2019-2020年高二物理一輪復習 3-1 1.3《電場強度》教學案.doc
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2019-2020年高二物理一輪復習 3-1 1.3《電場強度》教學案 一教材分析 電場、電場強度的概念是電學中最重要的概念之一,它的研究方法和定義方法也是物理學中比較常見的方法。本節(jié)內容表明電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質,它最基本的特征是對放入其中的電荷具有力的作用。正是利用電場的這一特性,我們通過研究試探電荷的所受靜電力特點,引入了描述電場強弱的物理量─ 二教學目標 (一)、知識與技能 1.粗略了解物理學史上對電荷間相互作用力的認識過程。 2.知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。 3.理解電場強度的概念及其定義,會根據(jù)電場強度的定義進行有關的計算。知道電場強度是矢量,知道電場強度的方向是怎樣規(guī)定的。 4.能根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義推導點電荷場強的計算式,并能用此公式進行有關的計算。 5.知道場強的疊加原理,并能應用這一原理進行簡單的計算。 (二)、過程與方法 1.經歷“探究描述電場強弱的物理量”的過程,獲得探究活動的體驗。 2.領略通過電荷在電場中所受靜電力研究電場、理想模型法、比值法、類比法等物理學研究方法。 (三)、情感態(tài)度與價值觀 1.體驗探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。 2.學習科學家嚴謹科學的態(tài)度。 三教學重難點 (一)教學重點 1.探究描述電場強弱的物理量。 2.理解電場、電場強度的概念,并會根據(jù)電場強度的定義進行有關的計算。 (二)教學難點 探究描述電場強弱的物理量。 四學情分析 本節(jié)內容對于學生來說是一陌生的內容,且比較抽象,學生學起來有一定的困難,教師應進行適當啟發(fā)引導 五課前準備 學生準備展示預習情況,老師準備幻燈片,計算機,銅絲,塑料筆 六教學方法 以“電荷間相互作用如何發(fā)生”、“如何描述電場的強弱”兩大問題為主線展開,具體操作思路是:1.學生自學電場,培養(yǎng)學生閱讀、汲取信息的能力。 2.通過實驗模擬和定量分析的方法探究描述電場強弱的物理量。 3.通過練習鞏固加深對電場強度概念的理解,探討點電荷的電場及場強疊加原理。 七課時安排:2課時 八教學過程 (一)、復習提問、新課導入(5分鐘) 教師:上一節(jié)課我們學習了庫侖定律,請同學們回憶一下:庫侖定律的內容是什么? 學生回答:略 教師:我們不免會產生這樣的疑問: 投影展示問題1:真空中?它們之間相隔一定的距離這種相互作用是如何產生的呢?難道能夠不需介質超越空間? 投影展示“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片(1.2-1)。 教師:這幅圖大家不陌生,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣,說明了什么? 學生回答:庫侖力的大小與距離有關。 教師:其本質原因又是什么呢?(投影展示問題2) 教師:帶著這兩個疑問,本節(jié)課我們一齊來學習第三節(jié)電場強度。(板書課題) (二)、新課教學(35分鐘) (一)電場 教師:請同學們帶著以下問題自學“電場”內容。 (1)電荷間的相互作用是如何發(fā)生的?這一觀點是誰提出來的? 2)請用自己的語言描述一下什么是電場? (3)電場有什么本領? 學生自學,師板書“一、電場”。 學生回答:(1)略; 教師:法拉第同學們曾記否? 學生(集體)回答:電磁感應現(xiàn)象。 教師:法拉第是英國物理學家、化學家,對事物的本質有著非常敏銳的洞察力,在電學上有著突出的貢獻。依據(jù)法拉第的觀點,我們如何描述電荷A、B之間的作用力。 師生共析。 (2)略; 教師啟發(fā)引導:場是“物質”──它和分子、原子組成的實物一樣具有能量、質量和動量,電視機、收音機信號的發(fā)射與接受就是電磁場在空間的傳播;“特殊”──看不見摸不著;“存在于電荷周圍”并板書。 (電場是)存在于電荷周圍的一種特殊的物質。 教師:場與實物是物質存在的兩種不同形式。 (3)學生回答:對放入其中的電荷有靜電力的作用。 (二)科學探究描述電場強弱的方法 教師:下面我們再來探討第二個問題。 依次投影問題:①相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣,其本質原因是什么呢?(對照“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片說明) 學生回答:電場強弱不同。 ②那么如何來描述電場的強弱呢? 教師啟發(fā):像速度、密度等尋找一個物理量來表示。 ③如何來研究電場? (學生思考) 教師啟發(fā)引導:電場的本領是對場中的其他電荷具有作用力,這也是電場的最明顯、最基本的特征之一。因此在研究電場的性質時,我們可以從靜電力入手。(板書研究方法) 教師:對于像電場這樣,看不見,摸不到,但又客觀存在的物質,可以根據(jù)它表現(xiàn)出來的性質來研究它,這是物理學中常用的研究方法。 教師:還需要什么? 學生回答:電場及放入其中的電荷。 多媒體依次展示,教師簡述:①“探究影響電荷間相互作用力的因素”中的試探電荷②場源電荷。 師生共析對試探電荷的要求。 教師:下面請同學們仔細觀察模擬實驗的動畫演示,并描述你看到的現(xiàn)象說明了什么。多媒體動畫模擬:①不同位置偏角不同;②增加試探電荷帶電量偏角均增加。 學生回答:不同位置受力不同;同一位置試探電荷帶電量增加,受力增大,但不同位置受力大小關系不變。 教師:下面我們再通過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)有什么特點和規(guī)律,看你能否得出如何來描述電場的強弱。多媒體展示表格,學生回答后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。 表一:(P1位置) 試探電荷 q 2q 3q 4q nq 靜電力 F1 2F1 3F1 4F1 nF1 表二:(P2位置) 試探電荷 q 2q 3q 4q nq 靜電力 F2 2F2 3F2 4F2 nF2 表三:(P3位置) 試探電荷 q 2q 3q 4q nq 靜電力 F3 2F3 3F3[ 4F3 nF3 (學生思考并交流討論) 學生回答: (1)不同的電荷,即使在電場中的同一點,所受靜電力也不同,因而不能直接用試探電荷所受的靜電力來表示電場的強弱; (2)電場中同一點,比值F/q是恒定的,與試探電荷的電荷量無關;(同一張表格) (3)在電場中不同位置比值F/q不同。(三張表格比較) 師生共同小結:比值由電荷q在電場中的位置決定,與電荷q的電荷量大小無關,它才是反映電場性質的物理量。 教師:在物理學中我們定義放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點的電場強度。并板書。 (三)電場強度 1.定義: 教師:以前我們還學過哪些物理量是用比值法來定義的? 學生回答:略。 教師:從它的定義,電場強度的單位是什么? 學生回答:N/C 教師介紹另一種單位并板書。 2.單位:N/C或V/m,1N/C=1V/m 教師結合板畫:在電場中不同位置,同種電荷受力方向不同,說明場強是矢量還是標量? 學生(集體)回答:矢量 教師結合板畫:電場中同一點放入正電荷和負電荷受力方向不同,如何確定場強的方向呢? 教師:在物理學中作出了這樣的規(guī)定。(板書) 3.方向:電場中某點電場強度的方向跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同。 教師:按照這個規(guī)定,如果放入電場中的是負電荷呢? 學生回答:與負電荷在電場中某點所受靜電力的方向相反。 隨堂練習1(見學案 九板書設計 一、電場 客觀存在的一種特殊的物質形態(tài) 二、電場強度 1.定義:E=F/q 2.單位: 3.方向:跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同 三、點電荷的電場 1.推導: 2.大?。? 3.方向: 四、電場強度的疊加 十教學反思 探究描述電場強弱的物理量是本節(jié)課的重難點內容之一,應給學生充分的思考時間,并讓學生相互交流討論,教師還可進行適當啟發(fā)引導。另外,探究時間很難控制,在內容處理上應做到詳略得當,發(fā)揮學生的主動性,如對電場及練習題的處理,盡可能由學生完成。 第三節(jié).電場強度學案 課前預習學案 一預習目標 1.通過實驗認識電場。 2.會用電場強度描述電場。 3.會用電場線描述電場,知道幾種常見電場線的分布情況[ 二預習內容 電場的兩種描述及電場的性質 三提出疑惑 【問題1】物質存在有兩種形式:一種是實物,另一種是場。場看不見、摸不著,但卻客觀存在。你知道自然界存在哪些場嗎? 【問題2】電場的基本性質是什么?怎樣簡單、快捷地判斷空間中是否存在電場? 【問題3】試探電荷q在某點受到的靜電力大小為F,則該點的電場強度E= 。電場強度簡稱 ,在國際單位制中,其單位為 ,符號為 。 物理學中,規(guī)定電場中某點的電場強度的方向 。 【問題4】無形的電場可以用有形的電場線來描述。試分別畫出單個正點電荷、單個負點電荷的電場線分布圖。 圖1.2-2 圖1.2-1 【問題5】什么是勻強電場?勻強電場的電場線有哪些特點? 課內探究學案 一學習目標 1.粗略了解物理學史上對電荷間相互作用力的認識過程。 2.知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。 3. 理解電場強度的概念及其定義,會根據(jù)電場強度的定義進行有關的計算。知道電場強度是矢量,知道電場強度的方向是怎樣規(guī)定的。 4.能根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義推導點電荷場強的計算式,并能用此公式進行有關的計算。 5.知道場強的疊加原理,并能應用這一原理進行簡單的計算。 二學習過程(合作探究) 【問題1】要研究電場,必須在電場中放入電荷。無論放置什么樣的帶電體都可以嗎? 【問題2】小組討論:甲同學說:“由電場強度的定義可知,E跟F成正比,E跟q成反比?!币彝瑢W說:“電場強度E跟q、F無關。”請說出你們小組的觀點。如果以檢驗電荷q的帶電量值為橫軸,它在電場中A點受到的靜電力F為縱軸畫出直角坐標系,你認為F與q的關系圖線應是什么樣的曲線? 【問題3】電場強度是如何描述電場的強弱和方向的? 【問題4】電場線的定義是什么?電場中真的存在蜘蛛網一樣的線嗎? 【問題5】觀察演示實驗:模擬電場線分布情況(盛在容器中的蓖麻油、頭發(fā)屑、電源電極) 【問題6】怎樣用電場線直觀形象地描述電場?你能概括一下電場線的特點嗎? 【問題7】小組討論:兩條電場線在空間中能相交嗎?說出你們組的理由。 【問題8】小組討論:如圖所示,點電荷q分別放在A、B兩點上,請比較同一圖中靜電力FA、FB的大小。你能畫出點電荷q在A點所受靜電力的方向嗎? 圖1.2-4 -q -q A B E 圖1.2-3 +q +q A B E (1) 圖1.2-5 +q +q A B E -q -q 圖1.2-6 A B E (2) 圖1.2-8 -q -q A B E 圖1.2-7 +q +q A B E (3) 圖1.2-10 -q -q A B E 圖1.2-9 +q +q A B E (4) 三 反思總結 資 荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質,它最基本的特征是對放入其中的電荷具有力的作用。正是利用電場的這一特性,我們通過研究試探電荷的所受靜電力特點,引入了描述電場強弱的物理量──電場強度。電場強度是用比值法定義的,它是矢量,有方向。 電場、電場強度的概念是電學中最重要的概念之一,它的研究方法和定義方法也是物理學中比較常見的方法。 四課堂檢測 1.真空中兩個等量異種點電荷電量的值均為q,相距r,兩點電荷連線中點處的場強為 [ ] A.0 B.2kq/r2 C.4kq/r2 D.8kq/r2 2.如圖6,正點電荷Q的電場中,A點場強為100N/C,C點場強為36N/C,B是AC的中點,則B點的場強為________N/C. 3.真空中有一電場,在電場中的P點放一電量為4.010-9C的檢驗電荷,它受到的電場力為2.010-5N,則P點的場強為________N/C;把檢驗電荷電量減小為2.010-9C,則該電荷在P點受到的電場力為__________N 課后練習與提高 1. 下列關于點電荷的場強公式的幾種不同的理解,不正確的是( ) A.在點電荷Q的電場中,某點的場強大小與Q成正比,與r2成反比 B.當r→0時,E→∞;當r→∞時,E→0 C.點電荷Q產生的電場中,各點的場強方向一定是背向點電荷Q D.以點電荷Q為中心,r為半徑的球面上各處的場強相等 2. 在電場中某點放入電荷量為q的正電荷時,測得該點的場強為E,若在同一點放入電荷量q′=-2q的負電荷時,測得場強為E′,則有( ) A.E′=E,方向與E相反 B.E′=2E,方向與E相同 C.,方向與E相同 D.E′=E,方向與E相同 3. 圖1-3-19所示的各電場中,A、B兩點場強相同的是( ) 圖1-3-19 4. 在同一直線上依次有A、B、C三點,且BC=3AB,在A點固定一個帶正電的小球,在B點引入電量為2.010-8c的試探電荷,其所受電場力為2.010-6N。將該試探電荷移去后,B點的場強為___________,C點的場強為______________。如果要使B點的場強為零,可能在C點放一個電量是A點處帶電小球的電量的_________倍的________電荷. 5. (xx廣東理科基礎12)如圖所示,實線是一簇未標明方向的由點電荷Q產生的電場線,若帶電粒子q(|Q|>>|q|)由a運動到b,電場力做正功。已知在a、b兩點粒子所受電場力分別為Fa、Fb,則下列判斷正確的是( ) A.若Q為正電荷,則q帶正電,F(xiàn)a>Fb B.若Q為正電荷,則q帶正電,F(xiàn)a- 配套講稿:
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