第一篇:高二物理教案電場(chǎng)-電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度
電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度
【教學(xué)結(jié)構(gòu)】
一.一.電場(chǎng),是物質(zhì)的一種特殊形態(tài).1.電荷周?chē)嬖陔妶?chǎng).分析庫(kù)侖力:QA對(duì)QB的作用力,是在其周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng),通過(guò)電場(chǎng)作用給B.2.電場(chǎng)力,QB在QA產(chǎn)生的電場(chǎng)中受到的力.電荷在電場(chǎng)中受到的力稱(chēng)為電場(chǎng)力.同一電荷在不同電場(chǎng)中或在同一電場(chǎng)不同位置所受電場(chǎng)力的大小和方向均可能不同.二.電場(chǎng)強(qiáng)度.描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量 1.1.電場(chǎng)的強(qiáng)弱,電荷q放在電場(chǎng)A處所受電場(chǎng)力為FA,放置B處受電場(chǎng)力為FB,若FA>FB到A處電場(chǎng)比B處強(qiáng).2.2.電場(chǎng)強(qiáng)度:描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量.FE?q.放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它電量的比值,叫這點(diǎn) 的電場(chǎng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱(chēng)為場(chǎng)強(qiáng).其物理意義為:單位電量的電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力.這是物理中常用的一種方法.同于單位時(shí)間物體的位移表示物體運(yùn)動(dòng)快慢.3.3.場(chǎng)強(qiáng)是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物質(zhì)的物理量,只由電場(chǎng)決定,與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān).例
FAEA?q,EA與q的大小無(wú)關(guān),與q是否存在無(wú)關(guān).不能理解如在A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為EA與FA成正比,與q成反比.E?Fq4.4.場(chǎng)強(qiáng)是矢量.其大小按定義式計(jì)算即可,其方向?yàn)檎姾傻氖芰Ψ较驗(yàn)樵擖c(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向.其單位為NC.5.5.電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力是兩個(gè)不同的物理量,就像速度和位移是完全不同的兩個(gè)概念.最
根本不同的是:場(chǎng)強(qiáng)是表示電場(chǎng)的性質(zhì)的物理量,電場(chǎng)力是電荷在電場(chǎng)中受的電場(chǎng)的作用力.還應(yīng)在大小、方向、單位等諸方面加以比較,它們的關(guān)系是F?Eq或FE?q.6.6.點(diǎn)電荷在真空中電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng).在點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中,距Q為r處放入點(diǎn)電荷q,如
圖1所示,q受的電場(chǎng)力即庫(kù)侖力
義或該處場(chǎng)強(qiáng)為
E?F?KQqr2,根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)定
FQ?K2qr,r可取任意值,因此E?KQr2即為點(diǎn)電荷在真空中場(chǎng)強(qiáng)公式,Q為場(chǎng)源電量,r為某點(diǎn)到場(chǎng)源的距離.k為靜電常數(shù).其方向,若Q為正;+q受力方向如圖所示,即為該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向,若Q為負(fù),場(chǎng)強(qiáng)方向與圖示方向相反.若把+q換成-q,所受電場(chǎng)力方向正與場(chǎng)強(qiáng)方向相反.注意:
E?E?KQr2是適用于點(diǎn)電荷在真空中的電場(chǎng).而
Fq適用各種電場(chǎng).7.場(chǎng)強(qiáng)可以合成分解,并遵守平行四邊形法則,如圖示2所示.QA與QB在C處的場(chǎng)強(qiáng)分別為EA、EB,E 即是E與E的合成場(chǎng)強(qiáng).若在C處放一個(gè)-q點(diǎn)電荷,AB所受電場(chǎng)力方向應(yīng)與E反方向.三.三.電場(chǎng)線(xiàn)
1.電場(chǎng)線(xiàn)是描述電場(chǎng)強(qiáng)度分布的一族曲線(xiàn).描述方法:用曲線(xiàn)的疏密描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱,用曲線(xiàn)某點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向.2.2.電場(chǎng)的特點(diǎn):(1)(1).在靜電場(chǎng)中,電場(chǎng)線(xiàn)從正電荷起,終于負(fù)電荷,不閉合曲線(xiàn).(2)(2).電場(chǎng)線(xiàn)不能相交,否則一點(diǎn)將有兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向.(3)(3).電場(chǎng)線(xiàn)不是電場(chǎng)里實(shí)際存在的線(xiàn),是為使電場(chǎng)形象化的假想線(xiàn).3.3.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn).圖
3、圖4為正、負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線(xiàn)的分布,應(yīng)熟悉.從圖5可看出,E1為+Q在A處的場(chǎng)強(qiáng),E2為-Q在A處的場(chǎng)強(qiáng),E為E1與E2的合場(chǎng)強(qiáng),正好為電場(chǎng)線(xiàn)在A的切線(xiàn)。兩個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中,每條電場(chǎng)線(xiàn)上每個(gè)點(diǎn)符合上述的關(guān)系。
4.勻強(qiáng)電場(chǎng)
(1)(1).定義:在電場(chǎng)的某一區(qū)域里,如果各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
大小和方向都相同,這個(gè)區(qū)域的電場(chǎng)叫勻強(qiáng)
電場(chǎng).(2)(2).電場(chǎng)線(xiàn)如圖6所示.電場(chǎng)線(xiàn)互相平行的直線(xiàn),線(xiàn)間距離相等.(3)(3).兩塊靠近、正對(duì)且等大平行的金屬板,分別帶等量 正負(fù)電荷時(shí),它們之間的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng).邊緣附近除外.四.四.電場(chǎng)中的導(dǎo)體.1.1.導(dǎo)體的特征:導(dǎo)體內(nèi)部有大量可以自由移動(dòng)的電荷.金屬導(dǎo)體可自由移動(dòng)是自由電子.2.2.靜電感應(yīng):導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷是電場(chǎng)的作用而重新分布的現(xiàn)象.認(rèn)真分析如圖所示的物理過(guò)程:把金屬導(dǎo)體置于勻強(qiáng)電場(chǎng)
中.金
屬導(dǎo)體中自由電子在電場(chǎng)力作用向左運(yùn)動(dòng),達(dá)到左外表面,而右外表面帶正電.金屬導(dǎo)體外表面帶的等量正負(fù)電荷稱(chēng)為感應(yīng)電荷,感應(yīng)電荷形成電場(chǎng)E?的方向與電場(chǎng)E方向相反向左,E?隨著感應(yīng)電荷增加而變大,當(dāng)E?=E時(shí),導(dǎo)體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零, 自由電子不受電場(chǎng)力作用,停止定向運(yùn)動(dòng).達(dá)到靜電平衡.靜電平衡:導(dǎo)體中(包括表面)沒(méi)有電荷走向移動(dòng)的狀態(tài)叫靜電平衡.3.3.在導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)有(1)(1).在導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零(2)(2).導(dǎo)體表面任何一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向與該點(diǎn)表面垂直.(3)(3).電荷只能分布在外表面上.4.4.利用處于靜電平衡狀態(tài)時(shí),導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零的特點(diǎn),利用金屬網(wǎng)罩(金屬包皮)把外
電場(chǎng)遮住,使內(nèi)部不受電場(chǎng)影響即靜電屏數(shù).【解題點(diǎn)要】
例一.例一.在電場(chǎng)中A處放點(diǎn)電荷q,其受電場(chǎng)力為F,方向向左,則A處場(chǎng)強(qiáng)大小為, 方向?yàn)?/p>
.若將A處放點(diǎn)電荷為-2q,則該處電場(chǎng)強(qiáng)度將,方向?qū)?/p>
.解析:根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度定義式
EA?Fq.場(chǎng)度方向向左,在A處放-2q點(diǎn)電荷.該處場(chǎng)強(qiáng)大小,方向都不變.注意:場(chǎng)強(qiáng)是表示電場(chǎng)性質(zhì)的物理量.是由電場(chǎng)決定,與點(diǎn)電荷電量無(wú)關(guān),與點(diǎn)電荷電性無(wú)關(guān).例二.例二.如圖8所示,一個(gè)質(zhì)量為30g帶電量
?17.?10?8C的半徑極小的小球,用絲線(xiàn)懸掛在某勻
強(qiáng)電場(chǎng)中,電力線(xiàn)與水平面平行.當(dāng)小球靜止時(shí),測(cè)得懸線(xiàn)與豎直夾角為30°,由此可知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)方向
為
,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
NC.(g取s2)
解析:分析小球受力,重力mg豎直向下,絲線(xiàn)拉力T沿絲
線(xiàn)方向向上,因?yàn)樾∏蛱幱谄胶鉅顟B(tài),還應(yīng)受水平向左的電場(chǎng)力F.小球帶負(fù)電,所受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向向反,所以場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右.小球在三個(gè)力作用之下處于平衡狀態(tài).三個(gè)力的合力必為零.所以
2m10F=mgtg30°又F?Eq
Eq=mgtg30° 30?10?3?10?33?10.?10?7NC?817.?10E=mgtg30°=
例三.例三.關(guān)于電場(chǎng)線(xiàn),下述說(shuō)法中正確的是 A.A.電場(chǎng)線(xiàn)是客觀(guān)存在的
B.B.電場(chǎng)線(xiàn)與電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡是一致的.C.C.電場(chǎng)線(xiàn)上某點(diǎn)的切線(xiàn)方向與與電荷在該點(diǎn)受力方向可以不同.D.D.沿電場(chǎng)線(xiàn)方向,場(chǎng)強(qiáng)一定越來(lái)越大.解析:電場(chǎng)線(xiàn)不是客觀(guān)存在的,是為了形象描述電場(chǎng)的假想線(xiàn),A選項(xiàng)是錯(cuò)的.B選項(xiàng)也是錯(cuò)的,靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的電荷所受電場(chǎng)力方向應(yīng)是該點(diǎn)切線(xiàn)方向,下一時(shí)刻位置應(yīng)沿切線(xiàn)方向上,可能在電場(chǎng)線(xiàn)上,也可能不在電場(chǎng)線(xiàn)上,軌跡可能與電場(chǎng)線(xiàn)不一致.何況電荷可以有初速度,運(yùn)動(dòng)軌跡與初速度大小方向有關(guān),可能軌跡很多,而電場(chǎng)線(xiàn)是一定的.正電荷在電場(chǎng)中受的電場(chǎng)力方向與該點(diǎn)切線(xiàn)方向相同,而負(fù)電荷所受電場(chǎng)力與該點(diǎn)切線(xiàn)方向相反,選項(xiàng)C是正確的.場(chǎng)強(qiáng)大小與場(chǎng)強(qiáng)的方向無(wú)關(guān),與電場(chǎng)線(xiàn)方向無(wú)關(guān) ,D選項(xiàng)是錯(cuò)的.本題答案應(yīng)是:C.例四.在x軸上A、B兩處分別放有兩個(gè)點(diǎn)電荷,A處為-Q,B處為+2Q,在x軸上某處,兩個(gè)電荷各自產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值為EA和EB,則()A.EA=EB之點(diǎn),只有一處,該處合場(chǎng)強(qiáng)為0;B.B.EA=EB之點(diǎn)有兩處,一處合場(chǎng)強(qiáng)為0,另一處合場(chǎng)強(qiáng)為2EA C.C.EA=EB之點(diǎn)共有三處,其中兩處合場(chǎng)強(qiáng)為0;另一處合場(chǎng)強(qiáng)為2EA D.D.EA=EB之點(diǎn)共有三處,其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為0,另二處合場(chǎng)強(qiáng)為2EA
解析:根據(jù)題意畫(huà)出圖9,在AB之間某點(diǎn)x1,-Q在x1處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)EA?KQrA2.+2Q產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)
22EB?KQ122r?rB2,當(dāng)A2rB時(shí),EA=EB,EA方向向左,EB的方向向左,合場(chǎng)強(qiáng)
E=2EA.在A點(diǎn)左側(cè)x2處,Ax2=rA,Bx2=rB,rA?2rB存在, EA=EB,EA的方向向右,EB的方向向左,合場(chǎng)強(qiáng)E=0.122rA?rB2不可能, EA=EB不存在.所以EA=EB之點(diǎn)有在B點(diǎn)右側(cè)x3處, Ax2>Bx2, 兩處,且合場(chǎng)強(qiáng)一處為0,另一處為2EA,答案應(yīng)選,B.例五.例五.如圖10所示,正電荷q在電場(chǎng)力作用下由p向Q做加速運(yùn)動(dòng),而且加速度越來(lái)越大, 那么可以斷定,它所在的電場(chǎng)是圖中哪能一個(gè)?()
解析:帶電體在電場(chǎng)中做加速運(yùn)動(dòng),其電場(chǎng)力方向與加速度方向相同,加速度越來(lái)越大電荷所受電場(chǎng)力應(yīng)越來(lái)越大,電量不變,電場(chǎng)力F?Eq,應(yīng)是E越來(lái)越大.電
場(chǎng)線(xiàn)描述電場(chǎng)強(qiáng)度分布的方法是,電場(chǎng)線(xiàn)密度越大,表示場(chǎng)強(qiáng)越大,沿PQ方向.電場(chǎng)線(xiàn)密度增大的情況才符合題的條件.應(yīng)選D.例六.例六.如圖11所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn)放
置點(diǎn)電荷Q,其帶電量為2.0?10?8C,此時(shí)距
O點(diǎn)10cm處的P點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)恰好為零.求原勻
強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小是多少?若以O(shè)點(diǎn)為圓心,以O(shè)P長(zhǎng)為半徑作一圓,在O點(diǎn)正上方圓周上S點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小是多少?方向如何? 解析:P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)EP=0,應(yīng)為原場(chǎng)E與點(diǎn)電荷Q在P產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)EQ的合場(chǎng)強(qiáng)。E與EQ大小相等方向相反。大小關(guān)系為
?8Q2.0?10E?EQ?K2?9.0?109?18.?10?3NC2op(01.).Q在S點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)大小等于EQ,方向向上,與原場(chǎng)強(qiáng)E垂直,S處場(chǎng)強(qiáng)ES是E與EQ的合場(chǎng)強(qiáng),如圖12所示。ES?2E?2.5?103NC.方向:與E成45°角向上.【課余思考】
1.什么是電場(chǎng)強(qiáng)度?其方向是如何規(guī)定的,寫(xiě)出場(chǎng)強(qiáng)定義式和點(diǎn)電荷在真空中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式? 2.2.區(qū)分電場(chǎng)強(qiáng)度,電場(chǎng)力兩個(gè)概念.【同步練習(xí)】 1.1.下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的敘述正確的是()A.A.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場(chǎng)力 B.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與該點(diǎn)檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力成正比
C.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與方向就是檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向 D.D.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與該點(diǎn)有無(wú)檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)
2.真空中兩個(gè)帶電量分別為Q和4Q的正點(diǎn)電荷,位于相距為30cm的A、B兩點(diǎn),將另一個(gè)正電荷q置于AB連線(xiàn)上的C點(diǎn),q受的合力恰好為零,C點(diǎn)距A
點(diǎn)
cm處.若將電荷q取走,C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為
NC.3.3.如圖13所示,AB為體積可以忽略的帶
電小
?8?8球,QA?2.0?10C,QB??2.0?10C,AB相距3cm,在水平外電場(chǎng)作用下AB保持靜止,懸線(xiàn)都沿豎直方向,則外電場(chǎng)的
場(chǎng)強(qiáng)
,方向
,AB中點(diǎn)處總場(chǎng)強(qiáng)大小為
,方向?yàn)?/p>
.4.在場(chǎng)強(qiáng)為E,方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球,電量分別為+2q和-q.用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線(xiàn)相連,另用絕緣細(xì)線(xiàn)系住帶正電的小球懸掛于O處,處于平衡狀態(tài),如圖14所示,重力加速度為g,則細(xì)線(xiàn)對(duì)O點(diǎn)的作用力等于
.?52.0?10NC水平向左、【參改答案】1.AD 2.10、O 3.16.?106NC、水平向右4.2mg+Eq
第二篇:高二物理教案電場(chǎng)-電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度14
電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度
【教學(xué)結(jié)構(gòu)】
一.一.電場(chǎng),是物質(zhì)的一種特殊形態(tài).1.電荷周?chē)嬖陔妶?chǎng).分析庫(kù)侖力:QA對(duì)QB的作用力,是在其周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng),通過(guò)電場(chǎng)作用給B.2.電場(chǎng)力,QB在QA產(chǎn)生的電場(chǎng)中受到的力.電荷在電場(chǎng)中受到的力稱(chēng)為電場(chǎng)力.同一電荷在不同電場(chǎng)中或在同一電場(chǎng)不同位置所受電場(chǎng)力的大小和方向均可能不同.二.電場(chǎng)強(qiáng)度.描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量 1.1.電場(chǎng)的強(qiáng)弱,電荷q放在電場(chǎng)A處所受電場(chǎng)力為FA,放置B處受電場(chǎng)力為FB,若FA>FB到A處電場(chǎng)比B處強(qiáng).2.2.電場(chǎng)強(qiáng)度:描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量.E?Fq.放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它電量的比值,叫這點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱(chēng)為場(chǎng)強(qiáng).其物理意義為:單位電量的電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力.這是物理中常用的一種方法.同于單位時(shí)間物體的位移表示物體運(yùn)動(dòng)快慢.3.3.場(chǎng)強(qiáng)是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物質(zhì)的物理量,只由電場(chǎng)決定,與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān).例如在A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
EA?FAq,EA與q的大小無(wú)關(guān),與q是否存在無(wú)關(guān).不能理解為EA與FA成正比,與q成反比.4.4.場(chǎng)強(qiáng)是矢量.其大小按定義式
E?FCq計(jì)算即可,其方向?yàn)檎姾傻氖芰Ψ较驗(yàn)樵擖c(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向.其單位為N.5.5.電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力是兩個(gè)不同的物理量,就像速度和位移是完全不同的兩個(gè)概念.最
根本不同的是:場(chǎng)強(qiáng)是表示電場(chǎng)的性質(zhì)的物理量,電場(chǎng)力是電荷在電場(chǎng)中受的電場(chǎng)的作用力.還應(yīng)在大小、方向、單位等諸方面加以比較,它們的關(guān)系是FE?Fq?Eq或.點(diǎn)電荷q,如
圖1所示,q受的電場(chǎng)力即庫(kù)侖力
義或該處場(chǎng)強(qiáng)為
E?Fq?KQr26.6.點(diǎn)電荷在真空中電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng).在點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中,距Q為r處放入
F?KQqr2,根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)定,r可取任意值,因此E?KQr2即為點(diǎn)電荷在真空中場(chǎng)強(qiáng)公式,Q為場(chǎng)源電量,r為某點(diǎn)到場(chǎng)源的距離.k為靜電常數(shù).其方向,若Q為正;+q受力方向如圖所示,即為該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向,若Q為負(fù),場(chǎng)強(qiáng)方向與圖示方向相反.若把+q換成-q,所受電場(chǎng)力方向正與場(chǎng)強(qiáng)方向相反.注意:
E?FqE?KQr2是適用于點(diǎn)電荷在真空中的電場(chǎng).而適用各種電場(chǎng).7.場(chǎng)強(qiáng)可以合成分解,并遵守平行四邊形法則,如圖示2所示.QA與QB在C處的場(chǎng)強(qiáng)分別為EA、EB,E 即是E與E的合成場(chǎng)強(qiáng).若在C處放一個(gè)-q點(diǎn)電荷,AB所受電場(chǎng)力方向應(yīng)與E反方向.三.三.電場(chǎng)線(xiàn)
1.電場(chǎng)線(xiàn)是描述電場(chǎng)強(qiáng)度分布的一族曲線(xiàn).描述方法:用曲線(xiàn)的疏密描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱,用曲線(xiàn)某點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向.2.2.電場(chǎng)的特點(diǎn):(1)(1).在靜電場(chǎng)中,電場(chǎng)線(xiàn)從正電荷起,終于負(fù)電荷,不閉合曲線(xiàn).(2)(2).電場(chǎng)線(xiàn)不能相交,否則一點(diǎn)將有兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向.(3)(3).電場(chǎng)線(xiàn)不是電場(chǎng)里實(shí)際存在的線(xiàn),是為使電場(chǎng)形象化的假想線(xiàn).3.3.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn).圖
3、圖4為正、負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線(xiàn)的分布,應(yīng)熟悉.從圖5可看出,E1為+Q在A處的場(chǎng)強(qiáng),E2為-Q在A處的場(chǎng)強(qiáng),E為E1與E2的合場(chǎng)強(qiáng),正好為電場(chǎng)線(xiàn)在A的切線(xiàn)。兩個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中,每條電場(chǎng)線(xiàn)上每個(gè)點(diǎn)符合上述的關(guān)系。
4.勻強(qiáng)電場(chǎng)
(1)(1).定義:在電場(chǎng)的某一區(qū)域里,如果各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
大小和方向都相同,這個(gè)區(qū)域的電場(chǎng)叫勻強(qiáng)
電場(chǎng).(2)(2).電場(chǎng)線(xiàn)如圖6所示.電場(chǎng)線(xiàn)互相平行的直線(xiàn),線(xiàn)間距離相等.(3)(3).兩塊靠近、正對(duì)且等大平行的金屬板,分別帶等量 正負(fù)電荷時(shí),它們之間的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng).邊緣附近除外.四.四.電場(chǎng)中的導(dǎo)體.1.1.導(dǎo)體的特征:導(dǎo)體內(nèi)部有大量可以自由移動(dòng)的電荷.金屬導(dǎo)體可自由移動(dòng)是自由電子.2.2.靜電感應(yīng):導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷是電場(chǎng)的作用而重新分布的現(xiàn)象.認(rèn)真分析如圖所示的物理過(guò)程:把金屬導(dǎo)體置于勻強(qiáng)電場(chǎng)
中.金
屬導(dǎo)體中自由電子在電場(chǎng)力作用向左運(yùn)動(dòng),達(dá)到左外表面,而右外表面帶正電.金屬導(dǎo)體外表面帶的等量正負(fù)電荷稱(chēng)為感應(yīng)電荷,感應(yīng)電荷形成電場(chǎng)E?的方向與電場(chǎng)E方向相反向左,E?隨著感應(yīng)電荷增加而變大,當(dāng)E?=E時(shí),導(dǎo)體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零, 自由電子不受電場(chǎng)力作用,停止定向運(yùn)動(dòng).達(dá)到靜電平衡.靜電平衡:導(dǎo)體中(包括表面)沒(méi)有電荷走向移動(dòng)的狀態(tài)叫靜電平衡.3.3.在導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)有(1)(1).在導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零(2)(2).導(dǎo)體表面任何一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向與該點(diǎn)表面垂直.(3)(3).電荷只能分布在外表面上.4.4.利用處于靜電平衡狀態(tài)時(shí),導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零的特點(diǎn),利用金屬網(wǎng)罩(金屬包皮)把外
電場(chǎng)遮住,使內(nèi)部不受電場(chǎng)影響即靜電屏數(shù).【解題點(diǎn)要】
例一.例一.在電場(chǎng)中A處放點(diǎn)電荷q,其受電場(chǎng)力為F,方向向左,則A處場(chǎng)強(qiáng)大小為, 方向?yàn)?/p>
.若將A處放點(diǎn)電荷為-2q,則該處電場(chǎng)強(qiáng)度將,方向?qū)?/p>
.解析:根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度定義式
EA?Fq.場(chǎng)度方向向左,在A處放-2q點(diǎn)電荷.該處場(chǎng)強(qiáng)大小,方向都不變.注意:場(chǎng)強(qiáng)是表示電場(chǎng)性質(zhì)的物理量.是由電場(chǎng)決定,與點(diǎn)電荷電量無(wú)關(guān),與點(diǎn)電荷電性無(wú)關(guān).例二.例二.如圖8所示,一個(gè)質(zhì)量為30g帶電量
?1.7?10?8C的半徑極小的小球,用絲線(xiàn)懸掛在某勻
強(qiáng)電場(chǎng)中,電力線(xiàn)與水平面平行.當(dāng)小球靜止時(shí),測(cè)得懸線(xiàn)與豎直夾角為30°,由此可知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)方向
為
,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
s).(g取
解析:分析小球受力,重力mg豎直向下,絲線(xiàn)拉力T沿絲
線(xiàn)方向向上,因?yàn)樾∏蛱幱谄胶鉅顟B(tài),還應(yīng)受水平向左的電場(chǎng)力F.小球帶負(fù)電,所受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向向反,所以場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右.小球在三個(gè)力作用之下處于平衡狀態(tài).三個(gè)力的合力必為零.所以
NC10m22F=mgtg30°又F?Eq
Eq=mgtg30° 30?10?3?10??8331.7?10E=mgtg30°=
例三.例三.關(guān)于電場(chǎng)線(xiàn),下述說(shuō)法中正確的是 A.A.電場(chǎng)線(xiàn)是客觀(guān)存在的
B.B.電場(chǎng)線(xiàn)與電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡是一致的.C.C.電場(chǎng)線(xiàn)上某點(diǎn)的切線(xiàn)方向與與電荷在該點(diǎn)受力方向可以不同.D.D.沿電場(chǎng)線(xiàn)方向,場(chǎng)強(qiáng)一定越來(lái)越大.解析:電場(chǎng)線(xiàn)不是客觀(guān)存在的,是為了形象描述電場(chǎng)的假想線(xiàn),A選項(xiàng)是錯(cuò)的.B選項(xiàng)也是錯(cuò)的,靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的電荷所受電場(chǎng)力方向應(yīng)是該點(diǎn)切線(xiàn)方向,下一時(shí)刻位置應(yīng)沿切線(xiàn)方向上,可能在電場(chǎng)線(xiàn)上,也可能不在電場(chǎng)線(xiàn)上,軌跡可能與電場(chǎng)線(xiàn)不一致.何況電荷可以有初速度,運(yùn)動(dòng)軌跡與初速度大小方向有關(guān),可能軌跡很多,而電場(chǎng)線(xiàn)是一定的.正電荷在電場(chǎng)中受的電場(chǎng)力方向與該點(diǎn)切線(xiàn)方向相同,而負(fù)電荷所受電場(chǎng)力與該點(diǎn)切線(xiàn)方向相反,選項(xiàng)C是正確的.場(chǎng)強(qiáng)大小與場(chǎng)強(qiáng)的方向無(wú)關(guān),與電場(chǎng)線(xiàn)方向無(wú)關(guān) ,D選項(xiàng)是錯(cuò)的.本題答案應(yīng)是:C.例四.在x軸上A、B兩處分別放有兩個(gè)點(diǎn)電荷,A處為-Q,B處為+2Q,在x軸上某處,兩個(gè)電荷各自產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值為EA和EB,則()A.EA=EB之點(diǎn),只有一處,該處合場(chǎng)強(qiáng)為0;B.B.EA=EB之點(diǎn)有兩處,一處合場(chǎng)強(qiáng)為0,另一處合場(chǎng)強(qiáng)為2EA C.C.EA=EB之點(diǎn)共有三處,其中兩處合場(chǎng)強(qiáng)為0;另一處合場(chǎng)強(qiáng)為2EA D.D.EA=EB之點(diǎn)共有三處,其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為0,另二處合場(chǎng)強(qiáng)為2EA
解析:根據(jù)題意畫(huà)出圖9,在AB之間某點(diǎn)x1,-Q在x1處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E?KQrA2?1.0?10?7NCA.EB?KQrB2+2Q產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)
處,Ax2=rA,Bx2=rB,rA?2,當(dāng)
rA?212rB2時(shí),EA=EB,EA方向向左,EB的方向向左,合場(chǎng)強(qiáng)E=2EA.在A點(diǎn)左側(cè)x
22r2B存在, EA=EB,EA的方向向右,EB的方向向左,合場(chǎng)強(qiáng)E=0.rA?212在B點(diǎn)右側(cè)x3處, Ax2>Bx2,r2B不可能, EA=EB不存在.所以EA=EB之點(diǎn)有兩處,且合場(chǎng)強(qiáng)一處為0,另一處為2EA,答案應(yīng)選,B.例五.例五.如圖10所示,正電荷q在電場(chǎng)力作用下由p向Q做加速運(yùn)動(dòng),而且加速度越來(lái)越大, 那么可以斷定,它所在的電場(chǎng)是圖中哪能一個(gè)?()
解析:帶電體在電場(chǎng)中做加速運(yùn)動(dòng),其電場(chǎng)力方向與加速度方向相同,加速度越來(lái)越大電荷所受電場(chǎng)力應(yīng)越來(lái)越大,電量不變,電場(chǎng)力F?Eq,應(yīng)是E越來(lái)越大.電
場(chǎng)線(xiàn)描述電場(chǎng)強(qiáng)度分布的方法是,電場(chǎng)線(xiàn)密度越大,表示場(chǎng)強(qiáng)越大,沿PQ方向.電場(chǎng)線(xiàn)密度增大的情況才符合題的條件.應(yīng)選D.例六.例六.如圖11所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn)放
置點(diǎn)電荷Q,其帶電量為2.0?10?8C,此時(shí)距
O點(diǎn)10cm處的P點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)恰好為零.求原勻
強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小是多少?若以O(shè)點(diǎn)為圓心,以O(shè)P長(zhǎng)為半徑作一圓,在O點(diǎn)正上方圓周上S點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小是多少?方向如何? 解析:P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)EP=0,應(yīng)為原場(chǎng)E與點(diǎn)電荷Q在P產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)EQ的合場(chǎng)強(qiáng)。E與EQ大小相等方向相反。大小關(guān)系為E?EQ?KQop2?9.0?1092.0?10(0.1)2?8?1.8?10?3NC.Q在S點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)大小等于EQ,方向向上,與原場(chǎng)強(qiáng)E垂直,S處場(chǎng)強(qiáng)ES是E與EQ的合場(chǎng)強(qiáng),如圖12所示。
.方向:與E成45°角向上.【同步練習(xí)】 1.1.下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的敘述正確的是()A.A.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場(chǎng)力 B.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與該點(diǎn)檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力成正比
C.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與方向就是檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向 D.D.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與該點(diǎn)有無(wú)檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)
2.真空中兩個(gè)帶電量分別為Q和4Q的正點(diǎn)電荷,位于相距為30cm的A、B兩點(diǎn),將另一個(gè)正電荷q置于AB連線(xiàn)上的C點(diǎn),q受的合力恰好為零,C點(diǎn)距A
點(diǎn)
cm處.若將電荷q取走,C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為
CNCES?32E?2.5?10N.3.3.如圖13所示,AB為體積可以忽略的帶
電小
球,QA?2.0?10?8C,QB??2.0?10?8C,AB相距3cm,在水平外電場(chǎng)作用下AB保持靜止,懸線(xiàn)都沿豎直方向,則外電場(chǎng)的
場(chǎng)強(qiáng)
,方向
,AB中點(diǎn)處總場(chǎng)強(qiáng)大小為
,方向?yàn)?/p>
.4.在場(chǎng)強(qiáng)為E,方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球,電量分別為+2q和-q.用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線(xiàn)相連,另用絕緣細(xì)線(xiàn)系住帶正電的小球懸掛于O處,處于平衡狀態(tài),如圖14所示,重力加速度為g,則細(xì)線(xiàn)對(duì)O點(diǎn)的作用力等于
.【參改答案】1.AD 2.10、O 3.1.6?10NC6
2.0?10?5NC水平向左、、水平向右4.2mg+Eq
第三篇:電場(chǎng)強(qiáng)度說(shuō)課稿.(范文)
《電場(chǎng)強(qiáng)度》說(shuō)課稿
一、教材概述
本章是選修3系列的第一章,是高中階段電學(xué)內(nèi)容的開(kāi)始,也是高中階段基礎(chǔ)的內(nèi)容之一,它既是電磁學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ),又是光學(xué)等其他物理學(xué)知識(shí)的重要基礎(chǔ)。而本章的核心內(nèi)容就是這一節(jié)電場(chǎng)的概念及描述電場(chǎng)特性的物理量.本節(jié)<電場(chǎng)強(qiáng)度>是這一章的第三課,教材內(nèi)容放在庫(kù)侖定律之后,是對(duì)庫(kù)侖定律的深入理解,進(jìn)一步明確了兩電荷之間作用的本質(zhì),是通過(guò)電場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)又為后續(xù)課電路磁場(chǎng)學(xué)習(xí)的作好鋪墊.因此本節(jié)課具有承前啟后的作用.另外從認(rèn)識(shí)論的角度講對(duì)電場(chǎng)的學(xué)習(xí),能加深學(xué)生對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí).即世界是物質(zhì)的,物質(zhì)是可以認(rèn)識(shí)的.統(tǒng)觀(guān)浙江省學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)和教材,不難發(fā)現(xiàn)本課的教學(xué)有如下的特點(diǎn):
1知識(shí)點(diǎn)多:電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度,電場(chǎng)線(xiàn),檢驗(yàn)電荷,點(diǎn)電荷的電場(chǎng),場(chǎng)源電荷,矢量運(yùn)算等
2教學(xué)內(nèi)容抽象:電場(chǎng)看不見(jiàn)模不著,學(xué)生對(duì)于場(chǎng)的感性認(rèn)識(shí)少,電場(chǎng)線(xiàn)是一個(gè)理想的模型.
3學(xué)生的知識(shí)體系不完備:關(guān)于場(chǎng)沒(méi)有完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),在教學(xué)中必須重新構(gòu)建.
(選修3-1的第一章內(nèi)容是上課量大,難度大(在教學(xué)過(guò)程中盡可能的滲透探究的思想,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力)的特點(diǎn).)
但是學(xué)生在初中學(xué)習(xí)過(guò)磁場(chǎng),從有關(guān)媒體上可能知道電場(chǎng)這個(gè)概念,這些知識(shí)對(duì)本課的學(xué)習(xí)會(huì)有一定的幫助.并且根據(jù)新課程的特點(diǎn)在這一節(jié)上要著重體現(xiàn)如何去了解電場(chǎng)的特性和探究“電場(chǎng)強(qiáng)度”這個(gè)物理量,這也是與老教材相比最大的一個(gè)改進(jìn)。浙江省學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)是把這一節(jié)的內(nèi)容安排了二課時(shí)的,我在這一節(jié)中講第一部分內(nèi)容:電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度和點(diǎn)電荷的電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加。電場(chǎng)線(xiàn)及各種典型電場(chǎng)的分布特點(diǎn)安排在下一節(jié)課。
根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的特點(diǎn)確定本課三維目標(biāo)如下:
(一)知識(shí)和技能教學(xué)目標(biāo)
1、知道電場(chǎng)是電荷周?chē)嬖诘囊环N特殊物質(zhì),知道電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的。
2、了解試探電荷的作用,理解對(duì)試探電荷量和試探電荷的尺寸的要求。
3、理解電場(chǎng)強(qiáng)度,知道它的單位和定義式及方向的規(guī)定。
4、了解點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)分布和電場(chǎng)的疊加,會(huì)用點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式和電場(chǎng)疊加進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
(二)過(guò)程和方法的教學(xué)目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生在通過(guò)實(shí)驗(yàn)及類(lèi)比的方法、提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力及知識(shí)的遷移能力。
2、在理論和實(shí)驗(yàn)論證、猜想環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)論證能力和推理能力。
3、通過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度定義式的得出,讓學(xué)生體會(huì)到用比值法定義物理量的方法和重要性。
(三)情感態(tài)度和價(jià)值觀(guān)的教學(xué)目標(biāo)
1、通過(guò)對(duì)于“超距作用”的觀(guān)點(diǎn)到場(chǎng)的提出的物理學(xué)史的回顧,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究的協(xié)作性和繼承性,法拉弟在電磁學(xué)中的重要性。
2、通過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度的研究,培養(yǎng)學(xué)生探究的精神以及對(duì)于自然、生活中物理現(xiàn)象的好奇性。
3、通過(guò)學(xué)習(xí)電荷的電場(chǎng)分布,認(rèn)識(shí)到對(duì)稱(chēng)和科學(xué)美感。根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和浙江省學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)我認(rèn)為:
這節(jié)課的重點(diǎn):電場(chǎng)強(qiáng)度的概念和定義。這是本節(jié)課的核心,是本節(jié)課成敗的關(guān)鍵,是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ).
這節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn):如何探究和尋找“電場(chǎng)強(qiáng)度”這個(gè)物理量。因?yàn)椤皥?chǎng)”這個(gè)物理量對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較抽象的,缺乏較多的感性認(rèn)識(shí),所以如何讓學(xué)生認(rèn)識(shí)場(chǎng)的一些性質(zhì)及尋找描述這種性質(zhì)的物理量“電場(chǎng)強(qiáng)度”就成了這節(jié)課的難點(diǎn)。
如何突出教學(xué)重點(diǎn)、突破教學(xué)難點(diǎn):首先通過(guò)用“芬香劑”的類(lèi)比讓學(xué)生對(duì)于抽象的“場(chǎng)”有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí),并對(duì)場(chǎng)中抽象的問(wèn)題以芬香劑了中心展開(kāi)和處理,使學(xué)生對(duì)于場(chǎng)的這種抽象的物理概念通過(guò)類(lèi)比的方法讓學(xué)生更好的接受和理解。然后引導(dǎo)學(xué)生從電場(chǎng)力入手去尋找能描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量,從提出假設(shè)到實(shí)驗(yàn)論證到理論論證,找到電場(chǎng)力與電荷量成正比的表達(dá)式:
再應(yīng)用已學(xué)
,的知識(shí)來(lái)論證,最后通過(guò)比值法的定義來(lái)找出能描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量:電場(chǎng)強(qiáng)度,通過(guò)這樣的一條主線(xiàn),這樣一個(gè)科學(xué)探究的過(guò)程來(lái)尋找電場(chǎng)強(qiáng)度
物理量,從而來(lái)突出教學(xué)重點(diǎn)和突破教學(xué)難點(diǎn)。
二、教學(xué)方法
本課是新授概念的教學(xué),對(duì)于相關(guān)的概念,學(xué)生沒(méi)有完整的知識(shí)體系,不能完成上下位概念之間的遷移,因此在教學(xué)中我通過(guò)芬香劑的類(lèi)比來(lái)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)有關(guān)“場(chǎng)”的一些性質(zhì),并通過(guò)類(lèi)比、實(shí)驗(yàn)做為工具,做到實(shí)事求是和循序漸進(jìn)的教學(xué)原則。讓學(xué)生對(duì)于“場(chǎng)”的這種抽象的概念加以認(rèn)識(shí)、理解。盡可能達(dá)到新知識(shí)點(diǎn)的同化和順應(yīng).因此在教學(xué)中我采用如下的教學(xué)方法:,講述,講解,演示、類(lèi)比、設(shè)問(wèn)、探究,討論、理論論證等方法進(jìn)行教學(xué).
三、教學(xué)過(guò)程
(一)由實(shí)驗(yàn)和已學(xué)知識(shí)并結(jié)合物理學(xué)史,引入新課
兩塊磁鐵間沒(méi)有接觸,但是會(huì)發(fā)生相互的作用,提出問(wèn)題:那么它們間的相互作用是通過(guò)什么呢?學(xué)生應(yīng)用初中已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)能回答“磁場(chǎng)”。
那么天體間的萬(wàn)有引力是通過(guò)什么相互作用的啊? “引力場(chǎng)”,那么電荷間的相互作用呢?學(xué)生會(huì)很自然的想到是”電場(chǎng)”.(然后向?qū)W生介紹物理學(xué)上對(duì)這個(gè)的正確認(rèn)識(shí)是有一個(gè)過(guò)程的)在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中科學(xué)家對(duì)于這個(gè)“場(chǎng)”的概念的引入是有漫長(zhǎng)過(guò)程的,回顧物理學(xué)史: 萬(wàn)有引力定律的建立,是人類(lèi)文明歷上的一次最大有飛越,但是科學(xué)家對(duì)于萬(wàn)有引力是如何作用的,一直不能有正確的表述,就提出了“超距作用”(就如是上帝作用的)——萬(wàn)有引力與靜電力進(jìn)行類(lèi)比也認(rèn)為電荷間的作用力是一種超距作用——由法拉弟提出“電荷周?chē)嬖谟伤a(chǎn)生的電場(chǎng)”,電荷間的相互作用就是通過(guò)這種”場(chǎng)”來(lái)實(shí)現(xiàn)的,那么電荷A對(duì)電荷B的作用力就是由電荷A產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)電荷B作用的,法拉弟引入的”場(chǎng)”的概念后為電磁場(chǎng)理論的建立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ), 使人類(lèi)對(duì)客觀(guān)世界的認(rèn)識(shí)和研究更上了一個(gè)層次這是對(duì)物理學(xué)發(fā)展的最大的貢獻(xiàn).引入了“場(chǎng)”的的概念后使我們對(duì)研究電荷間的相互更加有效和方便。(讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)科學(xué)研究的過(guò)程和物理學(xué)家探究的精神.)
雖然電場(chǎng)不同于由原子、分子組成的物質(zhì),但電場(chǎng)是一種客觀(guān)存在的特殊物質(zhì)形態(tài), 例如空中的電磁波,有些眼見(jiàn)為實(shí),但是沒(méi)有看到的不一定是沒(méi)有的.這一章節(jié)我們只研究靜止的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng),為靜電場(chǎng),那么電荷間的這種電場(chǎng)力也稱(chēng)作電場(chǎng)力。
(二)電場(chǎng)強(qiáng)度
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和類(lèi)比初步建立對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的認(rèn)識(shí)
提出了電場(chǎng)的概念,在空間放入一個(gè)電荷,那么就會(huì)在這個(gè)電荷周?chē)纬呻妶?chǎng)。但是“電場(chǎng)”是看不到,摸不著,十分抽象,難于理解,(學(xué)生也會(huì)認(rèn)為可能沒(méi)有)所以我以芬香劑做為類(lèi)比來(lái)讓學(xué)生感性認(rèn)識(shí)電場(chǎng)的真實(shí)性、物質(zhì)性。(1)電荷放入空間在其周?chē)鷷?huì)不會(huì)形成電場(chǎng)???我們可以通過(guò)什么方法去感知它的存在啊?
芬香劑放入空間在其周?chē)鷷?huì)形成香氣嗎?會(huì)的,雖然我們看不到,也摸不著,但是芬香劑的明顯特征是對(duì)于在“香氣場(chǎng)”中有嗅覺(jué)的人生產(chǎn)作用。所以我們通過(guò)自己的鼻子感知它的存在。(當(dāng)然也可以由其他的方法去檢驗(yàn)香氣是否存在,例如儀器)
那么電荷放入間也一樣會(huì)在其周?chē)纬呻妶?chǎng),雖然我們看不到也摸不著,但它是客觀(guān)存在的。電場(chǎng)的明顯的特征是對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用,那么我們可以通過(guò)在場(chǎng)中放入電荷來(lái)檢驗(yàn)電場(chǎng)是否存在。(當(dāng)然也有其他的方法)引用教課書(shū)上的圖來(lái)分析。(并引入場(chǎng)源電荷和檢驗(yàn)電荷的概念)(2)電荷O形成有電場(chǎng)在各處有沒(méi)有強(qiáng)弱和方向啊?如果有我們可以通過(guò)什么判定???
芬香劑形成的一個(gè)香氣有沒(méi)有強(qiáng)弱???有,前排的同學(xué)聞到了,而后排的同學(xué)可能沒(méi)有聞到,所以是有聞到,也是有方向的,沿著以芬香劑為中心向外,但是我們?yōu)榱四車(chē)?yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的研究,我們應(yīng)該是確定的一個(gè)人來(lái)鑒定各處的香氣濃度,因?yàn)椴煌娜吮亲拥拿舾卸瓤赡苁遣灰粯拥?。引用課本圖1.2-1所示的實(shí)驗(yàn)來(lái)分析,試探電荷應(yīng)該是同個(gè)的。也就是標(biāo)準(zhǔn)要一樣,那樣的研究才會(huì)有意義。(3)那么電荷O形成的電場(chǎng)與檢驗(yàn)電荷有關(guān)嗎?應(yīng)該是由什么來(lái)決定的?。?芬香劑形成的香氣在各處的濃度強(qiáng)弱是不是由同學(xué)們的鼻子決定的???不是的,不管你去不去聞,還是你有沒(méi)有在這個(gè)教室中,這個(gè)香氣及各處的濃度都是確定的,這應(yīng)該由芬香劑本身及離芬香劑的距離(某一個(gè)位置)決定的。那么電荷O形成的電場(chǎng)的各處的強(qiáng)弱和方向應(yīng)該與檢驗(yàn)電荷是無(wú)關(guān)的,在空間放入一個(gè)場(chǎng)源電荷,那么在其周?chē)托纬闪艘粋€(gè)電場(chǎng),各處的場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向也就確定了,與你放不放檢驗(yàn)電荷是沒(méi)有關(guān)系的,你放入檢驗(yàn)電荷就是去檢驗(yàn)一下該處場(chǎng)的大小和方向的。那么空間形成的電場(chǎng)在各處的強(qiáng)弱和方向是由場(chǎng)源電荷及所處的位置來(lái)決定的。
通過(guò)以上的類(lèi)比我想大家應(yīng)該比較清楚的知道了電荷放入空間在其周?chē)鷷?huì)形成電場(chǎng),這個(gè)電場(chǎng)在各處有強(qiáng)弱和方向,也知道了這個(gè)與檢驗(yàn)電荷是無(wú)關(guān)的,是由電場(chǎng)本身(場(chǎng)源電荷和位置)決定的。那么我們用怎樣的一個(gè)物理量來(lái)描述場(chǎng)的這種性質(zhì)呢?
二、電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)度概念的建立
1、我們能不能用檢驗(yàn)電荷在某處受到的電場(chǎng)力來(lái)描述該處的電場(chǎng)的強(qiáng)度和方向?
在電場(chǎng)中的不同的位置放入檢驗(yàn)電荷q,那么它所受到的電場(chǎng)力F方向和大小不一樣,那么用這個(gè)檢驗(yàn)電荷所受到的力F能來(lái)描述電場(chǎng)的這種性質(zhì)嗎?(各處的場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向)以芬香劑來(lái)類(lèi)比,某一個(gè)人在某一點(diǎn)聞到的香氣濃度能不能表示這個(gè)”香氣場(chǎng)”在該處的香氣濃度,也就是這個(gè)濃度對(duì)任何人都是適用和一樣的啊?(因?yàn)槲覀円呀?jīng)知道香氣場(chǎng)中某一點(diǎn)的香氣情況是由自身所決定的,與去鑒別的這個(gè)人是沒(méi)有關(guān)系的.)不能,因?yàn)椴煌娜吮亲拥撵`敏度是不一樣的,你可能認(rèn)為這兒已經(jīng)很香了,但是換一個(gè)鼻子有病的人,他認(rèn)為這兒是不香的,那么在電場(chǎng)中也一樣啊,在同一點(diǎn)放入不同電荷量的檢驗(yàn)電荷,所受到的電場(chǎng)力是不一樣的,而對(duì)于確定的電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和方向上確定的啊,那么這個(gè)電場(chǎng)力F就不能來(lái)準(zhǔn)確的描述場(chǎng)的這種性質(zhì)啊.2、那么我們?nèi)绾蝸?lái)尋找這個(gè)物理量???
我一時(shí)也不知道了,但是我們可以應(yīng)用我們已有的知識(shí)來(lái)研究一下這個(gè)個(gè)問(wèn)題。我們對(duì)電場(chǎng)的研究是從電場(chǎng)力角度進(jìn)入的,那我們?cè)陔妶?chǎng)中的同上點(diǎn)上放入不同的電荷來(lái)研究一下它的受力啊,在真空中的點(diǎn)電荷Q(因?yàn)榍懊嫠鶎W(xué)的知識(shí)庫(kù)侖定律的適用條件)產(chǎn)生的電場(chǎng)中的某一點(diǎn)放入檢驗(yàn)電荷q,那么它受到的電場(chǎng)力是,那么放入2q
2F,3q
3F。。。。,那么大家是不是可以發(fā)現(xiàn)試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力F與試探電荷的帶電量q是成正比的啊,E是一個(gè)比例常數(shù),與試探電荷是無(wú)關(guān)的。那么這個(gè)對(duì)于電場(chǎng)中確定的一點(diǎn)而言是不變的,與試探電荷是無(wú)關(guān)的,那這個(gè)物理量就不是我們所尋找的啊,(有的興奮,激動(dòng))但是我們知道這個(gè)E雖然與試探電荷無(wú)關(guān),但我們知道如果是這個(gè)物理量,那么它應(yīng)該由場(chǎng)源電荷及在場(chǎng)的位置決定的?。课覀冞€進(jìn)一步和論證。我們?cè)儆蓜偛诺姆椒?,(?yīng)用已有的知識(shí)來(lái)論證),那么它確實(shí)是與試探
r來(lái)決定的,那么這個(gè)物
Q電荷是無(wú)關(guān)的,僅與場(chǎng)源電荷和到場(chǎng)源電荷Q 的距離理量就是我們要尋找的,(引入電場(chǎng)強(qiáng)度概念的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟)所以有進(jìn)我們?cè)谶M(jìn)行科學(xué)研究時(shí)要充分的應(yīng)用自己在智慧和已有知識(shí)來(lái)進(jìn)行。
3、電場(chǎng)強(qiáng)度的概念(1)定義:試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力與它的電荷量的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。(2)定義式: 單位:牛頓每庫(kù)侖,N/C,(伏每米,V/m)
(3)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向規(guī)定再利用圖1.2-1所示的實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生討論:把同一試探電荷放到電場(chǎng)中的不同位置,試探電荷受到的電場(chǎng)力方向是否相同?經(jīng)過(guò)討論,學(xué)生會(huì)明白電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)該能描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱也能描述電場(chǎng)的方向,所以電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,那么電場(chǎng)的方向應(yīng)該是怎樣的???“學(xué)生提出電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向就是該點(diǎn)試探電荷所受電場(chǎng)力的方向”對(duì)不對(duì),讓學(xué)生討論,那么正負(fù)電荷在電場(chǎng)中同一點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向相反啊,不是有兩個(gè)方向了,那么如何規(guī)定啊?規(guī)定的方法與電流方向的規(guī)定一樣:電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向跟正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向相同,與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向相反。
(4)電場(chǎng)強(qiáng)度的物理意義:就是描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量。
但是電場(chǎng)強(qiáng)度E與試探電荷的帶電荷量q,及所受的力有沒(méi)有關(guān)系啊?沒(méi)有,只起到試探的作用,如果你的這一點(diǎn)不放入試探電荷,那么這一點(diǎn)的電場(chǎng)的強(qiáng)弱
和方向也是確定的,就如香氣場(chǎng)中某點(diǎn)的香氣不會(huì)因?yàn)槟銢](méi)有去聞,但就沒(méi)有了或改變了。
那么香氣場(chǎng)中的這種性質(zhì)應(yīng)該用什么來(lái)描述?。?/p>
以某一個(gè)人聞到的香氣和這個(gè)鼻子的靈敏度相比值來(lái)定義的,是不是。所以用比值定義物理量,用來(lái)表示研究對(duì)象的某種性質(zhì)。是物理學(xué)中非常重要的一種科學(xué)方法,前面學(xué)過(guò)的速度v,密度
。(讓學(xué)生通過(guò)對(duì)密度來(lái)類(lèi)比研究,說(shuō)明強(qiáng)調(diào)E與試探電荷所受到的電場(chǎng)力和電荷
量是無(wú)關(guān)的,只是起到了試探有作用。)
能反映物體單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)位移的多少的性質(zhì)即速度,能反映單位體質(zhì)內(nèi)含物質(zhì)多少的性質(zhì)即密度,能反映單位電荷受到電場(chǎng)力的性質(zhì)即電場(chǎng)的強(qiáng)弱
那么我們現(xiàn)在就來(lái)應(yīng)用一下用比值法來(lái)定義物理量的這種物理學(xué)上重要的科學(xué)方法。
場(chǎng)是物理學(xué)中重要的概念,除了電場(chǎng)和磁場(chǎng),還有引力場(chǎng),物體間的萬(wàn)有引力就是通過(guò)引力場(chǎng)發(fā)生作用的,地球附近的引力場(chǎng)叫做重力場(chǎng)。仿照電場(chǎng)強(qiáng)度的定義,你認(rèn)為應(yīng)該怎樣定義重力場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向啊?
加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力和遷移能力,并通過(guò)這個(gè)練習(xí)加深學(xué)生對(duì)比值法定義物理量的一種思想的理解,為今后遇到這種情況有更好處理能力,使學(xué)生對(duì)所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行升華。
3、點(diǎn)電荷的電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加
最簡(jiǎn)單的電場(chǎng)是點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng),那么我們就從最簡(jiǎn)單的電場(chǎng)開(kāi)始來(lái)研究一下點(diǎn)電荷電場(chǎng)的特性.設(shè)一個(gè)點(diǎn)電荷的電量為Q,與之相距r的試探電荷的電量為q,根據(jù)庫(kù)侖定律,試探電荷受到的電場(chǎng)力為:, 由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義:,所以
該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為。
那么、這兩個(gè)公式有什么區(qū)別啊?
一個(gè)定義式,一個(gè)決定式,定義式中的q是試探電荷,F(xiàn)上試探電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力,但是電場(chǎng)強(qiáng)度E與q、F是沒(méi)有關(guān)系的,只起到試探有作用。而決定式中的Q是場(chǎng)源電荷,r是離場(chǎng)源電荷距離中r,E是在這個(gè)場(chǎng)源電荷Q形成有電場(chǎng)中離場(chǎng)源電荷中r處這個(gè)點(diǎn)上的電場(chǎng)強(qiáng)度。而且這個(gè)公式只適用于真空中的點(diǎn)電荷。
以點(diǎn)電荷Q為球心,以r為半徑的球面上,各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向有怎樣的關(guān)系?建議學(xué)生畫(huà)出場(chǎng)源電荷,分正、負(fù)兩種場(chǎng)源電荷分別畫(huà)出電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。(為后面電場(chǎng)線(xiàn)的學(xué)習(xí)做鋪墊)
關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加問(wèn)題,可以讓學(xué)生討論下列問(wèn)題:
(1)兩等量同號(hào)場(chǎng)源電荷Q,相距r,試求以它們連線(xiàn)為邊長(zhǎng)的等邊三角形的頂點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。(學(xué)生能求出大小,但是會(huì)漏了另一個(gè)頂點(diǎn)的一組解,此問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生思維的全面性)
(2)改變其中一個(gè)場(chǎng)源電荷的電性,畫(huà)出等量異號(hào)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和,明確電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加實(shí)質(zhì)上是求各個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度單獨(dú)存在時(shí)的矢量和。
一個(gè)較大的帶電體不能看做點(diǎn)電荷,在計(jì)算它產(chǎn)生的電場(chǎng)時(shí),可以把它分做成若干小塊處理,然后再用電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加計(jì)算整個(gè)帶電體的電場(chǎng)。
對(duì)于一個(gè)半徑為R的均勻帶電體(球殼)在球外部產(chǎn)生的電場(chǎng),與一個(gè)位于球心的,電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同,球外各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也是
.法拉弟不僅提出了場(chǎng)的概念,而對(duì)于電場(chǎng)的定量的研究我們引入了電場(chǎng)強(qiáng)度這處物理量,而對(duì)于電場(chǎng)的形象的描述法拉弟引入了電場(chǎng)線(xiàn),而且用電場(chǎng)線(xiàn)直觀(guān)地描繪了場(chǎng)的清析圖景。
那么有關(guān)于這一塊的內(nèi)容我們準(zhǔn)備在下一節(jié)課中與同學(xué)們一起來(lái)研究,也來(lái)研究一下科學(xué)家是如何用一種虛擬的曲線(xiàn)把抽象的電場(chǎng)形象的描繪出來(lái),體現(xiàn)科學(xué)中的美感。
三、小結(jié)
1、在這一節(jié)課中我們通過(guò)生活中的芬香劑的類(lèi)比了解了抽象的“場(chǎng)”的有關(guān)性質(zhì),并通過(guò)類(lèi)比和已學(xué)的知識(shí)找到描述電場(chǎng)這種性質(zhì)的物理量“電場(chǎng)強(qiáng)度”E。
2、經(jīng)歷場(chǎng)強(qiáng)概念的建立的過(guò)程,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)用比值法定義一個(gè)物理量的方法。
3、對(duì)
一、這兩個(gè)式子的區(qū)別我們應(yīng)該要撐握。
4、對(duì)于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)及分布特點(diǎn)和電場(chǎng)的疊加的知識(shí)要撐握并能應(yīng)用解決對(duì)應(yīng)的實(shí)際問(wèn)題。
第四篇:電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度教案
《5.1 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)內(nèi)容】
第五單元第1節(jié)。
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與技能:了解電場(chǎng)是客觀(guān)存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài);理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式,理解電場(chǎng)強(qiáng)度方向的規(guī)定;理解電場(chǎng)線(xiàn)的意義和性質(zhì)。了解勻強(qiáng)電場(chǎng)的概念。
過(guò)程與方法:能用電場(chǎng)線(xiàn)描述電場(chǎng),能運(yùn)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算;學(xué)會(huì)運(yùn)用觀(guān)察、歸納等方法從現(xiàn)象進(jìn)行分析推理、發(fā)現(xiàn)客觀(guān)規(guī)律,體會(huì)比值法定義物理量。
情感態(tài)度價(jià)值觀(guān):通過(guò)介紹靜電研究的歷史知識(shí),激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的情感,通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察、分析推理培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和正確的思維方法。
【教學(xué)重點(diǎn)】
電場(chǎng)強(qiáng)度的定義及電場(chǎng)線(xiàn)的意義。
【教學(xué)難點(diǎn)】
對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度定義及電場(chǎng)線(xiàn)意義的理解。
【教具準(zhǔn)備】
橡膠棒、玻璃棒、絲綢、毛皮、驗(yàn)電器、鐵架臺(tái)、通草球等。
【教學(xué)過(guò)程】
◆創(chuàng)設(shè)情境──引出課題
1.課件展示:播放視頻及PPT,展示生活及生產(chǎn)中的靜電現(xiàn)象。
2.實(shí)驗(yàn)演示:捋不攏的絲線(xiàn),隨梳飄動(dòng)的頭發(fā)等等。
3.生活現(xiàn)象回顧:彈不掉的灰塵,冬天脫毛衣時(shí)的火花與噼啪聲等等。
4.教師講述:以上現(xiàn)象的發(fā)生都與靜電有關(guān),從今天開(kāi)始我們將探究靜電現(xiàn)象。
5.人類(lèi)研究靜電的歷史回顧
人類(lèi)認(rèn)識(shí)靜電現(xiàn)象,最早的記載是希臘哲學(xué)家泰勒斯(生活時(shí)代略早于中國(guó)的孔子)發(fā)現(xiàn)了當(dāng)時(shí)的希臘人摩擦琥珀吸引羽毛。在中國(guó),西漢末年已有“頓牟(玳瑁)掇芥(細(xì)小物體之意)”的記載;晉朝時(shí)有關(guān)于摩擦起電引起放電現(xiàn)象的記載:“今人梳頭,解著衣時(shí),有隨梳解結(jié)有光者,亦有咤聲”。但對(duì)靜電現(xiàn)象的科學(xué)研究卻開(kāi)始于2000年后的18世紀(jì),其主要原因,一是當(dāng)時(shí)的社會(huì)發(fā)展水平尚未出現(xiàn)對(duì)電的需求,二是科學(xué)技術(shù)水平落后,無(wú)法對(duì)研究提供技術(shù)和設(shè)備支持。
歷史上,人類(lèi)研究靜電現(xiàn)象時(shí)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(méi)有精密儀器測(cè)量非常小的力;二是沒(méi)有電量的單位,無(wú)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(duì)靜電力的科學(xué)研究,關(guān)鍵是上述問(wèn)題的解決,誰(shuí)能解決上述問(wèn)題,誰(shuí)就能取得研究的成功。
◆實(shí)驗(yàn)與探究──新課學(xué)習(xí)
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(xué)生實(shí)驗(yàn):分別用玻璃棒、橡膠棒靠近碎紙屑,它們不會(huì)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(guò)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(zhì)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(lèi)通過(guò)探究知道,自然界存在兩種電荷,分別叫做正電荷與負(fù)電荷。人們把與絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷叫做正電荷,將與毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷叫做負(fù)電荷。人們還發(fā)現(xiàn),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(jiǎn)稱(chēng)電量。在國(guó)際單位制中,電量的單位是庫(kù)侖,簡(jiǎn)稱(chēng)庫(kù),用大寫(xiě)英文字母“C”表示。
4.提出問(wèn)題
帶電物體即就是不相互接觸,它們之間也會(huì)發(fā)生力的作用。那么,這個(gè)力是怎樣產(chǎn)生的?又是怎樣作用給另一個(gè)帶電物體的呢?
二、電場(chǎng)
1.什么是電場(chǎng)?
電荷的周?chē)臻g存在電場(chǎng)。不管物體是通過(guò)什么方式帶電的,也不管物體處在什么樣的物理環(huán)境中,只要物體帶電,在它周?chē)目臻g就一定存在電場(chǎng)。
電場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì)。在自然界里,物質(zhì)的存在形式有兩種,一種就是我們平時(shí)能夠看得見(jiàn)摸得著的實(shí)物,如生活中使用的由各種物質(zhì)構(gòu)成的物體,它們有形態(tài)、色澤、硬度、密度、導(dǎo)電性、功能、結(jié)構(gòu)等方面的差異。物質(zhì)的另一種存在形式就是場(chǎng),比如電場(chǎng)、磁場(chǎng)等,它們看不見(jiàn)摸不著,但它們能表現(xiàn)出被人們感知的特性,人們就是借助這些特性來(lái)研究電場(chǎng)的。
2.電場(chǎng)的基本特性
電場(chǎng)的基本特性就是對(duì)處在其中的電荷有力的作用,這個(gè)力稱(chēng)為電場(chǎng)力或庫(kù)侖力。
兩個(gè)帶電物體間的電場(chǎng)力是通過(guò)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的。比如甲乙兩個(gè)電荷,甲電荷在它周?chē)臻g建立電場(chǎng),乙電荷就處在了甲的電場(chǎng)中,受到甲電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)力作用;同理,乙電荷在它周?chē)臻g建立電場(chǎng),甲電荷處在乙電荷的電場(chǎng)中,受到乙電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)力作用。
通過(guò)分析可以知道,電荷間的電場(chǎng)力是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的。
三、點(diǎn)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(huì)影響到對(duì)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(xiàn)度相比于兩帶電體的距離可以忽略時(shí),帶電體本身的大小對(duì)問(wèn)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(diǎn)。就像研究物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí),把物體看成具有質(zhì)量的點(diǎn)──質(zhì)點(diǎn)一樣。
2.點(diǎn)電荷
點(diǎn)電荷是為了簡(jiǎn)化研究而引入的理想模型,實(shí)際的帶電物體,總有一定的體積和形狀,不會(huì)是一個(gè)“點(diǎn)”,所以點(diǎn)電荷實(shí)際上是不存在的。但物理學(xué)研究中的一個(gè)重要策略就是舍棄次要因素,抓主要因素。當(dāng)帶電體間的距離比它們的大小尺寸大很多時(shí),它們的大小對(duì)于它們之間的電場(chǎng)力的影響是非常小的,影響它們之間電場(chǎng)力的主要因素是各自的電量和它們之間的距離,這時(shí),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(diǎn)──點(diǎn)電荷。
比如兩個(gè)直徑為20cm的帶電球,當(dāng)兩球心的距離為30cm時(shí),由于球的直徑與間距差不多,這種情況下,兩個(gè)帶電球就不能視為點(diǎn)電荷;如果兩球心的距離為10m,這時(shí)他們的間距遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于球的直徑,球的直徑對(duì)與它們間的電場(chǎng)力幾乎沒(méi)有影響,可以把它們視為電量集中在球心的點(diǎn)電荷。
四、電場(chǎng)強(qiáng)度
1.電場(chǎng)中不同位置電場(chǎng)特性的強(qiáng)弱不同
(1)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)探究:如圖所示,在帶電體Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中的不同點(diǎn)A、B先后放入同一帶電體q,發(fā)現(xiàn)q所受電場(chǎng)力的大小、方向不同,q在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比在B點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力大。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果剖析:既然兩個(gè)位置放置的是同一電荷,那么兩次受到的電場(chǎng)力大小、方向的不同肯定不是q引起的,應(yīng)該是Q的電場(chǎng)引起的,這說(shuō)明電場(chǎng)有強(qiáng)弱、方向的差別。如上述實(shí)驗(yàn)中,帶電體Q電場(chǎng)中A點(diǎn)的電場(chǎng)比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)一些。
2.電場(chǎng)強(qiáng)度
(1)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)探究:如圖所示,在帶電體Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中的不同點(diǎn)A、B先后放入另一帶電體q,發(fā)現(xiàn)它在A、B兩點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力與q不同,但對(duì)于A點(diǎn)來(lái)說(shuō),q及q所受的電場(chǎng)力與電量的比值卻一樣;對(duì)于B點(diǎn)來(lái)說(shuō),q及q所受的電場(chǎng)力與電量的比值也一樣。而且A點(diǎn)的這個(gè)比值比B點(diǎn)的這個(gè)比值大,而我們已經(jīng)知道A點(diǎn)的電場(chǎng)比B的電場(chǎng)強(qiáng),這樣可以得出一個(gè)結(jié)論,將帶電體放入電場(chǎng)中,放入的帶電體在電場(chǎng)中的某點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力與自己的帶電量的比值的大小恰好與電場(chǎng)的強(qiáng)弱相對(duì)應(yīng)。在其他任何電場(chǎng)中進(jìn)行探究,也會(huì)有這樣的結(jié)果。
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義
放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷所收到的電場(chǎng)力F與它所帶電量q的比值,叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度(簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng)),用符號(hào)E表示。/
/
/
(3)單位:N/C(牛頓/庫(kù)侖)
(4)方向:正的點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力的方向。
五、電場(chǎng)線(xiàn)
1.引入背景
用圖像形象表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱及方向的物理量,因此電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線(xiàn)描述的是同一現(xiàn)象,可以說(shuō)電場(chǎng)線(xiàn)是電場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)線(xiàn)描述電場(chǎng)
(1)力的圖示中線(xiàn)段的方向表示力的方向,因此可以在電場(chǎng)中畫(huà)出有方向的線(xiàn)條,用線(xiàn)條的方向或線(xiàn)條上的切線(xiàn)方向表示電場(chǎng)的方向。
(2)可以按上述要求畫(huà)出多條線(xiàn)條,電場(chǎng)強(qiáng)(電場(chǎng)強(qiáng)度大)的地方線(xiàn)條密一些,電場(chǎng)弱(電場(chǎng)強(qiáng)度小)的地方線(xiàn)條疏一些。這樣線(xiàn)條的相對(duì)疏密程度就可以表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱(電場(chǎng)強(qiáng)度的大小)
3.電場(chǎng)線(xiàn)
(1)畫(huà)法及意義:可以在電場(chǎng)中畫(huà)出一系列從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線(xiàn),使曲線(xiàn)上每一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向都在該點(diǎn)的切線(xiàn)方向上,這些曲線(xiàn)就叫做電場(chǎng)線(xiàn)。
同一電場(chǎng)中,電場(chǎng)線(xiàn)密集的區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度大一些,電場(chǎng)線(xiàn)稀疏的區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度小一些;電場(chǎng)線(xiàn)上某點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。
4.對(duì)靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線(xiàn)的討論
(1)電場(chǎng)線(xiàn)是人為引進(jìn)形象描述電場(chǎng)的線(xiàn),在電場(chǎng)中人們總是畫(huà)出有限的條數(shù),不能認(rèn)為兩線(xiàn)條之間的“空白”處沒(méi)有電場(chǎng)。
(2)電場(chǎng)線(xiàn)總是起始于正電荷,終止于負(fù)電荷。對(duì)于孤立的正電荷,可認(rèn)為無(wú)限遠(yuǎn)處有一個(gè)負(fù)電荷,等著“接收”它“發(fā)出”的電場(chǎng)線(xiàn);對(duì)于孤立的負(fù)電荷,可認(rèn)為無(wú)限遠(yuǎn)處有一個(gè)正電荷,“發(fā)出”讓它“接收”的電場(chǎng)線(xiàn)。
(3)在沒(méi)有電荷的地方,任何兩條電場(chǎng)線(xiàn)不相交。因?yàn)閷?duì)于電場(chǎng)中的一個(gè)點(diǎn)來(lái)說(shuō),電場(chǎng)的方向是唯一的,如果兩條電場(chǎng)線(xiàn)在某點(diǎn)相交,就會(huì)出現(xiàn)該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向不唯一,這與事實(shí)相違背。
(4)電場(chǎng)線(xiàn)不是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡。
5.幾種電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)
(1)孤立正、負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)。
(2)等量異號(hào)、同號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)。
六、勻強(qiáng)電場(chǎng)
1.勻強(qiáng)電場(chǎng)的概念
在電場(chǎng)的某一區(qū)域里,如果各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同,這一區(qū)域的電場(chǎng)就叫勻強(qiáng)電場(chǎng)。如兩塊相互靠近的帶電平行金屬板間的電場(chǎng)中,除去邊緣附近以外,兩板正對(duì)部分空間的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)
2.勻強(qiáng)電場(chǎng)的說(shuō)明
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)是某電場(chǎng)中的一個(gè)區(qū)域。
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)是等間距的平行直線(xiàn)。
◆交流與評(píng)價(jià)──總結(jié)歸納
1.問(wèn)題討論:課本第129頁(yè)“復(fù)習(xí)與鞏固”1、2、3。
2.引導(dǎo)學(xué)生歸納本節(jié)要點(diǎn)(見(jiàn)板書(shū)設(shè)計(jì))
【作業(yè)布置】
1.復(fù)習(xí)課文,書(shū)面完成課本第129頁(yè)“復(fù)習(xí)與鞏固”
4、5。
2.撰寫(xiě)小論文《電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)線(xiàn)》
3.預(yù)習(xí)第2節(jié)
【板書(shū)設(shè)計(jì)】
2010-05-06
第五篇:《電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度》教案
物理組集體備課材料
《電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度》教案(初稿)彭澤一中物理組許卿 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo)
知道電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的,知道電場(chǎng)是客觀(guān)存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)。理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義,會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算,知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。
能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算式,并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)、語(yǔ)言表達(dá)的能力。教學(xué)重點(diǎn) 電場(chǎng)強(qiáng)度。教學(xué)難點(diǎn)
電場(chǎng)強(qiáng)度概念的建立。教學(xué)方法
類(lèi)比分析法、問(wèn)題解決法、實(shí)驗(yàn)分析法。教學(xué)過(guò)程
[引入] 接觸力是通過(guò)接觸使物體間有相互作用而產(chǎn)生的,那么非接觸力又是通過(guò)什么產(chǎn)生的呢?本節(jié)我們來(lái)探討這個(gè)問(wèn)題。新課教學(xué) ㈠電場(chǎng)
[類(lèi)比磁力引入] 電荷間的相互作用是通過(guò)一種場(chǎng)發(fā)生的,叫電場(chǎng)。[學(xué)生活動(dòng)] 閱讀課本相關(guān)內(nèi)容,了解電場(chǎng)性質(zhì)。電場(chǎng)在哪兒存在?
電場(chǎng)能看得見(jiàn)嗎?借助顯微鏡可以嗎? 電場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么? [教師總結(jié)作答] 在電荷周?chē)嬖陔妶?chǎng)。
電場(chǎng)是客觀(guān)存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài),是不可以通過(guò)儀器觀(guān)察到的。電場(chǎng)的性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用,這種力叫做電場(chǎng)力 [CAI課件展示] ㈡電場(chǎng)強(qiáng)度 [方法介紹] 因?yàn)殡妶?chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用,所以必須在電場(chǎng)中放入電荷才能研究電場(chǎng)。
[提出問(wèn)題] 對(duì)放入電場(chǎng)的電荷有什么要求嗎?為什么?
[結(jié)論]
[深入思考] 電場(chǎng)強(qiáng)弱不一樣該如何表示呢?
[學(xué)生提出猜想,共同討論方案的可行性] [引入定義] 放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量的q的比值,叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng),用E表示。⑴表達(dá)式: E = F/q ⑵單位:1N/C = 1V/m ⑶物理意義:反映電場(chǎng)性質(zhì)(強(qiáng)弱)的物理量,場(chǎng)強(qiáng)大電場(chǎng)強(qiáng);場(chǎng)強(qiáng)小電場(chǎng)弱。⑷矢量性:物理學(xué)中規(guī)定:電場(chǎng)中某點(diǎn)正電荷受力的方向就是該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。
[深入探究] 某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)同試探電荷有關(guān)嗎?該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)由什么決定? 某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)當(dāng)不放試探電荷時(shí)將變?yōu)榱愕挠^(guān)點(diǎn)是否正確?
[實(shí)例分析] 分析如圖A、B 兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是否相同課堂反饋 ㈢點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)、電場(chǎng)的疊加
[學(xué)生活動(dòng)] 由庫(kù)侖定律和場(chǎng)強(qiáng)公式推導(dǎo)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式。
q受力為
F = kQq/r2 根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度定義:
E = F/q = kQ/r2 公式中各物理量及對(duì)應(yīng)的字母:
E→電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)→N/C k→靜電力恒量→Nm2/C2 Q→產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷→C r→電場(chǎng)中某點(diǎn)到Q的距離→m 場(chǎng)強(qiáng)方向:
如果Q是正電荷,E的方向就是沿著PQ的連線(xiàn)并背離Q; 如果Q是負(fù)電荷,E的方向就是沿著PQ的連線(xiàn)并指向Q。
課堂小結(jié)
課堂反饋
下列說(shuō)法中正確的是
A、在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小必定不等 B、電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量
C、電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,它的方向就是電荷在該點(diǎn)的受力方向
如圖所示,在正電荷Q的電場(chǎng)中距Q為r的P點(diǎn)放一個(gè)很小的點(diǎn)電荷q,測(cè)得 q受到的電場(chǎng)力為F,則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 A、E = F/q
B、E = kQ/r2 C、E = F/Q
D、E = kq/r2 在電場(chǎng)中的某點(diǎn)放入電荷量為5.0×10-9C的點(diǎn)電荷,受到的電場(chǎng)力為3.0×10-4N。這一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是多大?如果改用電荷量為6.0×10-9C的點(diǎn)電荷,用來(lái)確定該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),場(chǎng)強(qiáng)會(huì)不會(huì)改變?為什么?
地球的表面通常存在一豎直方向的電場(chǎng),一帶負(fù)電的微粒在此電場(chǎng)中受到一個(gè)向上的力,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是豎直向上,還是豎直向下? 布置作業(yè)
回顧復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。課后作業(yè)。預(yù)習(xí)下節(jié)。
物理組集體備課材料 集體備課記錄
高一物理備課組活動(dòng)記錄
時(shí)間.3.28 地點(diǎn):行政樓二樓
主持人:夏長(zhǎng)根
主備人:許卿
記錄人:袁慧 出席老師:許卿夏長(zhǎng)根袁慧黃巖孫平方 活動(dòng)記錄
許卿:各位老師:大家好
我講課的題目是“電場(chǎng)強(qiáng)度”,下面我對(duì)這節(jié)課分以下幾個(gè)方面進(jìn)行說(shuō)明,具體內(nèi)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(xué)內(nèi)容的開(kāi)始,也是高中階段基礎(chǔ)的內(nèi)容之一。電場(chǎng)強(qiáng)度描述了電場(chǎng)的力的性質(zhì),是電學(xué)中最基本的概念。學(xué)好電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力,才可拓展延伸至電場(chǎng)力做功、電勢(shì)差、電勢(shì)能、電流的形成、帶電粒子的運(yùn)動(dòng)等一系列的新概念。所以電場(chǎng)強(qiáng)度是掌握電學(xué)其他許多概念的基礎(chǔ)。因此電場(chǎng)強(qiáng)度概念不僅是本章的重點(diǎn)、難點(diǎn),也是整個(gè)高中電學(xué),乃至整個(gè)電磁學(xué)的重點(diǎn)之一。要讓理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念,首先要建立電場(chǎng)的概念,這是學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)感到最困難的地方。
統(tǒng)觀(guān)教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)和教材,不難發(fā)現(xiàn)本課的教學(xué)有如下的特點(diǎn):
1.知識(shí)點(diǎn)多:電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度,電場(chǎng)線(xiàn),檢驗(yàn)電荷,點(diǎn)電荷的電場(chǎng),場(chǎng)源電荷,矢量運(yùn)算等
2.教學(xué)內(nèi)容抽象:電場(chǎng)看不見(jiàn)模不著,學(xué)生對(duì)于場(chǎng)的感性認(rèn)識(shí)少,電場(chǎng)線(xiàn)是一個(gè)理想的模型.
3.學(xué)生的知識(shí)體系不完備:關(guān)于場(chǎng)沒(méi)有完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),在教學(xué)中必須重新構(gòu)建.
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1、知道電場(chǎng)是電荷周?chē)嬖诘囊环N特殊物質(zhì),知道電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的。
2、了解試探電荷的作用,理解對(duì)試探電荷量和試探電荷的尺寸的要求。
3、理解電場(chǎng)強(qiáng)度,知道它的單位和定義式及方向的規(guī)定。
4、了解點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)分布和電場(chǎng)的疊加,會(huì)用點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式和電場(chǎng)疊加進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
(二)過(guò)程與方法
1、培養(yǎng)學(xué)生在通過(guò)實(shí)驗(yàn)及類(lèi)比的方法、提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力及知識(shí)的遷移能力。
2、在理論和實(shí)驗(yàn)論證、猜想環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)論證能力和推理能力。
3、通過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度定義式的得出,讓學(xué)生體會(huì)到用比值法定義物理量的方法和重要性。
(三)情感態(tài)度和價(jià)值觀(guān)
1、通過(guò)對(duì)于“超距作用”的觀(guān)點(diǎn)到場(chǎng)的提出的物理學(xué)史的回顧,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究的協(xié)作性和繼承性,法拉弟在電磁學(xué)中的重要性。
2、通過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度的研究,培養(yǎng)學(xué)生探究的精神以及對(duì)于自然、生活中物理現(xiàn)象的好奇性。
3、通過(guò)學(xué)習(xí)電荷的電場(chǎng)分布,認(rèn)識(shí)到對(duì)稱(chēng)和科學(xué)美感
三:重點(diǎn)、難點(diǎn)的確定及依據(jù):以深刻理解電場(chǎng)強(qiáng)度的物理意義為重點(diǎn)內(nèi)容。
確定依據(jù)為本節(jié)課的中心是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到場(chǎng)的客觀(guān)存在,及場(chǎng)的力的性質(zhì)。由此引入一個(gè)物理量并恰當(dāng)?shù)囟x它成為本節(jié)課的核心問(wèn)題,因此將它定為重點(diǎn) 孫平方:我認(rèn)為題由問(wèn)題引入較好
[問(wèn)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(jié)我們學(xué)習(xí)的靜電力是接觸力還是非接觸力?
夏長(zhǎng)根:本節(jié)內(nèi)容較為抽象,要利用實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生感受,可以這樣設(shè)計(jì): [實(shí)驗(yàn)探究] 1.在一個(gè)帶電體的周?chē)煌嚯x處懸掛相同的帶電小球,觀(guān)察現(xiàn)象。2.在一個(gè)帶電體的周?chē)嗤嚯x處懸掛不同的帶電小球,觀(guān)察現(xiàn)象。注:懸掛的帶電小球是試探電荷。[實(shí)驗(yàn)思考] 1.懸線(xiàn)偏角不同,說(shuō)明受到的電場(chǎng)力一樣嗎?
2.不同位置同一試探電荷偏角不同,說(shuō)明受到的電場(chǎng)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(shuō)明什么情況?反映什么特點(diǎn)? [歸納] 1.偏角不同,說(shuō)明受到的電場(chǎng)力不同。2.不同位置同一試探電荷偏角不同,說(shuō)明同一電荷在同一電場(chǎng)的不同位置受到的電場(chǎng)力不同,也說(shuō)明不同位置的電場(chǎng)強(qiáng)弱一般不同
同一位置不同試探電荷受電場(chǎng)力的不同導(dǎo)致懸線(xiàn)偏角不一樣,說(shuō)明電場(chǎng)力跟試探電荷的電荷量有關(guān),電荷量越大,受力越大。
黃巖:關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的合成與分解,我建議增補(bǔ)一下內(nèi)容
[問(wèn)題討論]如果有幾個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng),那么空間中某點(diǎn)的電場(chǎng)又是如何的呢?場(chǎng)強(qiáng)呢?
[討論結(jié)果]如果有幾個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng),它們的電場(chǎng)就互相疊加,形成合電場(chǎng)。合成原理:矢量運(yùn)算法則。
夏長(zhǎng)根:今天的教研活動(dòng)很成功,各位老師提出了很好的改進(jìn)方法,年輕老師也是一個(gè)很好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),本節(jié)課明天第三節(jié)課在高一(0)班由許卿老師講,希望全組老師準(zhǔn)時(shí)參加,許卿老師對(duì)教案要認(rèn)真修改。物理組集體備課材料
《電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度》教案(修改稿)彭澤一中物理組許卿 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo)
知道電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的,知道電場(chǎng)是客觀(guān)存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)。理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義,會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算,知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。
能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算式,并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)、語(yǔ)言表達(dá)的能力。教學(xué)重點(diǎn) 電場(chǎng)強(qiáng)度。教學(xué)難點(diǎn)
電場(chǎng)強(qiáng)度概念的建立。教學(xué)方法
類(lèi)比分析法、問(wèn)題解決法、實(shí)驗(yàn)分析法。教學(xué)過(guò)程 課題引入
[問(wèn)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(jié)我們學(xué)習(xí)的靜電力是接觸力還是非接觸力?
[引入] 接觸力是通過(guò)接觸使物體間有相互作用而產(chǎn)生的,那么非接觸力又是通過(guò)什么產(chǎn)生的呢?本節(jié)我們來(lái)探討這個(gè)問(wèn)題。新課教學(xué) ㈠電場(chǎng)
[類(lèi)比磁力引入] 電荷間的相互作用是通過(guò)一種場(chǎng)發(fā)生的,叫電場(chǎng)。[學(xué)生活動(dòng)] 閱讀課本相關(guān)內(nèi)容,了解電場(chǎng)性質(zhì)。電場(chǎng)在哪兒存在?
電場(chǎng)能看得見(jiàn)嗎?借助顯微鏡可以嗎? 電場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么? [教師總結(jié)作答] 在電荷周?chē)嬖陔妶?chǎng)。
電場(chǎng)是客觀(guān)存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài),是不可以通過(guò)儀器觀(guān)察到的。電場(chǎng)的性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用,這種力叫做電場(chǎng)力 [CAI課件展示] ㈡電場(chǎng)強(qiáng)度 [方法介紹] 因?yàn)殡妶?chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用,所以必須在電場(chǎng)中放入電荷才能研究電場(chǎng)。
[提出問(wèn)題] 對(duì)放入電場(chǎng)的電荷有什么要求嗎?為什么?
[結(jié)論]
[實(shí)驗(yàn)探究] 在一個(gè)帶電體的周?chē)煌嚯x處懸掛相同的帶電小球,觀(guān)察現(xiàn)象。在一個(gè)帶電體的周?chē)嗤嚯x處懸掛不同的帶電小球,觀(guān)察現(xiàn)象。注:懸掛的帶電小球是試探電荷。[實(shí)驗(yàn)思考] 懸線(xiàn)偏角不同,說(shuō)明受到的電場(chǎng)力一樣嗎?
不同位置同一試探電荷偏角不同,說(shuō)明受到的電場(chǎng)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(shuō)明什么情況?反映什么特點(diǎn)? [師生互動(dòng)歸納] 偏角不同,說(shuō)明受到的電場(chǎng)力不同。
不同位置同一試探電荷偏角不同,說(shuō)明同一電荷在同一電場(chǎng)的不同位置受到的電場(chǎng)力不同,也說(shuō)明不同位置的電場(chǎng)強(qiáng)弱一般不同
同一位置不同試探電荷受電場(chǎng)力的不同導(dǎo)致懸線(xiàn)偏角不一樣,說(shuō)明電場(chǎng)力跟試探電荷的電荷量有關(guān),電荷量越大,受力越大。[深入思考] 電場(chǎng)強(qiáng)弱不一樣該如何表示呢?
[學(xué)生提出猜想,共同討論方案的可行性] [引入定義] 放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量的q的比值,叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng),用E表示。⑴表達(dá)式: E = F/q ⑵單位:1N/C = 1V/m ⑶物理意義:反映電場(chǎng)性質(zhì)(強(qiáng)弱)的物理量,場(chǎng)強(qiáng)大電場(chǎng)強(qiáng);場(chǎng)強(qiáng)小電場(chǎng)弱。⑷矢量性:物理學(xué)中規(guī)定:電場(chǎng)中某點(diǎn)正電荷受力的方向就是該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。
[深入探究] 某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)同試探電荷有關(guān)嗎?該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)由什么決定? 某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)當(dāng)不放試探電荷時(shí)將變?yōu)榱愕挠^(guān)點(diǎn)是否正確?
[實(shí)例分析] 分析如圖A、B 兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是否相同課堂反饋 ㈢點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)、電場(chǎng)的疊加
[學(xué)生活動(dòng)] 由庫(kù)侖定律和場(chǎng)強(qiáng)公式推導(dǎo)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式。
q受力為
F = kQq/r2 根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度定義:
E = F/q = kQ/r2 公式中各物理量及對(duì)應(yīng)的字母:
E→電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)→N/C k→靜電力恒量→Nm2/C2 Q→產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷→C r→電場(chǎng)中某點(diǎn)到Q的距離→m 場(chǎng)強(qiáng)方向:
如果Q是正電荷,E的方向就是沿著PQ的連線(xiàn)并背離Q; 如果Q是負(fù)電荷,E的方向就是沿著PQ的連線(xiàn)并指向Q。
[問(wèn)題討論] 如果有幾個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng),那么空間中某點(diǎn)的電場(chǎng)又是如何的呢?場(chǎng)強(qiáng)呢?
[討論結(jié)果] 如果有幾個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng),它們的電場(chǎng)就互相疊加,形成合電場(chǎng)。合成原理:矢量運(yùn)算法則。
[實(shí)例分析] 課本例2。課堂小結(jié)
課堂反饋
下列說(shuō)法中正確的是
A、在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小必定不等 B、電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量
C、電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,它的方向就是電荷在該點(diǎn)的受力方向
如圖所示,在正電荷Q的電場(chǎng)中距Q為r的P點(diǎn)放一個(gè)很小的點(diǎn)電荷q,測(cè)得 q受到的電場(chǎng)力為F,則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 A、E = F/q
B、E = kQ/r2 C、E = F/Q
D、E = kq/r2 在電場(chǎng)中的某點(diǎn)放入電荷量為5.0×10-9C的點(diǎn)電荷,受到的電場(chǎng)力為3.0×10-4N。這一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是多大?如果改用電荷量為6.0×10-9C的點(diǎn)電荷,用來(lái)確定該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),場(chǎng)強(qiáng)會(huì)不會(huì)改變?為什么?
地球的表面通常存在一豎直方向的電場(chǎng),一帶負(fù)電的微粒在此電場(chǎng)中受到一個(gè)向上的力,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是豎直向上,還是豎直向下? 布置作業(yè)
回顧復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。課后作業(yè)。預(yù)習(xí)下節(jié)。