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电场教学设计授课亮点

日期:2022-02-27

这是电场教学设计授课亮点,是优秀的物理教案文章,供老师家长们参考学习。

电场教学设计授课亮点

电场教学设计授课亮点第 1 篇

基础知识回顾

1.电荷、电荷守恒

⑴自然界中只存在两种电荷:正电荷、负电荷.使物体带电的方法有摩擦起电、接触起电、感应起电. ⑵静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间的相互吸引或排斥,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷.

⑶电荷守恒:电荷即不会创生,也不会消失,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷总量保持不变.(一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变)

⑷元电荷:指一个电子或质子所带的电荷量,用e表示.e=1.6×10-19

2.库仑定律

⑴真空中两个点电荷之间相互作用的电场力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.即:F=kq1q2 其中k为静电力常量, k=9.0×10 9 Nžm2/c2 2r

⑵成立条件

①真空中(空气中也近似成立),②点电荷,即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计.(对带电均匀的球, r为球心间的距离).

3.电场强度

⑴电场:带电体的周围存在着的一种特殊物质,它的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫电场力.电荷间的相互作用就是通过电场发生作用的.电场还具有能的性质.

⑵电场强度E:反映电场强弱和方向的物理量,是矢量.

①定义:放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫该点的电场强度.即:E=F

q单位:

②场强的方向:规定正电荷在电场中某点的受力方向为该点的场强方向. (说明:电场中某点的场强与放入场中的试探电荷无关,而是由该点的位置和场源电何来决定.)

⑶点电荷的电场强度:E=kQ,其中Q为场源电荷,E为场中距Q为r的某点处的场强大小.对于求r2

均匀带电的球体或球壳外某点的场强时,r为该点到球心的距离.

⑷电场强度的叠加:当存在多个场源电荷时,电场中某点的场强为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.

⑸电场线:为形象描述电场而引入的假想曲线.

①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷.

②电场线不相交,也不相切,更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹.

③同一幅图中,场强大的地方电场线较密,场强小的地方电场线较疏.

⑹匀强电场:电场中各点场强大小处处相等,方向相同,匀强电场的电场线是一些平行的等间距的平行线.

电场教学设计授课亮点第 2 篇

一、教学目标

1. 了解电场的概念

2. 理解电场强度的概念

3. 掌握电场强度的计算方法

二、重点、难点分析

1. 重点是使学生理解电场强度的概念及掌握电场强度的计算方法。

2. 电场强度是描述电场性质的物理量之一,这是难点。初学者容易把电场强度跟电场力混同起来。

三、主要教学过程

1. 复习库仑定律

在真空中两点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,这就是库仑定律。

2.新课引入

任何力的作用都离不开物质,脚踢球,脚对球的力直接作用在球上;狗拉雪橇,狗对雪橇的拉力是通过绳子作用的;地球对地表附近物质的作用力是通过重力场——物质;两电荷间相互作用时不直接接触,它们之间的相互作用也是通过别的物质作用的,这就是电场。

3.教学过程 设计

(1)电场

a.电荷周围存在一种特殊物质

提问:既然场是物质,为什么我们看不到呢?

答:物质形式 实体(由分子组成);看的见,摸的着。

场(形式):看不见,摸不着,不以人的感官意识为转移的客观存在。

例如可见光波长由7000 ~4000 ,但还有很多波长的光线我们看不到,但不等于它们不存在。不能以人灯感官为标准判一存在与否。场客观存在的证明是它有力、能的特性。例如重力场对有质量的物体有力的作用,用可对物体做功,说明其能量。电场对放入其 的电荷Q也有力的作用,可对Q做功,说明其有能量。

b.电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用,此力称电场力。

c.静电场:静止电荷的电场。

场有能和力的特性,我们先看电场中力的性质,它是本章的重要内容,先以点电荷为例。

如图1所示,在+Q电场中A点分别放入电荷q1、q2、q3则它们分别受电场力为:

A:F1= F2= ;F3=

看看上式,我们可发现场电荷Q对不同的检验电荷q有不同的电场力,但只要A点位置不变,F与q的比值就不变。

若换到B点,则

从上面分析看出:Q固定则电场的空间分布固定,对于场中某点固定, 值仅与Q、r有关,与检验电荷无关,它反映的是电场的性质,反映的是电场的强弱,称场强。

(2)电场强度

a.定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度,简称场强。

b.定义式:

E=

F——电场力 国际单位:牛(N)

q——电量 国际单位:库(C)

E——电场强度 国际单位:牛/库(N/C)

c.物理意义:

电场中某点的电场强度数值上等于单位正电荷在那里所受的电场力。

d.电场强度是矢量,规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向。电场中同一点,+q、-q受力方向不同,场强只能有一个方向,规定以+q的受力方向为正。

例 在图2中标出A、B、C、D四点的电场强度的方向。

正点电荷电场中某点电场强度方向沿连线背离+Q,负点电荷电场中某点电场强度方向沿连线指向-Q。

e.单位:牛/库 N/C

E= 借助于点电荷场强推出,可适用于任意电场。

(3)一个点电荷电场的场强

a. 真空中:E= (与检验电荷q无关,仅与场电荷Q及r有关)

b. 方向:正电荷在该点受电场力方向(以后还会遇到各点场强大小,方向均相同的匀强电场)

(4)两个点电荷产生的电场的叠加原理

如图3所法,在正点电荷Q1与负点电荷Q2产生的电场中有一点A,求A点的电场强度EA,由电场强度定义可知,EA在数值上为+1C点电荷在A点所受的电场力。今在A点放

q=1+C,q将同时受到Q1和Q2的作用,每个作用力都能单独用库仑定律求出,就像另一个电荷不存在一样,而q受的合力为各分力的矢量和,又因为q是1C正电荷,所以它受的电场力在数值上等于场强,也就是说A点的合场强为Q1与Q2单独在A眯产生的场强的矢量和,这就是电场强度的叠加原理。

用电场强度的叠加原理可以求和任意多个点电荷产生的电场强度,任何一个带电体不管其电荷分布多么复杂,都可以视为由许多点电荷组成,因而可以用场强叠加原理求出它的场强。可以看出,真空中任意多个点电荷产生的电场强度,仅由场是荷、电场中的位置两个因素决定,而与检验电荷无关。

(5)比较:E= 和E=

a. E= 是场强的定义式,适用于任何电场。

b. E= 是点电荷电场中场强的计算式。

(6)电场强度小结

a. 电场中某点场强大小和方向,均与该点放不放检验电荷、放那种电荷、放多大检验电荷无关,是电场自身的性质,与外界因素无关。对确定的电场来说,在某点放单位正电荷时,它受电场力的大小和方向是确定的。

定义式:E= 数值上等于+1C的电荷受到的电场力,对所有电场都成产。

b.场强 方向:正电荷

单位:牛/库(N/C)

决定因素:场电荷、场中位置

叠加原理

(7)例题

例1.场电荷Q=2×10-4C,是正点电荷:检验电荷q=2×10-5,是负电荷,它们相距r=2m而静止且都在真空中,如图4所示。求:

(1) q受的电场力。

(2) q所在的B点的场强EB.

(3) 只将q换为 =4 ×10-5C的正点电荷,再求 受力及B点的场强。

(4) 将受力电荷拿去后再求B点场强。

解:(1)库仑定律:F= = =9N 方向在A与B的连线上,且指向A。

(2)由电场强度的定义:E= 所以E= =4.5×105N/C 方向由A指向B。

(3)由库仑定律: = =18N 方向由A指向B。

E= 方向由A指向B。

(4)因E与q无关,自然q=0也不会影响E的大小与方向,所以拿走q后场强不变。

例2 如图5(a)所示,点电荷q与9q静止于真空中,相距r,它们均为正电荷,求:

(1) 连线中点A的场强EA;

(2) 求场强为0的点位置。

解(1)在A点放 =1C,它受力情况如图5(c)所示,F为q对 的作用力,9F为9q对 的作用力,而合力为8F方向指向q,所以

EA=8

方向:向左指向q。

(2)先分析E=0的点可能的位置范围,因在该点放+1C时,它受力为零,所以q与9q的连线上,当+1C作用力一定等大反向,因而两力共线,由此可以断定E=0的点在q与9q的连线上,当+1C放于q以左及9q以右的连线上时,它受的两个力都同向,因而不可能抵消,所以E=0的点一定在两点电荷中间的连线上。

令E=0 的点O距q为x,如图(b)所示,+1C电荷在O点受力为零,所以有

电场教学设计授课亮点第 3 篇

一、电场:

电场强度的教案设计

  (1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质电场发生的,电荷的周围都存在电场.

  (2)基本性质:电场具有力和能的特征。

  ①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.

  ②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.

  ③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.

  二、电场强度(E):

  ①定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强.用E表示。

  公式:E=F/q(适用于所有电场)

  单位:N/C

  ②方向性:物理学中规定,电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.

  电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.

  +Q P r

  三、点电荷周围的电场、电场强度的叠加

  (1)点电荷周围的电场

  ①大小:E=kQ/r2(只适用于真空中点电荷的电场)

  ②方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着QP的连线并背离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.

  (2)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.

  可以证明:在一个半径为R的均匀球体(或球壳)在外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同,即:球外各点的电场强度为E=kQ/r2

  四、电场线

  (1)电场线:电场线是画在电场中的.一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。

  (2)电场线的基本性质

  ①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.

  ②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).

  ③静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远,它不封闭,也不在无电荷处中断。

  ④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)

  各种点电荷电场线的分布情况。

  五、匀强电场

  (1)定义:电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.

  (2)匀强电场的电场线:是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如,两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中,除边缘附近外,就是匀强电场.常见电场的电场线

电场教学设计授课亮点第 4 篇

 《电场强度》这节课想让学生通过探究,理解好电场,电场强度的概念,了解电场线的知识,让学生感觉不那么抽象。通过实际课堂的检验,我感到自己这节课在设计上有很多不足之处。

  1、对三维目标的设计虽然从形式上体现出来了,但在后面的教学过程中体现的不是很好,仍然只是偏重对知识的教学。

  2、对探究电场强度概念的过程中使用了控制变量法,没有引导学生自己先找出电场力的性质与哪些因素有关,是直接给出的,直接让学生探究力与电量,与位置的关系,学生缺乏主动的思考。还是没完全脱离旧的传授知识的影响。可以让学生自己设计问题,自己提出解决方法,引导学生应用控制变量法,会更好。

  3、课时安排不是很符合实际,虽然课文中本节内容包括电场强度,电场线,但如果采用探究教学,电场线内容很难完成,而且电场线知识虽然简单,但牵涉到实验演示,在后面的内容中也要时时用到电场线,对它的掌握要求也比较高,所以分开两课时进行

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