第一篇：《電場 電場強度和電場線》教學設(shè)計（最終版）
《電場 電場強度和電場線》教學設(shè)計
《電場電場強度和電場線》教學設(shè)計
（兩時）
高二物理
谷xx
【教學目標】
知識與技能：
1、知道電荷相互作用是通過電場發(fā)生的；
2、理解電場強度和電場線的概念。
3、用電場強度概念求點電荷產(chǎn)生電場的電場強度；
4、知道幾種典型電場的電場線分布。、以電場線描述電場為例，滲透用場線描述矢量場的方法。
過程與方法：
通過分析在電場中的不同點，電場力F與電荷電量q的比例關(guān)系，使學生理解比值F/q反映的是電場的強弱，即電場強度的概念；知道電場疊加的一般方法。
情感態(tài)度與價值觀：
培養(yǎng)學生學會分析和處理電場問題的一般方法。
重點：電場強度的概念及其定義式
難點：對電場概念的理解、應(yīng)用電場的疊加原理進行簡單的計算
能力目標：
1、能運用已學過的知識來幫助理解，理解電荷作用靠電場傳遞。
2、通過實驗及對實驗結(jié)果的觀察、分析，得出對有關(guān)現(xiàn)象的本質(zhì)認識
教學方法：
1、復(fù)習導(dǎo)入新，提出新題；
2、設(shè)問激疑，通過引導(dǎo)，充分調(diào)動學生積極思考，體現(xiàn)學生主體地位；
3、類比釋疑，由已知的相類似知識，通過類比、分析，使得抽象概念能夠較順利地建立；
4、實驗分析，定性與定量相互結(jié)合，使具體現(xiàn)象直觀表達抽象概念，并充分運用多媒體輔助，動畫模擬擴大實驗成效。
教具：
幻燈片，計算機，銅絲，塑料筆。
【教學過程】
一、復(fù)習提問：
師：上一節(jié)，我們認識了電現(xiàn)象中的電荷，包括點電荷，元電荷及電荷之間存在的相互作用。什么是點電荷？電荷相互作用有什么規(guī)律？哪位同學來幫我們回顧一下？
電荷之間有相互作用，我們把這個作用的電力叫庫侖力或靜電力。電荷之間的作用力是怎樣發(fā)生的呢？今天我們就來研究這個問題。
二、新學習：
踢足球時，腳要直接接觸球（看圖片），實驗演示：兩個帶電小球靠近，生答：帶電小球受到原電荷的作用力。
電荷間的作用沒有“接觸”，難道電荷作用是“超距作用”？
生答：不接觸
類比重力的產(chǎn)生，可總結(jié)出是場的作用，叫做電場。
1、電場：
任何帶電體周圍產(chǎn)生的一種特殊物質(zhì)。電場看不見，又摸不著，怎樣去認識它、研究它？
動手實驗：利用手中的塑料筆使其摩擦帶電，并讓其靠近懸掛的銅絲。
現(xiàn)象：塑料筆吸引銅絲，銅絲偏角可達到60度。
（2）基本性質(zhì)：電場能對處在其中的電荷有力的作用，提示學生：電場分布強弱不同。進一步研究電場分布。
引入形成電場的場源電荷Q，又引入一個試探電荷q，q必須很小，可看成點電荷。而且q電量也少，不影響源電荷Q的電場。
大家觀看演示，同一電荷q在源電荷Q附近，不同位置處，靜止時受力有何特點？受力大小不等，那說明了什么？
電場不同位置，會有強弱不同。這使我們想到，如何表示一個電場不同位置的強弱呢？用什么表達更確切？剛才，試探電荷q在不同位置受力不同，那么是否電場力就可用來表示電場的強弱呢？為什么不能用電場力表示電場強弱？演示電場中同一點，放不同的試探電荷，結(jié)果：同一位置不同電荷受力卻不等。顯然不能用試探電荷受的力的大小表示電場。是什么使其受力不等呢？顯然，不是電場本身變化了，而是不影響電場的試探電荷。比值在電場中同一點是不變的。比值反映了什么呢？是電場的強弱分布。
2．電場強度：
（1）試探電荷：
（2）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。
①定義式：
（適用于任何電場）
②比值定義法：ρ=/v
v=s/t
提示分析ρ與，v的關(guān)系，總結(jié)出:電場中某一點的場強與場源電荷的帶電量有關(guān)，與場中的位置有關(guān)，而與檢驗電荷無關(guān)。
③物理意義：描述某點電場的強弱和方向，④單位： 牛/庫（N/）
⑤矢量性：我們規(guī)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。
知道某點電場強度，有何用途呢？比如F=E·q說明了什么？已知E，馬上可確定點電荷受力了。
下面我們一起來試試，利用電場強度定義及庫侖定律，設(shè)法推導(dǎo)點電荷產(chǎn)生的電場中某點電場強度。
（3）真空中點電荷的電場強度：
（設(shè)場源電荷+Q，試探q，在r處，由庫侖定律F=
∵E=）
①表達式：E=
畫圖，該A處，正試探電荷q受力背離連線向外，（再舉例-q的試探電荷）總結(jié)得出：
②方向：正點電荷在各點處電場強度方向都是背離場源電荷向外。么所有物體都是很緊密的物質(zhì)，但事實不是這樣）（負電荷給學生討論總結(jié)出來。）
③大小與Q和r有關(guān)。
說明：公式E=Q/r2中的Q是場源電荷的電量，r是場中某點到場源電荷的距離．從而使學生理解：空間某點的場強是由產(chǎn)生電場的場源電荷和該點距場源電荷的距離決定的，與檢驗電荷無關(guān)．
提出問題：如果空間中有幾個點電荷同時存在，此時各點的場強是怎樣的呢？帶領(lǐng)學生由檢驗電荷所受電場力具有的疊加性，分析出電場的疊加原理．
（4）電場強度的疊加原理：某點的場強等于該點周圍各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和．
先分析方法（P13-14）后舉例：先在同一直線再不在同一直線。
例如：本圖13-3中P點的場強，等于＋Q1在該點產(chǎn)生的場強E1和Q2在該點產(chǎn)生的場強E2的矢量和．從而使學生進一步理解到，任何帶電體都可以看做是有許多點電荷組成的．利用點電荷場強的計算公式及疊加原理就可以計算出其周圍各點場強．
當堂練習：
1．下列說法中正確的是：[AB]
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(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西
．電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的，電場最基本的性質(zhì)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：[B]
A．電場強度反映了電場的力的性質(zhì)，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．電場中某點的場強等于F/q，但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關(guān)
．電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E=F/q和E=Q/r2對于任何靜電場都是適用的 3．下列說法中正確的是：[AD]
A．場強的定義式E=F/q中，F(xiàn)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E=F/q中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電量
．在庫侖定律的表達式F=q1q2/r2中q2/r2是電荷q2產(chǎn)生的電場在點電荷q1處的場強大小，此場對q1作用的電場力F=q1×q2/r2，同樣q1/r2是電荷q1產(chǎn)生的電場在點電荷q2處的場強的大小，此場對q2作用的電場力F=q2×q1/r2
D．無論定義式E=F/q中的q值如何變化，在電場中的同一點，F(xiàn)與q的比值始終不變
3電場線
電場線在每一點的切線方向表示該點的場強方向，電場線的疏密表示場強的大小。
（用計算機展示幾種典型電場線的分布圖，并介紹它們的特點）
問：根據(jù)我們所看到的幾種電場線，誰能歸納一下電場線的方向有什么特點？
教師歸納：電場線總是從正電荷出發(fā)，終止于負電荷或無窮遠，如果只有負電荷，則電場線來自無窮遠，終止于負電荷。
問：任意兩條電場線都不會相交，這是為什么？
教師歸納：如果相交，則交點就會有兩個切線方向，而同一點場強的大小和方向是唯一的。
實驗?zāi)M以上幾種典型的電場線。
歸納：大家要特別注意一個問題：我們雖然可以用實驗?zāi)M電場線的分布，但是，電場線并不是電場中真實存在的曲線，它只是我們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋鲭妶龆氲?。大家知道，法拉第首先提出了電場，并用電場線形象地描述電場的分布，這在物理學中是非常重要的。雖然法拉第當時認為電場線是真實的曲線，這是不對的，但是，法拉第的場線思想?yún)s是非常寶貴的。用場線來形象地描繪矢量場的分布這種方法一直被普遍地采用著。
4勻強電場
如果電場中各點電場強度的大小相等、方向相同，這個電場就叫勻強電場。見本圖。
堂小結(jié)：
1．電場的性質(zhì)：電荷在其周圍空間產(chǎn)生電場，電場對處在場中的其他電荷有力的作用。
2．“場”的特點：在空間有分布，同一電場中的不同點，電場強度的大小和方向不同。
3．電場強度的定義
4．點電荷的場強公式
．疊加原理
【作業(yè)布置】P1
第二篇：電場·電場強度及電場線·學案
電場
電場強度及電場線
【考點聚焦】
電場 電場強度 電場線 點電荷的電場 勻強電場
電場強度的疊加
【知識掃描】
1．電場
（1）帶電體周圍存在一種物質(zhì)，這種物質(zhì)是_______，電荷間的相互作用就是通過______發(fā)生的；它是一種看不見的___________的物質(zhì)。它具有________和能的特性。
（2）電場最基本的性質(zhì)是_________________________________________．
2．電場強度
（1）引入電場強度的目的是描述電場的強弱，它所描述的是放入電場中的電荷所受_____的性質(zhì)；放入電場中某點的電荷所受的____與_________的比值,叫電場強度，用_______表示,其定義式為__________________.（2）電場強度的單位為__________，它是導(dǎo)出單位，符號為____________.（3）電場強度是矢量，方向與___________________________________.（4）電場強度與試探電荷所受電場力_____關(guān)，與試探電荷所帶電荷量_____關(guān).電場強度是由______________________決定的，即由___________________________________決定的.【好題精析】
例1如圖9－2－1所示，表示一個電場中a、b、c、d
四點分別引入試探電荷，測得試探電荷所受的電場力跟電荷量
間的函數(shù)關(guān)系圖象，那么下面說法中正確的是
（）
A．該電場是勻強電場
B．a(chǎn)、b、c、d四點場強大小關(guān)系是：Ed＞Ea＞Eb＞Ec
C．這四點場強大小關(guān)系是：Ea＞Eb＞Ec＞Ed，場源是正
圖9－2－1 電荷，位于A點
D．無法判斷a、b、c、d四點場強大小關(guān)系 例2．如圖9－2－2所示，在真空中有兩個點電荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，它們相距0.1m，求電場中A點場強。A點與兩個點電荷的距離r相等，r=0.1m。
圖9－2－2
例3．如圖9－2－4所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由 A→O→B勻速運動，電子重力不計，則電子除受電場力外，所受的另一個力的大小和方向變化情況是（）
A．先變大后變小，方向水平向左
B．先變大后變小，方向水平向右
C．先變小后變大，方向水平向左
D．先變小后變大，方向水平向右
圖9－2－4 例4．圖9－2－6中實線是一簇未標明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是詭計上的兩點。若帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的時（）
A．帶電粒子所帶電荷的符號
B．帶電粒子在a、b兩點的受力方向
C．帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大
D．帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處較大
圖9－2－6
例5．如圖9－2－7所示，上、下兩帶電小球的質(zhì)量均為，所帶電荷量分別q為和－q，兩球間用絕緣細線連接，上球又用絕緣細線懸掛在天花板上，在兩球所在空間有方向向左的勻強電場，電場強度為E，平衡時細線都被拉緊。
（1）．平衡時的可能位置是圖中的哪一個？
（）
圖9．2－7（2）兩根絕緣線張力大小為
（）A．T1=2mg , T2=(mg)2?(Eq)
2B．T1＞2mg , T2＞(mg)2?(Eq)2 C．T1＜2mg , T2＜(mg)2?(Eq)2
D．T1=2mg ，T2＜(mg)2?(Eq)2
【變式遷移】
1．如圖9－2－8所示，半徑為R的圓環(huán)，均勻帶有電量為Q 的正電荷。先從環(huán)上截取△S的一小段，若△S≤R，且圓環(huán)剩余部分
的電荷分布不變，則圓環(huán)剩余部分的電荷在環(huán)心O處產(chǎn)生的場強大小
為__________,方向為_______________。
圖9－2－8
2．圖9－2－9所示，AB是電場中的一條電場線，在P點由靜止釋放一個重力不計的正電荷，則電荷的運動情況是
（）
A．
電荷一定向B點做加速運動
B．
電荷一定向B點做勻加速運動
C ．電荷一定向B點做勻速運動
圖9－2－9 D．
電荷一定向B點做變加速運動
【能力突破】
圖9．2－10（b）則是放在電場線上a、b處的試探電荷的電量
與所受電場力數(shù)量間的函數(shù)關(guān)系，由此可以判定（）
A．場源是正電荷，位于A點
B．場源是負電荷，位于B點 C．場源是正電荷，位于B點
D．場源是負電荷，位于A點
圖9－2－10 2．法拉第首先提出用電場線形象生動地描繪電場，圖9．2－11為點電荷a、b所形成電場的電場線分布圖以下說法為中正確的是
（）
A． a、b為異種電荷，a帶電荷量大于b帶電量 B． a、b為異種電荷，a帶電荷量小于b帶電量 C． a、b為同種電荷，a帶電荷量大于b帶電量
D． a、b為同種電荷，a帶電荷量小于b帶電量
圖9－2－11 3．一個單擺的擺球質(zhì)量為m，擺球帶有電量為q的負電荷，在沒有電場時，單擺做簡諧運動，周期為T；若在擺動過程中，突然在單擺所在的區(qū)域加一個豎直向上的勻強電場，則單擺的振動周期
（）A．變大
B．變小
C．不變
D．無法確定 4．如圖9－2－12所示，一帶點粒子從A運動到B，徑跡如虛 線所示，由此可見（）
A．粒子帶負電
B．粒子的加速度不斷減小 C．粒子在A點時動能
D．B的場強比A的場強大
圖9－2－1
25．如圖9－2－13所示，輕繩系一帶正電、重G的小球
懸掛在豎直向上的勻強電場中，使小球以懸點O為圓心在豎
直平面內(nèi)作圓周運動，則
（）
A．小球可能作勻速圓周運動 B．小球只能作變速圓周運動
C．在小球經(jīng)最高點B時，繩子拉力一定最小 1． 圖9－2－10（a）中AB是一個點電荷電場中的電場線，D．小球經(jīng)最低點A時 繩子拉力可能最小
圖9－2－13 6．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2．0×10-8c的試探電荷，其所受電場力為2．0×10-6N。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.7．在光滑水平面上的O點系一長為l的絕緣細線，線的另一端系一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，如圖9－2－14所
示。當沿細線方向加上場強為E的勻強電場后，小球處于平
衡狀態(tài)。現(xiàn)給小球一垂直于細線的初速度v0，使小球在水平
面上開始運動。若v0很小，則小球第一次回到平衡位置所需
圖9－2－1
4時間為。
8．質(zhì)量為m、電量為q的質(zhì)點在靜電力作用下以恒定的速率v沿圓弧從A點運動到B點，其速度方向改變的角度為θ弧度，AB弧長為s，則AB弧中點的場強大小E=________________。
9．沿水平方向的場強為E=8．66×103v/m的足夠大的勻強電場中，用絕緣細線系一個質(zhì)量m=6.0g的帶電小球，線的另一端固定于O點，平衡時懸線與豎直方向成α角，α=30°，如圖9－2－15所示，求（1）小球所帶的電量；
（2）剪斷細線小球怎樣運動，加速度多大？（g取10m/s2）
圖9－2－15
10．如圖9－2－16所示，光滑絕緣軌道上有兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A、B，分別帶有+4Q、－Q的電量。在水平向右的、場強為E的勻強電場中，一起向右作勻加速運動，運動過程中兩球相對位置不變，求它們之間的距離。
圖9－2－16
參考答案 【好題精析】
例1〖解析〗從坐標的函數(shù)關(guān)系可確定，a、b、c、d都是過原點的傾斜直線，由場強的定義式可知，其斜率各點的場強大小，斜率不同，說明該電場一定不是勻強電場。選項B正確。〖點評〗注意a、b兩點表示正電荷受力方向為正，c、d兩點表示試探電荷為負電荷，所受的電場力為負。
例2．〖解析〗真空中點電荷Q1和Q2的電場在A點的場強分別 為E1和E2，它們大小相等，方向如圖9－2－3所示。場強E1，場強 E2向上平移后與合矢量E構(gòu)成一正三角形，故E與Q1Q2平行，E=E1=E2=kQ/r2=9.0×109×3.0×10-8/(－0.1)2N/C=2.7×104N/C
圖9－2－3
〖點評〗用E=kQ/r2求解E時，電荷量取絕對值，方向根據(jù)電場電荷的電性決定。
例3．〖解析〗等量異種電荷電場線分布如圖9．2－5所示，由圖中電場線的分布可以看出，從A到O，電場線由疏到密，從O到B電場線由密到疏，所以從A→O→B，電場強度應(yīng)由小變大，再由大變小，而電場強度方向沿電場線切線方 向，為水平向右, 如圖9．2－5示，由于電子處于平衡狀態(tài)，所 受合外力必為零，故另一個力應(yīng)與電子所受的電場力大小相等方 向相反，電子受的電場力與場強方向相反，即水平向左，電子從
A→O→B過程中，電場力由小變大，再由大變小，故另一個力方向
圖9．2－應(yīng)水平向右，其大小應(yīng)先變大后變小。所以選項B是正確的。
例4．〖解析〗從電場線分布情況可設(shè)想電場是由軌跡左側(cè)的“點電荷”產(chǎn)生的，從軌跡的偏向可得“點電荷”給帶電離子吸引力，即a、b兩點受力方向如圖所示；若粒子從a向b運動從圖中可得F與v的夾角大于90°角，電場力做負功、粒子動能減少，電荷電勢能增加，綜上所述：BCD正確。
例5．〖解析〗對第（1）問，先把兩小球看作一個整體。這整體受到的外力為：豎直向下的重力2mg；水平向左的電場力qE（+q受力）；水平向右的電場力qE（－q受力）；由平衡條件∑Fx=0和∑Fy=0可推知上段繩子的拉力一定與重力2mg等大反向，即上段繩豎直。
隔離分析下球的受力，向下的重力mg；水平向右的電場力qE；繩子的拉力T2；上球?qū)ο虑虻奈引。要使∑Fx=0，繩必須傾斜，故選A。
對第（2）問，對整體用∑Fy=0得：T1=2mg；對下球用平衡條件推論得： T2+F引=(mg)2?(Eq)2,則T2＜(mg)2?(Eq)2，答案選D。【變式遷移】1．kQ?S 沿△S與O的連線指向△S
2．AD 2?R3【能力突破】1．AD
2．B
3．B
4．ACD
5．AD
6．100N/q，6.25N/q，9, 正
8kQmv2?ml7．?
8．9．4.0×10-6c，勻加速直線運動，11.5m/s2
10．qs5EqE
第三篇：電場強度教學設(shè)計
1、試以“電場強度”為例，分析它的建立過程、教學要求，并設(shè)計其教學活動過程。
建立過程：
1．對電場強弱和方向的認識。
研究驗證庫侖定律的實驗，明確幾個問題。
① B在A的電場中 ② B在不同位置受力不同，說明電場的性質(zhì)與位置有關(guān)；場源電荷不同B的受力不同，說明電場的性質(zhì)與場源電荷有關(guān)。所以我們說電場的性質(zhì)只與電場本身有關(guān)。③ 確定場源電荷和場中的位置，選擇不同的試探電荷發(fā)現(xiàn)其受到的電場力不同，要找到一個物理量描述電場的性質(zhì)，此物理量只與電場本身有關(guān)，與試探電荷無關(guān)，所以直接用電場力描述電場的力的性質(zhì)不合適。
2．尋找描述電場的力的性質(zhì)的物理量。
在研究電荷在確定的電場、確定的點受力時，一個試探電荷受力為F，如果有一個同樣的試探電荷在相同的點，其受力必然也為F，把這兩個試探電荷放在一起時，電荷量變?yōu)橐粋€的兩倍，它們的受力可能是2F，依次類推……從比值定義物理量在初中就已經(jīng)學習過，密度就是利用比值來定義的。我們看到電荷的受力與電荷量的比值是一個與電荷量無關(guān)的量，所以我們用這個比值來描述電場的力的性質(zhì)，引入電場強度的概念。3．電場強度的方向。
在電場中的同一點，放上不同的試探電荷，其受力方向可能不同，而同一電荷在電場的不同位置其受力方向可能也不同，所以要想完整的描述電場的力的性質(zhì)，電場強度必須是矢量。我們規(guī)定正電荷的受力方向為電場強度的方向。
教學要求：
①理解電場強度的概念及其矢量性，會根據(jù)電場強度的定義式進行有關(guān)的計算； ②掌握點電荷電場強度的公式；
③掌握電場強度矢量性及疊加原理。
教學活動：
1.創(chuàng)設(shè)情境,提出探究課題
師：電場是物質(zhì)存在的一種特殊形態(tài),它看不見、摸不著,但客觀存在,而且有能量。那么,我們?nèi)绾握J識它的特性,摸清它的“脾氣”?我們只有根據(jù)它表現(xiàn)出來的性質(zhì)去了解它。師：電場最基本的性質(zhì)是什么?這對我們研究問題有何啟發(fā)? 生：電場最基本的性質(zhì)是對放入其中的電荷有電場力的作用。所以,研究電場,我們可以在電場中放入電荷。
師：對!只有把電荷放入電場中,通過研究電荷的受力情況,才有可能探明電場的屬性。那么,對放入電場中的電荷有沒有要求?可不可以隨意找一個帶電體放入電場? 生：電荷的電荷量要充分小,不致影響原來要研究的電場；電荷的體積要充分小,以便于研究電場中各點的情況。
師：滿足這樣要求的電荷叫試探電荷。顯然,試探電荷是一種理想化模型,有了試探電荷,我們就可以研究電場的基本屬性。
師：電荷在電場中不同點受到的電場力大小一般不同,這說明什么問題? 生：這表示各點的電場強弱不同。
師：電場中各點的電場強弱與什么因素有關(guān)?如何描述電場的強弱?請同學們針對這個主題展開研究,得出結(jié)論。2.猜想假設(shè),設(shè)計探究方案
師：同學們可以猜想一下,電場中各點的強弱可能會與哪些因素有關(guān)?你們打算設(shè)計怎樣的方案去研究、解決這個問題? 生：各點的電場強弱可能與帶電體、各點位置、試探電荷有關(guān)。
(1)學生設(shè)計的實驗方案：用絲線將一個輕小物體懸掛在木架上,做成如圖1所示的簡單實驗裝置,讓它與帶正電的玻璃棒接觸帶上同種電荷,進行以下實驗：保持帶正電的玻璃棒與小物體的位置不變,通過控制絲綢與玻璃棒的摩擦,改變玻璃棒的帶電量,觀察懸線偏角的變化情況。設(shè)法保持玻璃棒的帶電量不變,改變小物體的帶電量,觀察懸線偏角的變化情況。改變木架位置,使小物體與帶電體的距離改變,觀察懸線偏角的變化情況。
(2)學生設(shè)計理論研究方案：在電荷Q產(chǎn)生的電場中：①將同一試探電荷q分別放在不同的位置A、B處(rA 3.收集證據(jù),論證探究假設(shè) (1)學生通過定性實驗得到的初步結(jié)論：①僅改變玻璃棒的帶電量,小物體受到的電場力大小變化,說明電場的強弱受玻璃棒所帶電量的影響。②僅改變小物體的帶電量,小物體受到的電場力大小變化,說明電場的強弱可能與小物體的帶電量有關(guān)。③僅改變小物體的位置,小物體受到的電場力大小變化,說明電場的強弱與距離玻璃棒的遠近有關(guān)。師：上述定性實驗的結(jié)論是否都是正確的?還必須從理論的層面加以深入研究。(2)學生通過理論研究得到的初步結(jié)論： ①對圖2情景,有弱與距離場源電荷的遠近有關(guān)。,因rA 師生共同總結(jié)：理論和實驗探究結(jié)果均表明,在電場中的同一點,試探電荷受到的電場力與其電荷量的比值是恒定的;在電場中的不同點,試探電荷受到的電場力與其電荷量的比值一般是不同的。這個比值由試探電荷在電場中的位置決定,跟試探電荷大小無關(guān),因而可以用這個比值來定義反映電場強弱性質(zhì)的物理量。 師：用比值定義一個物理量,用來表示研究對象的某種性質(zhì),這種方法我們不是第一次遇見。在2005年世界田徑錦標賽上,劉翔13秒08奪得110米欄亞軍,而我們班一個男生只跑了10秒,你認為該同學跑得比劉翔快嗎? 生：無法判斷,因為該同學運動的位移并不清楚,僅通過比較運動時間是無法比較物體運動快慢的,只有確定相同的位移,再來比時間,才能判斷運動的快慢。 師；這樣我們用單位時間內(nèi)物體的位移來描述物體運動的快慢,從而引出了速度這一反映物體運動快慢性質(zhì)的新的物理量。同樣,如果直接用電場力的大小表示電場的強弱是行不通的,因為比較的電荷量可能不同,為了能統(tǒng)一比較標準,我們就用單位電荷量的電荷受到的電場力來描述電場的強弱,并且給這個比值一個新的名稱,即電場強度,簡稱場強。師：在整個探究的過程中,同學們都能積極參與,認真思考,勇于實踐,體現(xiàn)出追求科學真理的良好精神,反思全過程,大家覺得在設(shè)計的探究方案中或在研究的過程中,有哪些問題,有哪些不足?你有何改進意見?你有哪些收獲和體會? 生甲：定性實驗裝置太粗糙,很容易漏電,電荷量也不易控制,可以用驗電器代替玻璃棒。生乙：我在上課前也做了預(yù)習,對電場強度的概念不太理解,只是強行記憶。通過剛才的探究,我對這個概念是怎么得出的有了比較清楚的理解。生丙：今天的實驗研究方法和運用數(shù)學工具研究的方法是課本上沒有的,我覺得學到了很多東西,特別是物理學的研究方法,對我啟發(fā)較大。 2、試分析“加速度”這一物理量的內(nèi)涵、外延，它的量度公式和決定條件，以及造成概念不清的原因。 內(nèi)涵： 物體速度的變化有快有慢，所以用加速度這一物理量來表征物體速度變化的快慢。在物理概念的建立過程中是用飛機和汽車的速度變化為例子來引入，讓學生分析速度大小和速度變化大小以及速度變化快慢之間的區(qū)別，從而引出表示速度變化快慢的物理量—加速度。加速度等于物體速度的變化與完成這一變化的時間的比值，即外延： 主要應(yīng)用于經(jīng)典物理中。度量公式： 決定條件：初速度、末速度、速度變化的時間 造成概念不清晰的原因： 1.對加速度概念的建立，需要在前面每個環(huán)節(jié)都鏈接起來的情況下。 2.概念的理解不僅僅要考慮到速度變化的大小、速度變化的方向，還要考慮到速度變化對應(yīng)的時間。3.踏實一個建立在抽象概念之上的抽象概念。 “電場強度”教學設(shè)計 本資料為woRD文檔，請點擊下載地址下載全文下載地址 課 件004km.cn 【教材】人教版普通高中課程標準實驗教科書物理選修3－1第一章第三節(jié) 【教學時間】一課時 【教學目標】 一、知識與技能 ．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(guān)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(dǎo)點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關(guān)的計算。 5．知道場強的疊加原理，并能應(yīng)用這一原理進行簡單的計算。 二、過程與方法 ．經(jīng)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(lǐng)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 ．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。 【教學重點】 ．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(guān)的計算。 【教學難點】 探究描述電場強弱的物理量。 【教學用具】多媒體 【設(shè)計思路】 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： ．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?zāi)M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。 【教學設(shè)計】 一、復(fù)習提問、新課導(dǎo)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(nèi)容是什么？ 學生回答：略 教師：我們不免會產(chǎn)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(chǎn)生的呢？難道能夠不需介質(zhì)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(guān)。 教師：其本質(zhì)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(nèi)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(lǐng)？ 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(yīng)現(xiàn)象。 教師：法拉第是英國物理學家、化學家，對事物的本質(zhì)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?nèi)绾蚊枋鲭姾葾、B之間的作用力。 師生共析。 （2）略； 教師啟發(fā)引導(dǎo)：場是“物質(zhì)”──它和分子、原子組成的實物一樣具有能量、質(zhì)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(zhì)。 教師：場與實物是物質(zhì)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(zhì)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(dǎo)：電場的本領(lǐng)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(zhì)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(zhì)，可以根據(jù)它表現(xiàn)出來的性質(zhì)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(guān)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(guān)；（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(jié)：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(guān)，它才是反映電場性質(zhì)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 ．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(jié)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(jié)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。 投影練習： 練習1（加深對場強的理解，探討點電荷的場強大小與方向） 點電荷是最簡單的場源電荷。設(shè)一個點電荷的電荷量為+Q，與之相距為r的A點放一試探電荷，所帶電荷量為+q。 （1）試用所學的知識推導(dǎo)A點的場強的大小，并確定場強的方向； （2）若所放試探電荷為-2q，結(jié)果如何？ （3）如果移走所放的試探電荷呢？ （請兩位同學板演前兩問后，共同完成第三問） 師生共同歸納總結(jié)： ．點電荷電場的場強大小與方向。（多媒體動畫演示方向的確定方法） 2．電場強度是描述電場（力的）性質(zhì)的物理量，在靜電場中，它不隨時間改變。電場中某點的場強完全由電場本身決定，與是否放入電荷，放入電荷的電荷量、電性無關(guān)！ 辨析和的關(guān)系，強調(diào)的適用條件。 練習2（探討場強的疊加，鞏固對場強的理解及公式的靈活運用，加強計算能力培養(yǎng)） 如圖所示，真空中有兩個點電荷Q1＝+3．0×10-8c和Q2＝－3．0×10-8c，它們相距0．1m，A點與兩個點電荷的距離r相等，r＝0．1m。求： （1）電場中A點的場強； （2）在A點放入電量q＝－1×10-6c，求它受的電場力。 教師：題中場源電荷不止一個，如何來確定電場中某點的場強？ 學生：平行四邊形定則 （請兩位同學板演） 教師：根據(jù)場強的疊加原理對于一個比較大的不能看成點電荷的帶電物體產(chǎn)生電場的場強如何確定？ 學生思考后回答：無限等分成若干個點電荷。 教師：根據(jù)以上方法，同學們設(shè)想一下一個半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）外部產(chǎn)生電場的場強，如何求解？ 學生思考后回答：等效成電荷量集中于球心的點電荷。 三、小結(jié)（多媒體依次投影，并簡述） 通過本節(jié)課的學習，我們知道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(zhì)，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、板書設(shè)計 一、電場 客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài) 二、電場強度 ．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 ．推導(dǎo)： 2．大?。?/p> 3．方向： 四、電場強度的疊加 五、布置作業(yè) 教材P16-171、2、7 思考題： 完成課本P173，比較電場強度E＝F/q與重力加速度g＝G/m有什么相同點和不同點 六、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(nèi)容之一，應(yīng)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(dǎo)。另外，探究時間很難控制，在內(nèi)容處理上應(yīng)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。 課 件004km.cn 中職物理課堂 如何教學“電場、電場強度” 山西省長子縣職業(yè)技術(shù)學校 侯彩紅 摘要：中職物理課堂教學有著各種不同的組織方式，但無論是從一堂課來看，還是從一堂課中的某個專題的講授來看，基本是按下列幾個層次來進行的：首先明確學習的課題，其次提出猜想，然后制定實驗計劃并進行實驗，最后總結(jié)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論，并聯(lián)系實際運用結(jié)論。據(jù)此，本文就如何教學“電場、電場強度”這個課題進行了探討，希望對學生的物理學習有所幫助和提高。 關(guān)鍵詞：電場 電場強度 控制變量 比值定義 “電場、電場強度”這節(jié)內(nèi)容涉及很多的物理思維方法和科學研究方法，是充滿物理氣息，但又非常抽象的一節(jié)概念課。在中職物理課本中它被編排在電和磁部分的第一節(jié)，不像普通高中的物理課本中，在其前面還有庫侖定律的鋪墊；再者，眾所周知，中等職業(yè)學校的學生大多數(shù)基礎(chǔ)較差，底子較薄，如果在電磁學部分的開頭，就給學生造成較大的困難，那么在以后的學習中學生就可能鉆黑洞，甚至厭學了?？梢?，上好本節(jié)內(nèi)容的重要性。在此，我對本節(jié)內(nèi)容的課堂教學，粗淺地談?wù)勛约旱膸c做法。 一、將抽象概念物質(zhì)化，降低學生接受的難度。本節(jié)課中我首先讓學生回顧初中學過的有關(guān)知識：自然界中存在哪幾種電荷？電荷之間的相互作用是怎樣的？然后通過幻燈片展示：“兩個帶電體A和B的作用”并提出問題：兩個帶電體沒有直接接觸，它們之間的相互作用是如何發(fā)生的？在教材處理時我先講解兩個物體要發(fā)生相互作用的一般規(guī)律，即：一般物體間的相互作用有兩種方式： （一）直接（接觸）作用； （二）間接作用，借助工具。再提出猜想，不直接接觸的電荷間的作用，必定通過間接作用產(chǎn)生，那么自然需要媒介，這時引出電場的概念，即電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)，這樣將“場的物質(zhì)性”形象化，從而降低學生對抽象概念的接受難度。接著提出問題，怎樣檢驗電荷周圍的空間是否存在看不見、摸不著的電場？引導(dǎo)學生思考：能否將看不見的電場通過能看見的方式表現(xiàn)出來?由此引出電場的基本性質(zhì)，最后借助多媒體播放動畫，用電場的觀點說明電荷A與電荷B之間的相互作用。這樣通過提出問題→猜想結(jié)果→分析推理→解決問題的過程，體會從一般事物的共性來認識個別事物的個性的科學方法，逐步培養(yǎng)學生的推理能力。 二、采用控制變量的方法，探究電場強度的物理含義。 控制變量是物理學研究中常用的探索問題和分析解決問題的科學方法之一，尤其是研究多個物理量之間關(guān)系的有關(guān)問題時，經(jīng)常采用。本節(jié)課中在研究電場力的性質(zhì)時，如何描述場源電荷產(chǎn)生的電場的強弱，即電場強度的概念和物理含義，既是重點又是難點，我采用了控制變量法，將這個問題分兩個步驟來研究，在場源電荷Q產(chǎn)生的電場中，（一）將同一個試探電荷q分別放在電場中三個不同的位置，研究其受力的問題； （二）在電場中的同一位置放置電荷量不同（如q、2q、3q）的試探電荷，研究其受力的問題。提出問題后，先讓學生看書、思考，然后借助多媒體播放這兩種情況下電荷所受電場力的情況，通過直觀演示，學生很容易明白： （一）在電場中的不同點，同一電荷受力不同，電場強弱也不同； （二）在電場中的同一點，不同電荷受力不同，但電場強弱是一定的，同時，結(jié)合事例，如我們坐在劇場里觀看歌舞晚會時，各個座位上的聲音效果和光線強度是不同的，但又是一定的，這與座位上有沒有觀眾無關(guān)。讓學生理解電場的強弱由電場本身決定，與是否放入試探電荷或放入的試探電荷所帶電量的多少無關(guān)。教學中讓學生體會，控制變量法在物理學研究中的應(yīng)用時，注意討論公式中某兩個物理量間是成正比還是反比的問題時，如 R = U必須要關(guān)注其I他物理量是不是不變的，這一點學生在解題時容易忽略。如果使學生在這里能較為深刻的理解控制變量法的內(nèi)涵，那么對學生在后面學習磁感應(yīng)強度，及法拉第電磁感應(yīng)定律等內(nèi)容時，都將有極大幫助。 三、采用比值定義法，加深對電場強度概念的理解。 在前面應(yīng)用控制變量法得出結(jié)論的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學生進一步分析會發(fā)現(xiàn)： （一）在電場中的同一點，電場強弱是一定的，比值F/q也一定； （二）在電場中的不同點，電場強弱不同，比值F/q一般也不同，而且比值F/q大的點，電場比較強，比值小的點，電場比較弱。這個比值由試探電荷在電場中的位置決定，跟試探電荷所帶電量的大小無關(guān)，能反映電場自身的性質(zhì)。由此我們發(fā)現(xiàn)比值F/q可以用來描述電場的強弱。用兩個量的比值來定義一個新的物理量，這種方法以前我們也多次用到。如密度ρ就是用質(zhì)量m與體積v的比值來定義的。加速度a就是用速度的變化量△v與時間t的比值來定義的等等。在此基礎(chǔ)上，學生就順理成章地知道了電場強度的定義（E=F/q）。這樣定義一個新的物理量的同時，也確定了這個新物理量與原有物理量的關(guān)系，而且可以讓學生比較定義式與決定式中物理量之間的關(guān)系，理解物理量的本質(zhì)含義。 另外，選擇有針對性的課堂練習，進一步鞏固本節(jié)所學的主要內(nèi)容也是必不可少的。同時，通過練習，也可起到發(fā)展學生思維，提高學生能力的作用。 總之，對于物理概念尤其是重要的物理概念的教學，教師事先必須清楚學生原有的知識結(jié)構(gòu)和思維障礙，把握學生的認知特點和規(guī)律，這樣，課堂教學才具有針對性和實效性。本節(jié)內(nèi)容采用教師引導(dǎo)下學生探究的教學方法，并輔助多媒體教學動畫課件，將實驗進一步具體化和清晰化，讓學生體會“對電場概念的認識”，并經(jīng)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；領(lǐng)略通過電荷在電場中所受靜電力來研究電場，從中感受猜想、推理、控制變量、比值定義等研究方法，這也正符合新的課程標準所要求的不僅重視知識與技能的獲得，更要注重物理學知識的獲得過程與方法，關(guān)注學生的情感態(tài)度和價值觀。本節(jié)課正是采用了這樣的方法，使學生對電場強度概念的建立過程留下了深刻的印象，正是由于突出了概念的建立過程和方法的滲透，因而在本節(jié)課的教學過程中收到了極好的教學效果。而且我相信，這樣的課堂教學對學生今后的物理學習也會起到事半功倍的作用。第四篇：“電場強度”教學設(shè)計
第五篇：如何教學電場強度
點擊咨詢 