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《电场强度》教学设计
一、教学目标
1.在物理知识方面的要求:
(1)通过对电场概念的学习,使学生明确场的特点,描写场的方法,并能在头脑中建立起场的模型和图象。
(2)理解场电荷、检验电荷的概念,理解和掌握电场强度的概念。
(3)掌握点电荷的电场强度公式。
(4)理解和掌握电场的叠加原理,会计算简单的点电荷组产生的电场。
2.在物理研究方法上要求:
(1)树立“场”在空间上有分布的观念,并培养学生的空间想象力。
(2)通过“检验电荷”的概念,使学生明确物理测量的有效性的观念。
(3)对点电荷场强公式的分析,使学生明确理想模型建立的条件。
二、重点、难点分析
1.“场”是物理学中的重要概念,“场”的概念比较抽象,在中学物理中,本章又是初次较深入地研究“场”,所以“场”概念的引入,“场”观念的建立,既是本节的重点也是本节的难点。
2.电场强度的概念、场的叠加原理也是本节的重点。
【教学方法】启发、探究、讲授、讨论。
【教学准备】多媒体设备及课件
【教学过程】
教学环节 及时间 教 师 活 动 学生活动 对学生学习过 程的观察和思 考及设计意图
复习提问,引入新课 5分钟 提问:上一节课我们学习了库仑定律,请同学们回忆一下:库仑定律的内容是什么? 学生回答 加强对学过知识的巩固
投影展示问题1:真空中?它们之间相隔一定的距离这种相互作用是如何产生的呢?难道能够不需介质超越空间?投影展示“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片(1.2-1)。提问“这幅图大家不陌生,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,说明了什么?其本质原因又是什么呢?(投影展示问题2) 提前查找相关资料,思考,质疑并积极讨论发言。再带着问题阅读课文。 激发学生激发求知欲,培养学生自主学习能力。
新课教学 35分钟 电场总结问题1:(1)电荷间的相互作用是如何发生的?这一观点是谁提出来的?(2)请用自己的语言描述一下什么是电场?(3)电场有什么本领?(二)探究描述电场强弱的方法问题2:①相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,其本质原因是什么呢?(对照“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片说明)②那么如何来描述电场的强弱呢?教师启发:像速度、密度等寻找一个物理量来表示。③如何来研究电场?教师启发引导:电场的本领是对场中的其他电荷具有作用力,这也是电场的最明显、最基本的特征之一。因此在研究电场的性质时,我们可以从静电力入手。对于像电场这样,看不见,摸不到,但又客观存在的物质,可以根据它表现出来的性质来研究它,这是物理学中常用的研究方法。师生一起分析对试探电荷的要求。教师:下面请同学们仔细观察模拟实验的动画演示,并描述你看到的现象说明了什么。多媒体动画模拟:①不同位置偏角不同;②增加试探电荷带电量偏角均增加。将表格填完整,并分析、比较表格中的数据有什么特点和规律,看你能否得出如何来描述电场的强弱。多媒体展示表格,学生回答后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。表一:(P1位置)试探电荷q2q3q4qnq静电力F12F13F14F1nF1表二:(P2位置)试探电荷q2q3q4qnq静电力F22F23F24F2nF2表三:(P3位置)试探电荷q2q3q4qnq静电力F32F33F34F3nF3(三)电场强度1.定义:教师:以前我们还学过哪些物理量是用比值法来定义的?教师:从它的定义,电场强度的单位是什么?教师介绍另一种单位并板书。2.单位:N/C或V/m,1N/C=1V/m教师结合板画:在电场中不同位置,同种电荷受力方向不同,说明场强是矢量还是标量?教师结合板画:电场中同一点放入正电荷和负电荷受力方向不同,如何确定场强的方向呢?教师:在物理学中作出了这样的规定。方向:电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。教师:按照这个规定,如果放入电场中的是负电荷呢? 观察,思考,讨论, 探讨分析:电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质,对放入其中的电荷有静电力的作用。 引导学生思考问题学生回答:不同位置受力不同;同一位置试探电荷带电量增加,受力增大,但不同位置受力大小关系不变。对该问题学生思考并交流讨论:(1)不同的电荷,即使在电场中的同一点,所受静电力也不同,因而不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱;(2)电场中同一点,比值F/q是恒定的,与试探电荷的电荷量无关;(同一张表格)(3)在电场中不同位置比值F/q不同。(三张表格比较)结论:比值由电荷q在电场中的位置决定,与电荷q的电荷量大小无关,它才是反映电场性质的物理量。学生根据教师提问结合看书获取知识进行回答 让学生明确电场基本概念,并能简单运用,为深入学习打基础。
课堂练习1:(探讨点电荷的场强大小与方向)点电荷是最简单的场源电荷。设一个点电荷的电荷量为+Q,与之相距为r的A点放一试探电荷,所带电荷量为+q。(1)试用所学的知识推导A点的场强的大小,并确定场强的方向;(2)若所放试探电荷为-2q,结果如何?(3)如果移走所放的试探电荷呢? 结合多媒体动画演示方向的确定方法,学生思考与讨论并在教师指导下完成 课本知识得以熟悉和巩固
练习2(探讨场强的叠加)如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m,A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。求:(1)电场中A点的场强;(2)在A点放入电量q=-1×10-6C,求它受的电场力。 学生思考练习 巩固对场强的理解及公式的灵活运用,加强计算能力培养
课堂小结5分钟 小结:1.电场的性质:电荷在其周围空间产生电场,电场对处在场中的其他电荷有力的作用。2.“场”的特点:在空间有分布,同一电场中的不同点,电场强度的大小和方向不同。3.电场强度的定义4.点电荷的场强公式5.叠加原理 思考 交流 总结 进一步升华
教学反思:
探究描述电场强弱的物理量是本节课的重难点内容之一,应给学生充分的思考时间,并让学生相互交流讨论,教师还可进行适当启发引导。另外,探究时间很难控制,在内容处理上应做到详略得当,发挥学生的主动性,如对电场及练习题的处理,尽可能由学生完成然后教师再做点拨和总结。
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