第一篇:《電場》教案4
《電場》教案
【教材分析】教材從電荷在電場中受力入手,引入了電場強度的概念,明確它是表示電場強弱的物理量。本節課主要由電場強度、點電荷的電場和電場強度的疊加、勻強電場三部分內容組成。原本都是很抽象的知識,通過與重力場做類比,引入試探電荷的方法,化抽象為具體,引領學生的認知。【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生的,電場是客觀存在的一種特殊的形態。
3.理解電場強度的概念及其定義,會根據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定的。
4.能根據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。
6.利用電場線描述電場,知道勻強電場的特點。
二、過程與方法 地球重力場
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.領略通過試探電荷在電場中所受靜電力的方法來研究電場,體會理想模型、比值法、類比法等物理學研究方法的應用。
三、情感態度與價值觀
1.體驗探究物理規律的艱辛與喜悅。2.學習科學家嚴謹科學的態度。
【教學重點】
1.探究描述電場強弱的物理量——場強。
2.理解電場、電場強度的概念,并會根據電場強度的定義進行有關的計算。3.幾種特殊電場及其電場線的畫法。
【教學難點】充分理解場強的物理意義、學會分析矢量場強的大小和方向。【教學用具】多媒體課件、電場線模擬演示儀
【教學設計】
一、復習提問、新課導入教師:上一節課我們學習了庫侖定律,也就是表示兩個點電荷之間靜電力大小的公式,請同學來回答。學生回答:教師:我們不免會產生這樣的疑問:投影右圖。問題1:真空中兩個電荷相隔一定的距離,卻能夠發生相互作用,它們之間難道就沒有物質嗎?學生思考。教師:假如沒有物質,那么電荷的能量從何而來?假如存在物質,這種物質肯定有它的特殊性,因為我們看不見摸不著它。其實真的存在這樣的物質,它叫做場。比如重力場。物體和地球之間的相互作用,是通過這種場發生的,這里的場可以叫做重力場。而電荷與電荷之間的相互作用,是通過電場發生的。
二、新課教學
(一)電場
教師:首先提出電場這種物質的科學家是英國的物理學家、化學家——法拉第。他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。向學生簡要介紹法拉第的求學經歷。讓電場與重力場做類比即可理解電荷之間的力是如何發生的了。
教師啟發引導:場都是“物質”──它和分子、原子組成的實物一樣,雖然我們看不見、摸不著,但它們都具有能量、質量和動量,物體受到的萬有引力是靠重力場來完成的,電視機、收音機信號的發射與接受是靠電磁場來實現的。
教師板書:電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質,場與實物是物質存在的兩種形式。教師:通過庫侖定律的學習,我們可以聯想到:電場具有怎樣的特性呢?學生回答:對放入其中的電荷有電場力的作用。
教師:這種力的作用與電場的強弱有關嗎?引導學生科學探究。學生思考
(二)電場強度
教師:下面我們來探討三個問題。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?
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: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。對于像電場這樣,看不見,摸不到,但又客觀存在的物質,可以根據它表現出來的性質來研究它,這是物理學中常用的研究方法。
教師:怎樣讓它表現出來呢?學生回答:在電場中放入電荷。
教師:對放入的電荷有要求嗎?比如電量的大小。學生回答:帶電量非常小的點電荷。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。
第二篇:電場教案
電場和電場強度教案
一、教學目標
1.知識目標:(1)通過本節課的復習,進一步加深對電場概念的理解,使學生明確場的特點,描寫場的方法,并能在頭腦中建立起場的模型和圖象。
(2)加深理解場電荷、檢驗電荷的概念,深刻理解和掌握電場強度的概念。
(3)能夠運用點電荷的電場強度公式進行簡單運算。
(4)進一步理解和掌握電場的疊加原理, 算簡單的點電荷組產生的電場
2.能力目標: 能夠運用所學概念、公式進行簡單運算,形成一定的解題能力。
二、教學重點、難點
1.進一步深刻理解電場和電場強度的概念是本節課的重點。
2.熟練應用電場強度的概念、場的疊加原理解決有關問題是本節的難點。
三、教學過程:(一)復習1.什么是電場?電場最基本的特性是什么? 2.用什么物理量來描述電場的強弱?是怎樣定義的?是矢量還是標量? 3.電場強度的方向是怎樣規定的?計算公式你知道有幾個?應用時需要注意什么? 4.什么是電場的疊加原理? 引導學生回答: 1.電場的概念:(1)電場是存在于電荷周圍空間里的一種特殊物質。
只要有電荷存在,電荷周圍就存在著電場。
。(2)電場的基本性質:電場對放在其中的電荷有力的作用。
(這種力叫電場力)2.電場強度:(1)用電場強度來描述。定義:物理學中把放入電場中某一點的檢驗電荷受到的電場力與它的電量的比值叫做這一點的電場強度。簡稱場強。
(2)定義式:(適用于任何電場)(3)E的方向: E和力F一樣,也是矢量。我們規定電場中某點的場強方向與正電荷在該點所受電場力的方向相同,那么負電荷所受電場力的方向與電場強度方向相反。4)E的單位:在國際單位制中E的單位: 牛/庫(N/C)(5)E的物理意義: ①描述某點電場的強弱和方向,是描述電場力的性質的物理量,是矢量。
②某點的場強E的大小和方向取決于電場,與檢驗電荷的正負、電量及受到的電場力F無關。
③ 只能用來量度電場強弱,而不能決定電場強弱。
④ 為定義式,適用于一切電場
3.點電荷電場的場強: a、表達式:(此式為決定式,只適用于真空中點電荷的電場)b、方向:若Q為正電荷,E的方向背離Q,若Q為負電荷,E的方向指向Q。
c、幾個點電荷同時存在的空間的電場疊加(場的疊加原理)如果一個電場由n個點電荷共同激發時,那么電場中任一點的總場強將等于n個點電荷在該點各自產生場強的矢量和。
(應用平行四邊形法則)
4、電場力F:(1)概念:電場力是電荷在電場中受到電場的作用力。
(2)關系:電荷在電場中某點所受到的電場力F由電荷所帶電量q與電場在該點的電場強度E兩因素決定。即: ①大小:F=qE(電場力的決定式,F和q、E都有關)②方向:正電荷受電場力方向與E相同,負電荷受電場力方向與E相反。
5、電場強度E和電場力F是兩個不同概念
注意點:
1、對象不同
2、決定因素不同
3、方向不一定相同
4、單位不同
(二)進行新課2.例題精講
【例1】帶電小球A、C相距30cm,均帶正電.當一個帶有負電的小球B放在A、C間連線的直線上,且B、C相距20cm時,可使C恰受電場力平衡.A、B、C均可看成點電荷.①A、B所帶電量應滿足什么關系? ②如果要求A、B、C三球所受電場力同時平衡,它們的電量應滿足什么關系? 學生讀題、思考,找學生說出解決方法.通過對此題的分析和求解,可以加深對場強概念和場強疊加的理解.學生一般從受力平衡的角度進行分析,利用庫侖定律求解.在學生解題的基礎上做以下分析.分析與解: ①C處于平衡狀態,實際上是要求C處在A、B形成的電場中的電場強度為零的地方.既然C所在處的合場強為零,那么,C所帶電量的正或負、電量的多或少均對其平衡無影②再以A或B帶電小球為研究對象,利用上面的方法分析和解決.答案:①qA∶qB=9∶4,②qA∶qB∶qC=9∶4∶36.【例2】如圖所示,半經為r的硬橡膠圓環上帶有均勻分布的正電荷,其單位長度上的帶電量為q,現截去環上一小段AB,AB長為(<<),則剩余部分在圓環中心處O點產生的場強多大?方向如何? 通過本題的求解,使學生加強對電場場強疊加的應用能力和加深對疊加的理解.分析與解: 解法之一,利用圓環的對稱性,可以得出這樣的結果,即圓環上的任意一小段在圓心處所產生的電場場強,都與相對應的一小段產生的場強大小相等,方向相反,相互疊加后為零.由于AB段被截掉,所以,本來與AB相對稱的那一小段所產生的場強就成為了整個圓環產生的電場的合場強。因題目中有條件 << ,所以這一小段可以當成點電荷,利用點電荷的場強公式可求出答案.解法之二,將AB段看成是一小段帶正電和一小段帶負電的圓環疊放,這樣仍與題目的條件相符.而帶正電的小段將圓環補齊,整個帶電圓環在圓心處產生的電場的場強為零;帶負電的一小段在圓心處產生的場強可利用點電荷的場強公式求出,這就是題目所要求的答案.答案: ,方向指向AB 練習:如圖所示,等邊三角形ABC的邊長為a,在它的頂點B、C上各有電量為Q(>0)的點電荷.試求三角形中心處場強E的大小和方向.學生自己練習求解,以鞏固概念.通過此題的求解,進一步鞏固對場強矢量性的認識和場強疊加理解.3.課堂練習
(1)下列說法中正確的是
A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場。B.電場是一種物質,它與其他物質一樣,是不依賴于我們的感覺而客觀存在的。
C.電荷間的相互作用是通過電場而產生的。
D.電場最基本的性質是對處在它里面的電荷有力的作用。
(2)下列說法中正確的是
A.電場強度反映了電場的力的性質,因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比。
B.場中某點的場強等于 ,但與檢驗電荷的受力及帶電量無關。
C.場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向。
D.公式 和 對于任何靜電場都是適用的(3)下列說法中正確的是
A.場強的定義式 中,F是放入電場中的電荷所受的力,q是放入電場中的電荷的電量。
B.場強的定義式 中,F是放入電場中的電荷所受的力,q是產生電場的電荷的電量。
C.在庫侖定律的表達式 中, 是點電荷Q2產生的電場在Q1處的場強的大小。
D.無論定義式
中的q值如何變化,在電場中的同一點,F與q的比值始終不變。
(4)討論電場力與電場強度的區別。
物理量
比較內容 電場力 電場強度
區 別 物理意義 電荷在電場中所受的力 反映電場的力的屬性
決定因素 由電荷和電場共同決定 僅由電場自身決定
大小 F=qE E=F/q 方向 正電荷受力與E同向
負電荷受力與E同向 規定E的方向為正電荷在該點的受力方向 單位 N N/C或V/m 聯系 F=qE(普遍適用)(三)小結與反饋練習:(1)不能說成E正比于F,或E正比于1/q。
(2)檢驗電荷q在周圍是否產生電場?該電場對電源電荷Q有無作用?若有,作用力大小為多大?該點的場強又為多大?(3)在求電場強度時,不但要計算E的大小,還需強調E的方向。四)作業布置: 1.為了確定電場中P點的電場強度大小,用細絲線懸掛一個帶負電荷的小球去探測。當球在P點靜止后,測出懸線與豎直方向夾角為37°。已知P點場強方向在水平方向上,小球重力為4.0×10-3N。所帶電量為0.01C,取Sin37°=0.6,則P點的電場強度大小是多少? 2.真空中,A、B兩點上分別放置異種點電荷Q1、Q2,已知兩點電荷間引力為1N,Q1=1×10-5C,Q2=-1×10-6C。移開Q1,則Q2在A處產生的場強大小是___________N/C,方向是___________;若移開Q2,則Q1在B處產生的場強大小是____________N/C,方向是___________ 3.在x軸上有兩個點電荷,一個帶正電Q1,一個帶負電-Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分別表示兩個電荷所產生的場強的大小,則在X軸上 [ ] A.E1=E2之點只有一處,該處合場強為0 B.E1=E2之點共有兩處:一處合場強為0,另一處合場強為2E2 C.E1=E2之點共有三處:其中兩處合場強為0,另一處合場強為2E2 D.E1=E2之點共有三處:其中一處合場強為0,另兩處合場強為2E2 說明:學習本節課需要注意的問題 1.場強是表示電場強弱的物理量,因而在引入電場強度的概念時,應該使學生了解什么是電場的強弱,同一個電荷在電場中的不同點受到的電場力的大小是不同的,所受電場力大的點,電場強。
2.應當使學生理解為什么可以用比值F/q來表示電場強度,知道這個比值與電荷q無關,是反映電場性質的物理量。
比值定義一個新的物理量是物理學中常用的方法,應結合學生前面學過的類似的定義方法,讓學生領會電場強度的定義
第三篇:電場教案1
電場
專題一 庫侖定律 電場和電場線
一、庫侖定律的文字表述、公式、適用條件?
1、文字表述,真空中兩個點電荷之間相互作用的電力,跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上.
2、適用條件:真空(干燥空氣)中,點電荷.
QQ3、公式:F?k122,求解靜電力F時,利用公式將Q1、Q2代絕對值,求得大小,方r向依據同斥異引判定.
二、電場:存在于電荷周圍,能傳遞電荷間相互作用力的一種特殊物質形態,稱為電場.
1、電場的基本性質:它對放入其中的電荷有力的作用,這種電場對電荷的靜電力稱為電場力.同時,電場還能使放入其中的電荷具有能.
2、電場強度:放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點的電場強度,簡稱場強.
3、定義式:E=F/q.
這是利用比值定義法定義電場強度的.比值定義法,是物理學中定義物理量常采用的方法.如:ρ=m/V,v=s/t,a=
v1?v0等等. t4、適用范圍:任何電場
?大小:E?F/q矢量性:矢量?
向?方向:正電荷所受電場力的方單位:伏每米,符號V/m,1N/C=1 V/m,
5、E表示電場本身的屬性,不由F、q決定,即E跟電場中某點有無試探電荷和試探電荷的電荷量的多少,電性如何、所受電場力均無關.但可用E=F/q計算E.
Q6、點電荷場強:E?k2
r7、電場的疊加原理:如果有幾個點電荷同時存在,它們的電場就互相疊加,形成合電場.這時某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產生的場強的矢量和.
三、電場線
1、英國物理學家法拉第首先引入了電場強度的圖象,他在電場中畫了一些線,使這些線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致,并使線的疏密表示場強的大小。這些線稱為電場線。
(1)電場線是假想的,不是真實的。
(2)電場線起于正電荷止于負電荷,電場線不閉合。
對于單個點電荷,正電荷假想無窮遠處有負電荷,電場線終止于那里;負電荷同理。(3)電場線的疏密表示電場的強弱。(4)電場線不能相交。
2、常見電場線的分布
(2)等量異號點電荷的電場線
(3)等量同號點電荷電場的電場線
練習
--1.場源點電荷Q=104C,試探點電荷q=-105C,它們相距r=1m而靜止,且都處于空氣中,如圖
求:(1)q受的電場力.(2)q所在B點的場強EB=?
-(3)只將q換為q′=2×105C的電荷,求q′所受力及B點的場強.(4)將試探電荷拿去后,再求B點的場強.
2.如圖,點電荷q與4q靜止于空氣中,相距r,它們都是正電荷,求:(1)它們連線中點A的場強.(2)求場強為零的點的位置.
2、兩個點電荷電量分別為+4Q、-Q,固定在相距為L的兩點,在何處放一個什么樣的第三點電荷可使第三點電荷保持靜止?
3.在電場中某點放一檢驗電荷,其電量為q,檢驗電荷受到的電場力為F,則該點電場強度為E=F/q,那么下列說法正確的是()A.若移去檢驗電荷g,該點的電場強度就變為零
B.若在該點放一個電量為2q的檢驗電荷,該點的場強就變為E/2 C.若在該點放一個電量為-2q的檢驗電荷,則該點場強大小仍為E,但電場強度的方向變為原來相反的方向 D.若在該點放一個電量為-
q的檢驗電荷,則該點的場強大小仍為E,電場強度的方向2也還是原來的場強方向
4.下列說法中,正確的是()A.在一個以點電荷為中心,r為半徑的球面上,各處的電場強度都相同 B.E=kQ僅適用于點電荷形成的電場 2r C.電場強度的方向就是放入電場中的電荷受到的電場力的方向
D.當初速度為零時,放入電場中的電荷在電場力作用下的運動軌跡一定是直線
5.P為點電荷(+q1)電場中的一個點,在P點放一點電荷(+q2),+q1對+q2的作用力為F,則()A.P點場強為E=F/q1, 方向是q2在P點所受電場力的方向
B.將P點的電荷改為q2/2,則P點場強也相應地變為原來的1/2 C.若P點的電荷改為-q2, 則P點場強大小不變,方向與原來方向相反 D.若取走P點的點電荷,則P點場強相應地變為零 E.以上說法均不對
6.關于電場線,下列說法正確的是()A.電場線是客觀存在的
B.電場線與電荷運動的軌跡是一致的
C.電場線上某點的切線方向與電荷在該點的受力方向可以不相同 D.沿電場線方向,場強一定越來越大
7.如圖14—6甲為靜電場的一部分電場線的分布, 下列說法正確的是()
A.這個電場可能是負點電荷的電場 B.這個電場可能是勻強電場
C.點電荷q在A點時受到的電場力比在B點時受到的電場力大
D.負電荷在B點時受到的電場力的方向沿B點切線方向即沿乙圖中的Ba方向
8.相距為L的A、B兩點分別固定等量異種電荷Q,在AB連線中點處電場強度為()A.零 B.kQ/L,且指向-Q 2 C.2kQ/L, 且指向-Q 2 D.8kQ/L, 且指向-Q 9.關于電場強度和電場力說法正確的是()A.電場強度和電場力都反映電場本身的一種物理性質
B.電場強度反映電場本身的一種物理性質,其大小由放入電場中電荷所受電場力決定 C.電場中某一點電場強度反映電場本身性質,其大小與放入電場中的電荷無關 D.電荷在電場中某點所受電場力與電場強度、電荷量均有關 10.下列關于電場強度兩個表達式E=F/q,E=
KQ,正確的是()r2A.E=F/q是場強定義式,F是放人電場中電荷受到的力,q是產生電場的電荷量 B.E=F/q是場強定義式,F是放入電場中電荷所受電場力,q是放入電場中電荷電量 C.E=KQ/r是真空中點電荷場強計算式,Q是產生電場的電荷電量 D.E=F/q適用于任何電場;E=KQ/r僅適用于點電荷電場
-10-611.將一點電荷q=-10C放在電場中P點.電荷受到電場力大小為lON, 方向向東,把該電荷撤去后,P點場強為()A.零 B.10N/C, 方向向東 C.10N/C,方向向西
-16 D.10N/C,方向向西 12.如圖14—7所示,正電荷q在電場力作用下由P向Q做加速運動, 而且加速度越來越大,那么可以斷定, 它所在電場是圖中哪一個?()
13.關于電場線,下列說法正確的是()A.靠近正點電荷, 電場線越密, 電場強度越大, 靠近負點電荷,電場線越密,電場強越小
B.電場線的切線方向是點電荷只在電場力作用下的加速度方向 C.電場線是點電荷在電場中只受電場力作用時運動的軌跡 D.電場中任何兩條電場線都不相交
14.如圖14—8,帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線,在這條直線上有a、b兩點用Ea、Eb.表示a、b兩處的場強大小,則()A.a、b兩點場強方向相同
B.電場線從a指向b, 所以Ea>Eb C.電場線是直線,所以Ea=Eb D.不知a、b附近的電場線分布,Ea,Eb的大小都不能確定
15.在x軸上有兩個點電荷,一個帶正電Q1,一個帶負電-Q2,Q1=2Q2, E1和E2分別表示兩個電荷所產生的場強大小,則x軸上()A.E1=E2之點有一處,該處合場強為零
B.E1=E2之點共有兩處,一處合場強為零,另一處合場強為2E2 C.E1=E2之點共有三處, 其中兩處合場強為零, 另一處合場強為2E2 D.E1=E2之點共有三處,其中一處合場強為零,另兩處合場強為2E3
專題二 電場能的性質
1.電勢差
(1)定義:在移動電荷的過程中,電場對電荷所做的功與電荷電量的比值,叫這兩點間的電勢差.(2)定義式:UAB?WAB.q(3)①A、B兩點間的電勢差可以是正值或負值,大小等于單位正電荷從A移到B時電場力所做的功.②電勢差的單位——伏(V),如果1 C的正電荷在電場中由一點移動到另一點,電場力所做的功為1 J,這兩點間的電勢差是1 V.③電勢差的絕對值也叫電壓.④不論電場如何分布,電場力是恒力還是變力,都可用W=qU來計算電功.2.電勢 電勢:電場中某點的電勢等于單位正電荷由該點移到參考點(零電勢點)時電場力所做的功.
電勢差與零電勢點的選取無關,但電勢是相對零電勢點而言的,與零電勢點的選取有關.3.電勢能
電場力做正功,電荷的電勢能減少; 電場力做負功,電荷的電勢能增加.電勢能公式
-[例題]在如圖所示的電場中,把點電荷q=+2×1011C,由A點移到B點,電場力做-功WAB=4×1011J.A、B兩點間的電勢差UBA等于多少?B、A兩點間的電勢差UBA等于多少?
-2.將帶電量為6×10C的負電荷從電場中的A點移到B點,克服電場力做了3×105J
-的功,再從B移到C,電場力做了1.2×105J的功,則
(1)A、C間的電勢差UAC.
(2)電荷從A移到B,再從B移到C的過程中電勢能共改變了多少?
練習
1.下列關于電荷在電場中移動時,其電勢能變化的說法中,正確的是 A.正電荷沿電場線方向移動,其電勢能增加 B.正電荷逆電場線方向移動,其電勢能增加 C.負電荷沿電場線方向移動,其電勢能減少 D.負電荷逆電場線方向移動,其電勢能減少
2.如圖,帶電粒子在電場中由A點移到B點,可判知 A.粒子帶負電
B.粒子的電勢能不斷減少 C.粒子的動能不斷減少
D.粒子在B點的加速度大于在A點的加速度
3.下列說法中哪些是正確的
A.沿電場線的指向,場強一定越來越小 B.沿電場線的指向,電勢一定越來越低 C.沿電場線方向移動電荷,電勢能逐漸減小
D.在電場力作用下,正電荷一定從電勢高處向電勢低處移動 4.對于電場中A、B兩點,下列說法正確的是
A.電勢差的定義式UAB?WAB/q,說明兩點間的電勢差UAB與電場力做功WAB成正比,與移動電荷的電量q成反比
B.A、B兩點間的電勢差等于將正電荷從A點移到B點電場力所做的功
C.將1 C電荷從A點移到B點,電場力做1 J的功,這兩點間的電勢差為1V
D.電荷由A點移到B點的過程,除受電場力外,還受其他力的作用,電荷電勢能的變化就不再等于電場力所做的功
5.關于電勢與電勢能的說法,正確的是 A.電荷在電勢越高的地方,電勢能也越大
B.電荷在電勢越高的地方,它的電量越大,所具有的電勢能也越大
-6C.在正點電荷電場中的任一點處,正電荷所具有的電勢能一定大于負電荷所具有的電勢能 D.在負點電荷電場中的任意點,正電荷所具有的電勢能一定小于負電荷所具有的電勢能
6.a、b為電場中的兩點,且a點電勢高于b點,則可知 A.把負電荷從a點移到b點電場力做負功,電勢能增加 B.把正電荷從a點移到b點電場力做正功,電勢能減少 C.無論移動的是正電荷還是負電荷,電荷的電勢能都要減少 D.無論是否有電荷移動,a點電勢能總是大于b點的電勢能
圖15—5—3 7.如圖14—5—3所示,電場中有A、B兩點,則下列說法中正確的是 A.電勢?A>?B,場強EA>EB B.電勢?A>?B,場強EA<EB
C.將+q電荷從A點移到B點電場力做了正功
D.將-q電荷分別放在A、B兩點時具有的電勢能εA>εB 8.關于電勢的概念,下列說法正確的是()A.電場中某點的電勢等于單位正電荷所具有的電勢能 B.電場中某點的電勢等于該點與零電勢點間的電勢差
C.電場中某點對標準位置的電勢等于把靜止的單位正電荷從標準位置勻速移至該點外力做的功
D.電場中某點的電勢等于放在該點的檢驗電荷的電勢能與其電量之比 9.如圖14一17所示,電場中有A、B兩點,則下列說法中正確的是()A.電勢UA>UB,場強EA>EB B.電勢UA>UB,場強EA C.將+q從A點移到B點電場力做了正功 D.將-g電荷分別放在A、B兩點時具有的電勢能?A??B -910.一個帶正電的質點,電量q=2.0×10C,在靜電場中由a點移到b-5-點,在這過程中,除電場力外,其他力做的功為6.0×10J,質點的動能增加了8.0×105 J,則a、b兩點間的電勢差為 4444A.3×10 V B.1×10 V C.4×10 V D.7×10 V 1.BD 2.AC 1.B 2.C 3.CD 4.AB 5.AB 6.BC -5-4447.3,1.8×10 8.(1)1.2×10 J,1.2×10 V(2)1.2×10 V. 專題三 等勢面 場強與電勢差的關系 一、面:電場中電勢相同的各點構成的面. 特點1:在同一等勢面上移動電荷電場力不做功. 特點2:電場線跟等勢面垂直,且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面. 特點3:任兩個等勢面都不相交. 二、與電勢差的關系 E?U注:①只適用于勻強電場 d②d:沿場強方向的距離 [例題]如圖,在勻強電場中的M、N兩點距離為2 cm,兩點間的電勢差為5 V,M、N連線與場強方向成60°角,則此電場的電場強度多大? 練習1.關于等勢面的說法正確的是() A.電荷在等勢面上移動時不受電場力作用,所以電場力不做功 B.等勢面上各點的場強大小相等 C.等勢面一定跟電場線垂直 D.兩個等勢面永不相交 2.如圖14—20所示,三個等勢面上有a、b、c、d四點, 若將一正電荷由c經a移到d, 電場力做正功W1, 若由c經b移到d,電場力做正功W2,則()A.W1>W2,Ul>U2 B.W1 4關于等勢面,正確的是()A.等勢面上各點電勢一定為0 B.等勢面上任意兩點間電勢差一定為零 C.在同一等勢面上,無論沿任何路徑移動電荷.電場力都不做功 D.兩個不同的等勢面上任意兩點間的電勢差為一定值 5.如圖14—16所示,對兩個電量均為+q的點電荷連線中點0和中垂線上某點P正確的是()A.?0??P,E0?EP B.?O??P,EO?EP C.將正電荷從0移到P,電場力做正功 D.將正電荷從0移到P,電場力做負功 6.如圖14—17所示,B、C、D三點都在以點電荷+Q為圓心,半徑為r的圓弧上.將一檢驗電荷從A點分別移到B、C、D各點時,電場力做的功是()A.WAB>WAC B.WAD>WAB C.WAC>WAD D.WAB=WAC 7下列關于U=Ed說法正確的是()A.在電場中,E跟U成正比,跟d成反比 B.對于任何電場,U=Ed均成立 C.U=Ed僅適用于勻強電場,d是電場中任意兩點間的距離 D.U=Ed僅適用于勻強電場,d是場強方向上兩點間的距離 8.如圖14—19所示,a、b、c是一條電場線上三點,電場線方向 由a到c,a、b間距離等于b、c 間距離,用?a、?b、?c和Ea、Eb、Ec表示三點的電勢和場強,可以判定()A. ?a??b??c B.Ea>Eb>Ec C.?a??b??b??c D.Ea=Eb=Ec 9.關于場強和電勢的下列說法中,正確的是 A.在電場中a、b兩點間移送電荷的過程中,電場力始終不做功,則電荷所經過路徑上的各點的場強一定為零 B.電場強度的方向就是電勢降落最快的方向 C.兩個等量同種電荷的電場中,從兩電荷連線的中點沿連線的中垂線向外,電勢越來越低,場強越來越小 D.兩個等量異種電荷的電場中,兩電荷連線的中垂線上各點的電勢均相等,而連線的中點場強最大,沿中垂線向外,場強越來越小 10.兩個電量均為+q的點電荷連線中點O和中垂線上某點P正確的關系是 A.U0<Up,E0>Ep B.U0>Up,E0<Ep C.將正電荷從o點移至p點,電場力做正功 D.將正電荷從o點移至p點,電場力做負功 11圖所示,將兩個帶等量異性電的點電荷,分別置于A、B兩點,CD是AB連線的垂直平分線,O為其垂足,AB線上M、N兩點分別與O點等距.CD線上S、T兩點分別與O點等距.若定無限遠處電勢為零,下面說法正確的是 A.M、N兩點比較,場強EM=EN,方向相同;電勢φM=φN≠0 B.S、T兩點比較,場強ΕS=ET,方向相同,電勢φS=φT=0 C.若M、N、S、T四點與O點均等距,則場強EM=EN=ES=ET,且方向相同 D.電勢差USM=UNT,且均為負值 12.平行于低面的勻強電場中,有a、b、c三點,各點的電勢分別為φa=8 V,φb=-4 V,φc=2 V,如圖所示,已知ab?103 cm,ac?53 cm,ac與ab之間夾角為60°,試求這個勻強電場場強的大小和方向. 電容器、電容 一、構造 三、工作方式 四、電容 二、作用 1)充電 1)意義 2)放 2)定義式 練習題 1、某電容C=20PF,那么用國際單位表示,它的電容為_________F 2、兩個電容器電量之比為2:1,電壓之比為1:2,則它們的電容之比為()3.對于一個確定的電容器的電容正確的理解是[ ] A.電容與帶電量成比 B.電容與電勢差成反比C.電容器帶電量越大時,電容越大。D.對確定的電容器,每板帶電量增加,兩板間電勢差必增加. 4關于電容器下列說法正確的是() A.平行板電容器所帶電量是指兩極板所帶電量絕對值之和 B.電容器電容越大,所帶電量越多 C.電容器容納電荷本領隨兩極板間電勢差增加而增加 D.不同電容器,若兩極間電勢差相等,所帶電量多的電容大 5有關電容器,正確的是()A.電容器的帶電量與極板間電壓成正比 B.電容器電容與電容器帶電量成正比 C.電容器電容與極板間電壓成反比 D.以上說法均不對 6.將平行板電容器兩極分別與電源兩極相連,若使電容器兩極板間距增大,則()A.電容器電容減小 B.極間場強增大 C.極板帶電量增大 D.極板上電壓不變 7.列正確的是()A.由公式C?Q并可知,電容大小跟電量成正比,跟電壓成反比 U B.電容器的電容大小與電壓、電量無關 C.電容器帶電量是指每個極板帶電量絕對值 D.電量越多,電容越大 8.如圖14—24所示是描述對給定的電容器充電時電量Q,電壓U,電容C之間相互關系的圖象,其中錯誤的是() 9.圖14—36所示,兩塊平行相對的金屬板MN與電池相連接,N板接地,在距離兩板等遠的一點P固定一個帶正電的點電荷,如果將M板向上平移一小段距離,則()A.點電荷所受電場力要減小 B.點電荷所受電場力要增大 C.點電荷電勢能保持不變 D.點電荷電勢能減小 平行板電容器充電后與電源斷開,負極板接地,兩板間懸掛一帶電小球,靜止時懸線與垂線夾角為?,如圖14—38所示,現將正極板向右平移一小段距離,則小球的懸線受到的拉力將()A.變大 B.變小 C.不變 D.不能確定 11平行板電容器的兩個極板分別與一電源正、負極相連,如圖14—25所示,在保持開關閉合的情況下,將電容器極板距離增大,則電容器電容C、帶電量Q,極板間場強E的變化()A.C、Q、E都逐漸增大 B.C、Q、E都逐漸減少 C.C、Q逐漸減小,E不變 D.C、E逐漸減小,Q不變 上題中,待電容器充電后將開關斷開,再將電容器極板間距增大,則電容器電容C,極板間電壓U極板間場強E的變化是()A.C變小,U不變,E不變 B.C變小,U變大,E不變 C.C變小,U變小,E不變 D.C變小,U不變,E變小 《5.1 電場 電場強度》教學設計 【教學內容】 第五單元第1節。 【教學目標】 知識與技能:了解電場是客觀存在的一種特殊物質形態;理解電場強度的概念及其定義式,理解電場強度方向的規定;理解電場線的意義和性質。了解勻強電場的概念。 過程與方法:能用電場線描述電場,能運電場強度的定義式進行簡單的計算;學會運用觀察、歸納等方法從現象進行分析推理、發現客觀規律,體會比值法定義物理量。 情感態度價值觀:通過介紹靜電研究的歷史知識,激發學生熱愛科學的情感,通過實驗觀察、分析推理培養學生嚴謹的科學態度和正確的思維方法。 【教學重點】 電場強度的定義及電場線的意義。 【教學難點】 對電場強度定義及電場線意義的理解。 【教具準備】 橡膠棒、玻璃棒、絲綢、毛皮、驗電器、鐵架臺、通草球等。 【教學過程】 ◆創設情境──引出課題 1.課件展示:播放視頻及PPT,展示生活及生產中的靜電現象。 2.實驗演示:捋不攏的絲線,隨梳飄動的頭發等等。 3.生活現象回顧:彈不掉的灰塵,冬天脫毛衣時的火花與噼啪聲等等。 4.教師講述:以上現象的發生都與靜電有關,從今天開始我們將探究靜電現象。 5.人類研究靜電的歷史回顧 人類認識靜電現象,最早的記載是希臘哲學家泰勒斯(生活時代略早于中國的孔子)發現了當時的希臘人摩擦琥珀吸引羽毛。在中國,西漢末年已有“頓牟(玳瑁)掇芥(細小物體之意)”的記載;晉朝時有關于摩擦起電引起放電現象的記載:“今人梳頭,解著衣時,有隨梳解結有光者,亦有咤聲”。但對靜電現象的科學研究卻開始于2000年后的18世紀,其主要原因,一是當時的社會發展水平尚未出現對電的需求,二是科學技術水平落后,無法對研究提供技術和設備支持。 歷史上,人類研究靜電現象時遇到的主要困難: 一是一般物體的帶電量較小,靜電力非常小,沒有精密儀器測量非常小的力;二是沒有電量的單位,無法衡量和控制電荷的多少;三是物體有一定的大小和形狀,電荷在物體上的分布情況不清楚,不好確定兩帶電物體之間的距離。 對靜電力的科學研究,關鍵是上述問題的解決,誰能解決上述問題,誰就能取得研究的成功。 ◆實驗與探究──新課學習 一、兩種電荷及電荷間的相互作用 1.摩擦起電及帶電物體的特性 演示及學生實驗:分別用玻璃棒、橡膠棒靠近碎紙屑,它們不會吸引碎紙屑;將玻璃棒與絲綢摩擦,橡膠棒與毛皮摩擦,分別用摩擦后的玻璃棒、橡膠棒靠近碎紙屑,它們吸引碎紙屑。 教師講述:通過摩擦,玻璃棒、橡膠棒帶了電,有了電荷,這種帶電方式叫摩擦起電,各種不同物質相互摩擦,都可以帶電或有電荷。帶電或有電荷的物體能吸引輕小物體。 2.兩種電荷及相互作用 教師講述:人類通過探究知道,自然界存在兩種電荷,分別叫做正電荷與負電荷。人們把與絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫做正電荷,將與毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷叫做負電荷。人們還發現,電荷間有相互作用,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。 3.物體帶電的多少──電量 不管用什么方式使物體帶電,總可以使物體帶電的多少不同。物體所帶電荷的多少叫做電荷量,簡稱電量。在國際單位制中,電量的單位是庫侖,簡稱庫,用大寫英文字母“C”表示。 4.提出問題 帶電物體即就是不相互接觸,它們之間也會發生力的作用。那么,這個力是怎樣產生的?又是怎樣作用給另一個帶電物體的呢? 二、電場 1.什么是電場? 電荷的周圍空間存在電場。不管物體是通過什么方式帶電的,也不管物體處在什么樣的物理環境中,只要物體帶電,在它周圍的空間就一定存在電場。 電場是一種特殊的物質。在自然界里,物質的存在形式有兩種,一種就是我們平時能夠看得見摸得著的實物,如生活中使用的由各種物質構成的物體,它們有形態、色澤、硬度、密度、導電性、功能、結構等方面的差異。物質的另一種存在形式就是場,比如電場、磁場等,它們看不見摸不著,但它們能表現出被人們感知的特性,人們就是借助這些特性來研究電場的。 2.電場的基本特性 電場的基本特性就是對處在其中的電荷有力的作用,這個力稱為電場力或庫侖力。 兩個帶電物體間的電場力是通過電場實現的。比如甲乙兩個電荷,甲電荷在它周圍空間建立電場,乙電荷就處在了甲的電場中,受到甲電荷電場的電場力作用;同理,乙電荷在它周圍空間建立電場,甲電荷處在乙電荷的電場中,受到乙電荷電場的電場力作用。 通過分析可以知道,電荷間的電場力是通過電場發生的。 三、點電荷 1.引入背景 一般帶電物體,都有大小及形狀的差別,即就是它們帶電量相等,由于它們大小、形狀的不同,使得電荷在物體上的分布情況不同,這會影響到對電荷間相互力的研究。帶電體體積越小,或者描述帶電體大小的線度相比于兩帶電體的距離可以忽略時,帶電體本身的大小對問題研究的影響越小,這種情況下,可以忽略帶電體自身的大小,把帶電體看成是只具有電荷的點。就像研究物體的機械運動時,把物體看成具有質量的點──質點一樣。 2.點電荷 點電荷是為了簡化研究而引入的理想模型,實際的帶電物體,總有一定的體積和形狀,不會是一個“點”,所以點電荷實際上是不存在的。但物理學研究中的一個重要策略就是舍棄次要因素,抓主要因素。當帶電體間的距離比它們的大小尺寸大很多時,它們的大小對于它們之間的電場力的影響是非常小的,影響它們之間電場力的主要因素是各自的電量和它們之間的距離,這時,可以忽略電荷自身的大小,把它們看成是只具有電量的幾何點──點電荷。 比如兩個直徑為20cm的帶電球,當兩球心的距離為30cm時,由于球的直徑與間距差不多,這種情況下,兩個帶電球就不能視為點電荷;如果兩球心的距離為10m,這時他們的間距遠遠大于球的直徑,球的直徑對與它們間的電場力幾乎沒有影響,可以把它們視為電量集中在球心的點電荷。 四、電場強度 1.電場中不同位置電場特性的強弱不同 (1)科學家的實驗探究:如圖所示,在帶電體Q產生的電場中的不同點A、B先后放入同一帶電體q,發現q所受電場力的大小、方向不同,q在A點受到的電場力比在B點時受到的電場力大。 (2)實驗結果剖析:既然兩個位置放置的是同一電荷,那么兩次受到的電場力大小、方向的不同肯定不是q引起的,應該是Q的電場引起的,這說明電場有強弱、方向的差別。如上述實驗中,帶電體Q電場中A點的電場比B點的電場強一些。 2.電場強度 (1)科學家的實驗探究:如圖所示,在帶電體Q產生的電場中的不同點A、B先后放入另一帶電體q,發現它在A、B兩點時受到的電場力與q不同,但對于A點來說,q及q所受的電場力與電量的比值卻一樣;對于B點來說,q及q所受的電場力與電量的比值也一樣。而且A點的這個比值比B點的這個比值大,而我們已經知道A點的電場比B的電場強,這樣可以得出一個結論,將帶電體放入電場中,放入的帶電體在電場中的某點所受到的電場力與自己的帶電量的比值的大小恰好與電場的強弱相對應。在其他任何電場中進行探究,也會有這樣的結果。 (2)電場強度的定義 放入電場中某一點的電荷所收到的電場力F與它所帶電量q的比值,叫做該點的電場強度(簡稱場強),用符號E表示。/ / / (3)單位:N/C(牛頓/庫侖) (4)方向:正的點電荷所受電場力的方向。 五、電場線 1.引入背景 用圖像形象表示電場的強弱和方向。電場強度是描述電場強弱及方向的物理量,因此電場強度、電場線描述的是同一現象,可以說電場線是電場強度的圖示。就像用力的圖示形象描述力的三要素一樣。 2.怎樣用電場線描述電場 (1)力的圖示中線段的方向表示力的方向,因此可以在電場中畫出有方向的線條,用線條的方向或線條上的切線方向表示電場的方向。 (2)可以按上述要求畫出多條線條,電場強(電場強度大)的地方線條密一些,電場弱(電場強度小)的地方線條疏一些。這樣線條的相對疏密程度就可以表示電場的強弱(電場強度的大小) 3.電場線 (1)畫法及意義:可以在電場中畫出一系列從正電荷出發到負電荷終止的曲線,使曲線上每一點的場強方向都在該點的切線方向上,這些曲線就叫做電場線。 同一電場中,電場線密集的區域電場強度大一些,電場線稀疏的區域電場強度小一些;電場線上某點的切線方向表示該點的電場強度方向。 4.對靜電場中電場線的討論 (1)電場線是人為引進形象描述電場的線,在電場中人們總是畫出有限的條數,不能認為兩線條之間的“空白”處沒有電場。 (2)電場線總是起始于正電荷,終止于負電荷。對于孤立的正電荷,可認為無限遠處有一個負電荷,等著“接收”它“發出”的電場線;對于孤立的負電荷,可認為無限遠處有一個正電荷,“發出”讓它“接收”的電場線。 (3)在沒有電荷的地方,任何兩條電場線不相交。因為對于電場中的一個點來說,電場的方向是唯一的,如果兩條電場線在某點相交,就會出現該點電場強度方向不唯一,這與事實相違背。 (4)電場線不是帶電粒子在電場中運動的軌跡。 5.幾種電場中的電場線 (1)孤立正、負點電荷電場。 (2)等量異號、同號點電荷電場中的電場線。 六、勻強電場 1.勻強電場的概念 在電場的某一區域里,如果各點場強的大小和方向都相同,這一區域的電場就叫勻強電場。如兩塊相互靠近的帶電平行金屬板間的電場中,除去邊緣附近以外,兩板正對部分空間的電場是勻強電場 2.勻強電場的說明 (1)勻強電場是某電場中的一個區域。 (2)勻強電場中的電場線是等間距的平行直線。 ◆交流與評價──總結歸納 1.問題討論:課本第129頁“復習與鞏固”1、2、3。 2.引導學生歸納本節要點(見板書設計) 【作業布置】 1.復習課文,書面完成課本第129頁“復習與鞏固” 4、5。 2.撰寫小論文《電場強度與電場線》 3.預習第2節 【板書設計】 2010-05-06 物理組集體備課材料 《電場、電場強度》教案(初稿)彭澤一中物理組許卿 教學目標 知識目標 知道電荷間的相互作用是通過電場發生的,知道電場是客觀存在的一種特殊物質形態。理解電場強度的概念及其定義,會根據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定的。 能根據庫侖定律和電場強度定義推導點電荷電場強度的計算式,并能用此公式進行有關的計算。能力目標 培養學生分析、總結、語言表達的能力。教學重點 電場強度。教學難點 電場強度概念的建立。教學方法 類比分析法、問題解決法、實驗分析法。教學過程 [引入] 接觸力是通過接觸使物體間有相互作用而產生的,那么非接觸力又是通過什么產生的呢?本節我們來探討這個問題。新課教學 ㈠電場 [類比磁力引入] 電荷間的相互作用是通過一種場發生的,叫電場。[學生活動] 閱讀課本相關內容,了解電場性質。電場在哪兒存在? 電場能看得見嗎?借助顯微鏡可以嗎? 電場的基本性質是什么? [教師總結作答] 在電荷周圍存在電場。 電場是客觀存在的一種特殊物質形態,是不可以通過儀器觀察到的。電場的性質是對放入其中的電荷有力的作用,這種力叫做電場力 [CAI課件展示] ㈡電場強度 [方法介紹] 因為電場的基本性質是對放入其中的電荷有力的作用,所以必須在電場中放入電荷才能研究電場。 [提出問題] 對放入電場的電荷有什么要求嗎?為什么? [結論] [深入思考] 電場強弱不一樣該如何表示呢? [學生提出猜想,共同討論方案的可行性] [引入定義] 放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量的q的比值,叫做該點的電場強度,簡稱場強,用E表示。⑴表達式: E = F/q ⑵單位:1N/C = 1V/m ⑶物理意義:反映電場性質(強弱)的物理量,場強大電場強;場強小電場弱。⑷矢量性:物理學中規定:電場中某點正電荷受力的方向就是該點的場強方向。 [深入探究] 某點的場強同試探電荷有關嗎?該點的場強由什么決定? 某一點的場強當不放試探電荷時將變為零的觀點是否正確? [實例分析] 分析如圖A、B 兩點的場強是否相同課堂反饋 ㈢點電荷的場強、電場的疊加 [學生活動] 由庫侖定律和場強公式推導點電荷的場強公式。 q受力為 F = kQq/r2 根據電場強度定義: E = F/q = kQ/r2 公式中各物理量及對應的字母: E→電荷產生的場強→N/C k→靜電力恒量→Nm2/C2 Q→產生電場的電荷→C r→電場中某點到Q的距離→m 場強方向: 如果Q是正電荷,E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q; 如果Q是負電荷,E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q。 課堂小結 課堂反饋 下列說法中正確的是 A、在非勻強電場中,各點的場強大小必定不等 B、電場強度是反映電場的力的性質的物理量 C、電場強度是矢量,它的方向就是電荷在該點的受力方向 如圖所示,在正電荷Q的電場中距Q為r的P點放一個很小的點電荷q,測得 q受到的電場力為F,則P點的電場強度為 A、E = F/q B、E = kQ/r2 C、E = F/Q D、E = kq/r2 在電場中的某點放入電荷量為5.0×10-9C的點電荷,受到的電場力為3.0×10-4N。這一點的場強是多大?如果改用電荷量為6.0×10-9C的點電荷,用來確定該點場強,場強會不會改變?為什么? 地球的表面通常存在一豎直方向的電場,一帶負電的微粒在此電場中受到一個向上的力,電場強度的方向是豎直向上,還是豎直向下? 布置作業 回顧復習本節內容。課后作業。預習下節。 物理組集體備課材料 集體備課記錄 高一物理備課組活動記錄 時間.3.28 地點:行政樓二樓 主持人:夏長根 主備人:許卿 記錄人:袁慧 出席老師:許卿夏長根袁慧黃巖孫平方 活動記錄 許卿:各位老師:大家好 我講課的題目是“電場強度”,下面我對這節課分以下幾個方面進行說明,具體內容如下: 一、教材分析 本章是選修3系列的第一章,是高中階段電學內容的開始,也是高中階段基礎的內容之一。電場強度描述了電場的力的性質,是電學中最基本的概念。學好電場強度和電場力,才可拓展延伸至電場力做功、電勢差、電勢能、電流的形成、帶電粒子的運動等一系列的新概念。所以電場強度是掌握電學其他許多概念的基礎。因此電場強度概念不僅是本章的重點、難點,也是整個高中電學,乃至整個電磁學的重點之一。要讓理解電場強度的概念,首先要建立電場的概念,這是學生在學習本節感到最困難的地方。 統觀教學指導意見和教材,不難發現本課的教學有如下的特點: 1.知識點多:電場,電場強度,電場線,檢驗電荷,點電荷的電場,場源電荷,矢量運算等 2.教學內容抽象:電場看不見模不著,學生對于場的感性認識少,電場線是一個理想的模型. 3.學生的知識體系不完備:關于場沒有完整的知識網絡,在教學中必須重新構建. 二、教學目標 (一)知識與技能 1、知道電場是電荷周圍存在的一種特殊物質,知道電荷間的相互作用是通過電場發生的。 2、了解試探電荷的作用,理解對試探電荷量和試探電荷的尺寸的要求。 3、理解電場強度,知道它的單位和定義式及方向的規定。 4、了解點電荷周圍的電場分布和電場的疊加,會用點電荷的場強公式和電場疊加進行有關計算。 (二)過程與方法 1、培養學生在通過實驗及類比的方法、提高發現問題、提出問題和解決問題的能力及知識的遷移能力。 2、在理論和實驗論證、猜想環節中培養學生科學論證能力和推理能力。 3、通過電場強度定義式的得出,讓學生體會到用比值法定義物理量的方法和重要性。 (三)情感態度和價值觀 1、通過對于“超距作用”的觀點到場的提出的物理學史的回顧,使學生認識到科學探究的協作性和繼承性,法拉弟在電磁學中的重要性。 2、通過電場強度的研究,培養學生探究的精神以及對于自然、生活中物理現象的好奇性。 3、通過學習電荷的電場分布,認識到對稱和科學美感 三:重點、難點的確定及依據:以深刻理解電場強度的物理意義為重點內容。 確定依據為本節課的中心是讓學生認識到場的客觀存在,及場的力的性質。由此引入一個物理量并恰當地定義它成為本節課的核心問題,因此將它定為重點 孫平方:我認為題由問題引入較好 [問題] 1、下列哪些力是接觸力?哪些力是非接觸力? 拉力、重力、壓力、支持力、摩擦力、磁力 上節我們學習的靜電力是接觸力還是非接觸力? 夏長根:本節內容較為抽象,要利用實驗讓學生感受,可以這樣設計: [實驗探究] 1.在一個帶電體的周圍不同距離處懸掛相同的帶電小球,觀察現象。2.在一個帶電體的周圍相同距離處懸掛不同的帶電小球,觀察現象。注:懸掛的帶電小球是試探電荷。[實驗思考] 1.懸線偏角不同,說明受到的電場力一樣嗎? 2.不同位置同一試探電荷偏角不同,說明受到的電場力一樣嗎?為什么? 3.相同距離處不同試探電荷偏角的不同,又說明什么情況?反映什么特點? [歸納] 1.偏角不同,說明受到的電場力不同。2.不同位置同一試探電荷偏角不同,說明同一電荷在同一電場的不同位置受到的電場力不同,也說明不同位置的電場強弱一般不同 同一位置不同試探電荷受電場力的不同導致懸線偏角不一樣,說明電場力跟試探電荷的電荷量有關,電荷量越大,受力越大。 黃巖:關于電場強度的合成與分解,我建議增補一下內容 [問題討論]如果有幾個點電荷產生電場,那么空間中某點的電場又是如何的呢?場強呢? [討論結果]如果有幾個點電荷產生電場,它們的電場就互相疊加,形成合電場。合成原理:矢量運算法則。 夏長根:今天的教研活動很成功,各位老師提出了很好的改進方法,年輕老師也是一個很好的學習機會,本節課明天第三節課在高一(0)班由許卿老師講,希望全組老師準時參加,許卿老師對教案要認真修改。物理組集體備課材料 《電場、電場強度》教案(修改稿)彭澤一中物理組許卿 教學目標 知識目標 知道電荷間的相互作用是通過電場發生的,知道電場是客觀存在的一種特殊物質形態。理解電場強度的概念及其定義,會根據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定的。 能根據庫侖定律和電場強度定義推導點電荷電場強度的計算式,并能用此公式進行有關的計算。能力目標 培養學生分析、總結、語言表達的能力。教學重點 電場強度。教學難點 電場強度概念的建立。教學方法 類比分析法、問題解決法、實驗分析法。教學過程 課題引入 [問題] 1、下列哪些力是接觸力?哪些力是非接觸力? 拉力、重力、壓力、支持力、摩擦力、磁力。 2、上節我們學習的靜電力是接觸力還是非接觸力? [引入] 接觸力是通過接觸使物體間有相互作用而產生的,那么非接觸力又是通過什么產生的呢?本節我們來探討這個問題。新課教學 ㈠電場 [類比磁力引入] 電荷間的相互作用是通過一種場發生的,叫電場。[學生活動] 閱讀課本相關內容,了解電場性質。電場在哪兒存在? 電場能看得見嗎?借助顯微鏡可以嗎? 電場的基本性質是什么? [教師總結作答] 在電荷周圍存在電場。 電場是客觀存在的一種特殊物質形態,是不可以通過儀器觀察到的。電場的性質是對放入其中的電荷有力的作用,這種力叫做電場力 [CAI課件展示] ㈡電場強度 [方法介紹] 因為電場的基本性質是對放入其中的電荷有力的作用,所以必須在電場中放入電荷才能研究電場。 [提出問題] 對放入電場的電荷有什么要求嗎?為什么? [結論] [實驗探究] 在一個帶電體的周圍不同距離處懸掛相同的帶電小球,觀察現象。在一個帶電體的周圍相同距離處懸掛不同的帶電小球,觀察現象。注:懸掛的帶電小球是試探電荷。[實驗思考] 懸線偏角不同,說明受到的電場力一樣嗎? 不同位置同一試探電荷偏角不同,說明受到的電場力一樣嗎?為什么? 相同距離處不同試探電荷偏角的不同,又說明什么情況?反映什么特點? [師生互動歸納] 偏角不同,說明受到的電場力不同。 不同位置同一試探電荷偏角不同,說明同一電荷在同一電場的不同位置受到的電場力不同,也說明不同位置的電場強弱一般不同 同一位置不同試探電荷受電場力的不同導致懸線偏角不一樣,說明電場力跟試探電荷的電荷量有關,電荷量越大,受力越大。[深入思考] 電場強弱不一樣該如何表示呢? [學生提出猜想,共同討論方案的可行性] [引入定義] 放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量的q的比值,叫做該點的電場強度,簡稱場強,用E表示。⑴表達式: E = F/q ⑵單位:1N/C = 1V/m ⑶物理意義:反映電場性質(強弱)的物理量,場強大電場強;場強小電場弱。⑷矢量性:物理學中規定:電場中某點正電荷受力的方向就是該點的場強方向。 [深入探究] 某點的場強同試探電荷有關嗎?該點的場強由什么決定? 某一點的場強當不放試探電荷時將變為零的觀點是否正確? [實例分析] 分析如圖A、B 兩點的場強是否相同課堂反饋 ㈢點電荷的場強、電場的疊加 [學生活動] 由庫侖定律和場強公式推導點電荷的場強公式。 q受力為 F = kQq/r2 根據電場強度定義: E = F/q = kQ/r2 公式中各物理量及對應的字母: E→電荷產生的場強→N/C k→靜電力恒量→Nm2/C2 Q→產生電場的電荷→C r→電場中某點到Q的距離→m 場強方向: 如果Q是正電荷,E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q; 如果Q是負電荷,E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q。 [問題討論] 如果有幾個點電荷產生電場,那么空間中某點的電場又是如何的呢?場強呢? [討論結果] 如果有幾個點電荷產生電場,它們的電場就互相疊加,形成合電場。合成原理:矢量運算法則。 [實例分析] 課本例2。課堂小結 課堂反饋 下列說法中正確的是 A、在非勻強電場中,各點的場強大小必定不等 B、電場強度是反映電場的力的性質的物理量 C、電場強度是矢量,它的方向就是電荷在該點的受力方向 如圖所示,在正電荷Q的電場中距Q為r的P點放一個很小的點電荷q,測得 q受到的電場力為F,則P點的電場強度為 A、E = F/q B、E = kQ/r2 C、E = F/Q D、E = kq/r2 在電場中的某點放入電荷量為5.0×10-9C的點電荷,受到的電場力為3.0×10-4N。這一點的場強是多大?如果改用電荷量為6.0×10-9C的點電荷,用來確定該點場強,場強會不會改變?為什么? 地球的表面通常存在一豎直方向的電場,一帶負電的微粒在此電場中受到一個向上的力,電場強度的方向是豎直向上,還是豎直向下? 布置作業 回顧復習本節內容。課后作業。預習下節。第四篇:電場 電場強度教案
第五篇:《電場電場強度》教案