛/库（N/C）⑤矢量性：我们规定电场中某点的场强方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同，那么负电荷所受电场力的方向与电场强度方向相反。(做图演示)知道某点电场强度，有何用途呢？比如F=E·q说明了什么？已知E，马上可确定点电荷受力了。下面我们一起来试试，利用电场强度定义及库仑定律，设法推导点电荷产生的电场中某点电场强度。（3）真空中点电荷的电场强度：（设场源电荷+Q，试探q，在r处，由库仑定律学生观察教师演示实验，找出在电荷不同位置处静电力不同，也即是小球偏转角不同学生猜想，电荷受力F与自身电荷量见有什么关系？必要时可让学生自主探究得出6.归纳总结电场强度的知识点7.针对讲解，了解电场强度的注意点实验演示观察现象分析规律比值定义法得出电场强度的概念知识生成F=2rkQq∵E=qF）①表达式：E=2rkQ画图，该A处，正试探电荷q受力背离连线向外，（再举例-q的试探电荷）总结得出：②方向：正点电荷在各点处电场强度方向都是背离场源电荷向外。么所有物体都是很紧密的物质，但事实不是这样）（负电荷给学生讨论总结出来。）③大小与Q和r有关。说明：公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离．从而使学生理解：空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关．提出问题：如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点的场强是怎样的呢？带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性，分析出电场的叠加原理．（4）电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和．先分析方法（P13-14）后举例：先在同一直线再不在同一直线。例如：课本图1.3-3中P点的场强，等于＋Q1在该点产生的场强E1和Q2在该点产生的场强E2的矢量和．从而使学生进一步理解到，任何带电体都可以看做是有许多点电荷组成的．利用点电荷场强的计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强．当堂练习：1．下列说法中正确的是：[ABC]A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用2．下列说法中正确的是：[BC]A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B．电场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关C．电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的利用上节课所学习的知识，明确源电荷和试探电荷，分析得出电场强度的另外一个计算式巩固练习夯实基础培养学生分析具体情境能力，用联系类比的方法，对知识迁移，达到对新知识的认知。相互交流合作学习，进一步电动势通过对不同内容的拓展，引导学生能通过自己对不同事例的分析，知道对问题考虑的全面性有所了受力方向D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的3．下列说法中正确的是：[ACD]A．场强的定义式E=F/q中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量B．场强的定义式E=F/q中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量C．在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，此场对q1作用的电场力F=q1×kq2/r2，同样kq1/r2是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小，此场对q2作用的电场力F=q2×kq1/r2D．无论定义式E=F/q中的q值(不为零)如何变化，在电场中的同一点，F与q的比值始终不变解，教学程序设计学生活动设计意图B6.【思考与讨论】如果做功与路径有关，那能否建立电势能的概念呢？7.重力做功与重力势能变化的关系？8.在教师的指导下分析如图情景得到：静电力做的功等于电势能的变化。9.思考讨论对不同的电荷从A运动到B的过程中，电势能的变化情况。*通过知识的类比，让学生能从中感受到新知识的得出也可以通过已有获取。*相互交流合作学习，进一步理解电场力做功与电势能变化的关系。*类比法重力势能是系统能，同样电势能也是系统所共有的。教学程序设计学生活动设计意图10.在上面讨论的问题中，请分析求出A点的电势能为多少？11.思考并回答重力势能的相对性。*学生思考后无法直接求出，不妨就此激励学生，并提出类比方法。*通过对不同内容的拓展，引导学生能通过自己对不同事例的分析，知道对问题考虑的全面性有所了解，同时能正确认识到在分析问题时还应该思考问题的不同侧面，达到对问题的全面解决。提高思维的深度和发散能力，达到对物理学习全面化的探究要求。