電荷的相互作用電場(chǎng)二

1、課題第八章 B 電荷的相互作用 電場(chǎng)（二）教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能：（1）理解電場(chǎng)線，知道電場(chǎng)線可以形象地表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。 （2）理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式，知道電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量。2、過程與方法（1）通過對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的學(xué)習(xí)，感受科學(xué)的抽象、理想化、數(shù)學(xué)方法和歸納等科學(xué)方法。（2）通過尋找合適的物理量描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的過程，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)比值定義物理量的方法。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀通過對(duì)電場(chǎng)的學(xué)習(xí)，知道場(chǎng)也是一種物質(zhì)的存在形式，建立辯證唯物主義的物質(zhì)觀。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：能用電場(chǎng)線和電場(chǎng)強(qiáng)度描繪電場(chǎng)。難點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度概念的建立。教學(xué)任務(wù)分析本節(jié)內(nèi)容屬于電場(chǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)，也是“場(chǎng)”的起點(diǎn)知識(shí)。

2、其中關(guān)于“電場(chǎng)”的概念、規(guī)律與研究方法不僅本身是電場(chǎng)的核心內(nèi)容，而且也是以后學(xué)習(xí)理解磁場(chǎng)等其他場(chǎng)的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)本設(shè)計(jì)內(nèi)容需要以力的知識(shí)、初中靜電的相關(guān)知識(shí)等為基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)從定性探究實(shí)驗(yàn)入手，通過創(chuàng)設(shè)情景、設(shè)問和探究性實(shí)驗(yàn)，定性得到電荷間的相互作用力的規(guī)律及影響其大小的相關(guān)因素；然后通過對(duì)電荷間的相互作用力產(chǎn)生原因的思考、相關(guān)物理史實(shí)的介紹，建立電場(chǎng)的概念。為形象描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱，利用電場(chǎng)對(duì)電荷的作用進(jìn)行探究，通過用圖線的方法來描述這種作用效果，從而建立電場(chǎng)線的概念，并學(xué)會(huì)使用電場(chǎng)線形象地描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱。為進(jìn)一步精確描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱，繼續(xù)由電場(chǎng)力入手，通過比值定義的方法建立了電場(chǎng)強(qiáng)度的概念。最后通過電

3、場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的比較，深入理解本設(shè)計(jì)所涉及的各重要概念。通過對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)弱的兩種描述方法的學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)正確描繪客觀世界的方法，從形象粗略描述到精確逐點(diǎn)描述，感受人類對(duì)未知事物循序漸進(jìn)、由淺入深的認(rèn)知過程。在建立點(diǎn)電荷、電場(chǎng)線、電場(chǎng)強(qiáng)度等概念時(shí)，感受到物理概念的建立不是憑空的，而是以客觀事實(shí)為基礎(chǔ)，抓住事實(shí)的本質(zhì)，通過科學(xué)的抽象、理想化和數(shù)學(xué)方法等歸納得出。在學(xué)習(xí)“場(chǎng)”的概念的過程中，從實(shí)驗(yàn)到物理史實(shí)的介紹，讓學(xué)生從客觀、主觀兩方面真切感受到這種特殊物質(zhì)的存在，感受到研究事物不能僅憑感官，還需依靠邏輯推理、分析判斷、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等多種方法，從而建立辯證唯物主義的物質(zhì)觀。教學(xué)方法講授法，練習(xí)法學(xué)習(xí)方法

4、目標(biāo)學(xué)習(xí)法，問題學(xué)習(xí)法教學(xué)資源1、器材：金屬球、鋁箔球（或通草球）、范德格拉夫起電器、絲綢、玻璃棒、鐵架臺(tái)、電場(chǎng)線投影器（或驗(yàn)電羽）、實(shí)物展示臺(tái)。2、課件：點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖；電場(chǎng)強(qiáng)度概念的建立的課件。3、錄像：電場(chǎng)在生活中的應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程：教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容：學(xué)生教師活動(dòng)復(fù)習(xí)引入新課教學(xué)一、電場(chǎng)線二、電場(chǎng)強(qiáng)度1）電荷之間相互作用力的大小與電荷間的距離有關(guān)，距離越小作用力越大；還與兩電荷的帶電量有關(guān)，電荷量越大作用力越大。2）點(diǎn)電荷帶電體的形狀、大小與兩個(gè)相互作用的帶電體之間的距離相比要小得多，其對(duì)相互作用力的影響可以忽略，那么帶電體可以看成為帶有電荷的點(diǎn)，這樣的帶電體叫做點(diǎn)電荷

5、。點(diǎn)電荷間相互作用的作用力方向沿著兩點(diǎn)電荷的連線，具體方向由相斥或相吸來判斷。點(diǎn)電荷是一種理想模型。一、電場(chǎng)線【激疑3】電場(chǎng)看不見，摸不著，想個(gè)什么樣的方法來形象地描述它呢？可以利用電場(chǎng)的基本性質(zhì)，即利用電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用來對(duì)電場(chǎng)進(jìn)行探究。【演示實(shí)驗(yàn)4】把頭發(fā)屑放在蓖麻油中，然后加上不同形狀的高壓電極，觀察頭發(fā)屑受到電場(chǎng)力的作用而重新排列形成的結(jié)果。如書圖8-15所示?！緦W(xué)生活動(dòng)1】將觀察到的結(jié)果用簡(jiǎn)單的線條來進(jìn)行描繪，需注意線條的疏密要在圖上有所體現(xiàn)。然后教師展示書圖8-16的圖形，并請(qǐng)學(xué)生將自己所畫的圖形與圖8-16中的對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果理想化描繪的圖形相對(duì)比，體會(huì)從具體的實(shí)驗(yàn)圖形到理

6、想化圖線的抽象過程?！居懻摻涣鳌空勔徽剤D8-16中的圖形與圖8-15中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及這些圖形的特點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生從受力的角度分析得出電場(chǎng)線的彎曲、疏密等特點(diǎn)。用曲線來大致描繪電場(chǎng)的分布，這種方法是英國(guó)物理學(xué)家法拉第提出來的。1、形象描繪電場(chǎng)分布的曲線叫電場(chǎng)線。電場(chǎng)線并不真實(shí)存在，只是人們用來形象描繪電場(chǎng)對(duì)電荷作用力的方向與大小。2、為了表示電場(chǎng)力的方向，規(guī)定電場(chǎng)線上任一點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)正電荷受力方向?！緦W(xué)生活動(dòng)2】根據(jù)電場(chǎng)線的方向規(guī)定在圖8-16的曲線上添上箭頭，用來表示電場(chǎng)線的方向。然后與圖8-17進(jìn)行對(duì)比。3、電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱?！緦W(xué)生活動(dòng)3】畫出一負(fù)電荷周圍的電場(chǎng)線。小組

7、交流：總結(jié)電場(chǎng)線具有哪些特點(diǎn)？4、電場(chǎng)線的特點(diǎn)：電場(chǎng)線是假想的，不是真實(shí)的；電場(chǎng)線起于正電荷止于負(fù)電荷，電場(chǎng)線不閉合；電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱；電場(chǎng)線不能相交；電場(chǎng)線不能相切。二、電場(chǎng)強(qiáng)度【激疑4】電場(chǎng)能夠?qū)μ幱趫?chǎng)中的電荷施加電場(chǎng)力的作用，這是電場(chǎng)的基本性質(zhì)之一。電場(chǎng)線可以形象地描繪電場(chǎng)的這種特性的大致分布，但這種描繪是非常粗略的。如何精確地、定量地描繪電場(chǎng)的力的特性呢？為了不致改變?cè)瓉淼碾妶?chǎng)，可以選擇一個(gè)帶電量很小、線度也很小的電荷q，分別放入帶電體Q所產(chǎn)生的電場(chǎng)中的不同位置，觀察電荷q受到的電場(chǎng)力有何特點(diǎn)。1、帶電體Q叫做場(chǎng)源電荷，電荷q叫做檢驗(yàn)電荷【探究實(shí)驗(yàn)2】如圖所示，使有絕緣支柱的

8、大金屬球帶電作為場(chǎng)源電荷，使絲線吊著的小鋁箔球帶少量電荷，用它作為檢驗(yàn)電荷q。把鋁箔球放在電場(chǎng)中不同的方位，注意觀察絲線的傾斜方向。然后將鋁箔球逐漸遠(yuǎn)離場(chǎng)源電荷，觀察絲線偏離豎直方向的角度?！緦?shí)驗(yàn)表明】在電場(chǎng)中不同點(diǎn)，電場(chǎng)對(duì)檢驗(yàn)電荷施加的電場(chǎng)力的大小和方向一般是不同的?？梢姴煌c(diǎn)電場(chǎng)的性質(zhì)是不同的。【討論交流】那么能否用檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力來定量的、精確的描述電場(chǎng)的這一性質(zhì)嗎？【探究實(shí)驗(yàn)3】把鋁箔球放在電場(chǎng)中同一位置，減小它的帶電量，注意觀察絲線的偏角?！緦?shí)驗(yàn)表明】在電場(chǎng)中同一點(diǎn)，檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力隨它所帶電量的減小而減小，所以，電場(chǎng)力不能用于描述電場(chǎng)本身的性質(zhì)。要描述電場(chǎng)，需要找一個(gè)與檢驗(yàn)電

9、荷的電量無關(guān)而只由電場(chǎng)決定的物理量。【討論交流】什么樣的物理量符合這一要求呢？如果我們能夠做更精確的實(shí)驗(yàn)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)：在電場(chǎng)中同一點(diǎn)，電場(chǎng)力不僅隨檢驗(yàn)電荷的電量的減小而減小，隨電場(chǎng)力的增大而增大，而且跟檢驗(yàn)電荷的電量之間總是存在這樣的定量關(guān)系：也就是說，在電場(chǎng)中同一點(diǎn)，電場(chǎng)力F與檢驗(yàn)電荷q的比值是一個(gè)與檢驗(yàn)電荷、電場(chǎng)力大小無關(guān)的量；而在電場(chǎng)中不同點(diǎn)，比值一般不同，因而該比值反映電場(chǎng)的性質(zhì)。2、電場(chǎng)強(qiáng)度放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力F與它電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。符號(hào)為E；E（定義式）；單位：N/C；大小：電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于單位電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力；電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，規(guī)定電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向。【學(xué)生活動(dòng)4】書示例1與示例2【總結(jié)】電場(chǎng)強(qiáng)度為電場(chǎng)的本身屬性，其大小、方向均與檢驗(yàn)電荷無關(guān)；但電場(chǎng)力的大小與電場(chǎng)該點(diǎn)的強(qiáng)弱、放入該點(diǎn)的電荷有關(guān)?！居懻摻涣鳌侩妶?chǎng)