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?！闭堈f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(wǎng)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
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