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PAGE6-電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度【教學(xué)目標(biāo)】一、學(xué)問與技能1.粗略了解物理學(xué)史上對(duì)電荷間相互作用力的相識(shí)過程。2.知道電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的,電場(chǎng)是客觀存在的。3.理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義,會(huì)依據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。4.能依據(jù)庫侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式,并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。5.知道場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理,并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡(jiǎn)潔的計(jì)算。6.知道常見幾種的電場(chǎng)線的特點(diǎn)。二、過程與方法1.經(jīng)驗(yàn)“探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量”的過程,獲得探究活動(dòng)的體驗(yàn)。2.領(lǐng)會(huì)通過電荷在電場(chǎng)中所受靜電力探討電場(chǎng)、志向模型法、比值法、類比法等物理學(xué)探討方法。三、情感看法與價(jià)值觀1.體驗(yàn)探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。2.學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的看法?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。2.理解電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度的概念,并會(huì)依據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量?!窘虒W(xué)過程】一、復(fù)習(xí)提問、新課導(dǎo)入老師:上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了庫侖定律,請(qǐng)同學(xué)們回憶一下:庫侖定律的內(nèi)容是什么?學(xué)生回答:略老師:我們不免會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問:投影展示問題1:真空中?它們之間相隔肯定的距離,又沒有干脆接觸,這種相互作用是如何產(chǎn)生的呢?能不能通過離開地面的物體仍受到重力得到啟示?投影展示“探究影響電荷間相互作用力的因素”。老師:這幅圖大家不生疏,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣,說明白什么?學(xué)生回答:庫侖力的大小與距離有關(guān)。老師:其本質(zhì)緣由又是什么呢?老師:帶著這兩個(gè)疑問,本節(jié)課我們一齊來學(xué)習(xí)《電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度》。(板書課題)二、新課教學(xué)(一)電場(chǎng)老師:請(qǐng)同學(xué)們帶著這三個(gè)問題來自學(xué)“電場(chǎng)”內(nèi)容,探討并回答以下問題。(1)電荷間的相互作用是如何發(fā)生的?這一觀點(diǎn)是誰提出來的?(2)請(qǐng)用自己的語言描述一下什么是電場(chǎng)?你能描述一下電場(chǎng)具有什么樣的特點(diǎn)嗎?(3)電場(chǎng)有什么本事?學(xué)生自學(xué)活動(dòng)一:學(xué)生回答:(1)略;(2)略;老師啟發(fā)引導(dǎo):場(chǎng)是“物質(zhì)”──它和分子、原子組成的實(shí)物一樣,是一種客觀存在。電視機(jī)、收音機(jī)信號(hào)的放射與接受就是電磁場(chǎng)在空間的傳播;“特別”──看不見、摸不著;“存在于電荷四周”并板書。(電場(chǎng)是)存在于電荷四周的一種特別的物質(zhì)。老師:場(chǎng)與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。(3)學(xué)生回答:對(duì)放入其中的電荷有靜電力的作用,電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的。如圖:(二)科學(xué)探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的方法老師:下面我們?cè)賮硖接懀孩傧嗤男∏蛟诓煌奈恢盟茏饔昧Σ灰粯?,其本質(zhì)緣由是什么呢?(比照“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片說明)學(xué)生回答:電場(chǎng)強(qiáng)弱不同。②那么如何來描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱呢?老師啟發(fā):像速度、密度等找尋一個(gè)物理量來表示。③如何來探討電場(chǎng)?(學(xué)生思索)老師啟發(fā)引導(dǎo):電場(chǎng)的本事是對(duì)場(chǎng)中的其他電荷具有作用力,這也是電場(chǎng)的最明顯、最基本的特征之一。因此在探討電場(chǎng)的性質(zhì)時(shí),我們可以從靜電力入手。(板書探討方法)老師:對(duì)于像電場(chǎng)這樣,看不見,摸不到,但又客觀存在的物質(zhì),可以依據(jù)它表現(xiàn)出來的性質(zhì)來探討它,這是物理學(xué)中常用的探討方法。老師:還須要什么?學(xué)生回答:電場(chǎng)及放入其中的電荷。老師簡(jiǎn)述:①“探究影響電荷間相互作用力的因素”中的摸索電荷;②場(chǎng)源電荷。師生共析對(duì)摸索電荷的要求。老師:下面請(qǐng)同學(xué)們細(xì)致視察模擬試驗(yàn)的動(dòng)畫演示,并描述你看到的現(xiàn)象說明白什么:①不同位置偏角不同;②增加摸索電荷帶電量偏角均增加。學(xué)生回答:不同位置受力不同;同一位置摸索電荷帶電量增加,受力增大,但不同位置受力大小關(guān)系不變。老師:下面我們?cè)偻ㄟ^表格定量地來看一看:將表格填完整,并分析、比較表格中的數(shù)據(jù)有什么特點(diǎn)和規(guī)律,看你能否得出如何來描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱。多媒體展示表格,學(xué)生回答后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。學(xué)生活動(dòng)二:表一:(P1位置)摸索電荷q2q3q4qnq靜電力F12F13F14F1nF1表二:(P2位置)摸索電荷q2q3q4qnq靜電力F22F23F24F2nF2表三:(P3位置)摸索電荷q2q3q4qnq靜電力F32F33F34F3nF3(學(xué)生思索并溝通探討)學(xué)生回答:(1)不同的電荷,即使在電場(chǎng)中的同一點(diǎn),所受靜電力也不同,因而不能干脆用摸索電荷所受的靜電力來表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱;(2)電場(chǎng)中同一點(diǎn),比值F/q是恒定的,與摸索電荷的電荷量無關(guān);(同一張表格)(3)在電場(chǎng)中不同位置比值F/q不同。(三張表格比較)(4)離源電荷近的位置比值F/q較大。師生共同小結(jié):比值由電荷q在電場(chǎng)中的位置確定,與電荷q的電荷量大小無關(guān),它才是反映電場(chǎng)性質(zhì)的物理量。老師:在物理學(xué)中我們定義放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。并板書。(三)電場(chǎng)強(qiáng)度1.定義:老師:以前我們還學(xué)過哪些物理量是用比值法來定義的?學(xué)生回答:略。老師:從它的定義,電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是什么?學(xué)生回答:N/C介紹另一種單位并板書。2.單位:N/C或V/m,1N/C=1V/m老師結(jié)合板畫:在電場(chǎng)中不同位置,同種電荷受力方向不同,說明場(chǎng)強(qiáng)是矢量還是標(biāo)量?學(xué)生(集體)回答:矢量3.勻強(qiáng)電場(chǎng)(1)定義:假如電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同,這個(gè)電場(chǎng)就叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)。(2)特點(diǎn):①電場(chǎng)方向到處相同。②場(chǎng)強(qiáng)大小到處相等。(四)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加老師結(jié)合板畫:電場(chǎng)中同一點(diǎn)放入正電荷和負(fù)電荷受力方向不同,如何確定場(chǎng)強(qiáng)的方向呢?老師:在物理學(xué)中作出了這樣的規(guī)定。(板書)方向:電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同。老師:依據(jù)這個(gè)規(guī)定,假如放入電場(chǎng)中的是負(fù)電荷呢?學(xué)生回答:與負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受靜電力的方向相反。投影練習(xí):練習(xí)1(加深對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的理解,探討點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)大小與方向)點(diǎn)電荷是最簡(jiǎn)潔的場(chǎng)源電荷。設(shè)一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量為+Q,與之相距為r的A點(diǎn)放一摸索電荷,所帶電荷量為+q。(1)試用所學(xué)的學(xué)問推導(dǎo)A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小,并確定場(chǎng)強(qiáng)的方向;(2)若所放摸索電荷為-2q,結(jié)果如何?(3)假如移走所放的摸索電荷呢?(請(qǐng)兩位同學(xué)板演前兩問后,共同完成第三問)師生共同歸納總結(jié):1.點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小與方向。(多媒體動(dòng)畫演示方向的確定方法)2.電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)(力的)性質(zhì)的物理量,在靜電場(chǎng)中,它不隨時(shí)間變更。電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)完全由電場(chǎng)本身確定,與是否放入電荷,放入電荷的電荷量、電性無關(guān)!練習(xí)2(探討場(chǎng)強(qiáng)的疊加,鞏固對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的理解及公式的敏捷運(yùn)用,加強(qiáng)計(jì)算實(shí)力培育)如圖所示,真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它們相距0.1m,A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離r相等,r=0.1m。求:(1)電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng);(2)在A點(diǎn)放入電量q=-1×10-6C,求它受的電場(chǎng)力。老師:題中場(chǎng)源電荷不止一個(gè),如何來確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)?學(xué)生:平行四邊形定則(請(qǐng)兩位同學(xué)板演)老師:依據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理對(duì)于一個(gè)比較大的不能看成點(diǎn)電荷的帶電物體產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)如何確定?學(xué)生思索后回答:無限等分成若干個(gè)點(diǎn)電荷。老師:依據(jù)以上方法,同學(xué)們?cè)O(shè)想一下一個(gè)半徑為R的勻稱帶電球體(或球殼)外部產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng),如何求解?學(xué)生思索后回答:等效成電荷量集中于球心的點(diǎn)電荷。(五)電場(chǎng)線1.電場(chǎng)線的概念:電場(chǎng)線是畫在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線,曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向,電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線,而是為了形象描述電場(chǎng)而假想的線2.展示幾種常見的電場(chǎng)線三、小結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生
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