電場(chǎng)強(qiáng)度教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第1頁(yè)“電場(chǎng)強(qiáng)度”教學(xué)設(shè)計(jì)【教材】人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理選修3-1第一章第三節(jié)【教學(xué)時(shí)間】一課時(shí)【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1.粗略了解物理學(xué)史上對(duì)電荷間相互作用力的認(rèn)識(shí)過(guò)程。2.知道電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的， 電場(chǎng)是客觀 存在的一種特殊的形態(tài)。3.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。4.能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的 計(jì)算式，并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。5.知道場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理， 并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì) 算。二、過(guò)程與方法1.經(jīng)歷“探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量”的過(guò)程，

2、獲得探究 活動(dòng)的體驗(yàn)。2.領(lǐng)略通過(guò)電荷在電場(chǎng)中所受靜電力研究電場(chǎng)、 理想模型 法、比值法、類比法等物理學(xué)研究方法。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1.體驗(yàn)探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。第2頁(yè)2.學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。2.理解電場(chǎng)、 電場(chǎng)強(qiáng)度的概念， 并會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義 進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。【教學(xué)用具】多媒體課件【設(shè)計(jì)思路】以“電荷間相互作用如何發(fā)生”、 “如何描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱” 兩大問(wèn)題為主線展開(kāi)，具體操作思路是：1.學(xué)生自學(xué)電場(chǎng)，培養(yǎng)學(xué)生閱讀、汲取信息的能力。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M和定量分析的方法探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的 物理量。3.通過(guò)

3、練習(xí)鞏固加深對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度概念的理解， 探討點(diǎn)電荷 的電場(chǎng)及場(chǎng)強(qiáng)疊加原理?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)】一、復(fù)習(xí)提問(wèn)、新課導(dǎo)入（5分鐘）教師：上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了庫(kù)侖定律， 請(qǐng)同學(xué)們回憶一下： 庫(kù)侖定律的內(nèi)容是什么?學(xué)生回答：略教師：我們不免會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問(wèn)：投影展示問(wèn)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?第3頁(yè)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(shuō)明了什么?學(xué)生回答：庫(kù)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(wèn)題2)教師： 帶著這兩個(gè)疑問(wèn)， 本

4、節(jié)課我們一齊來(lái)學(xué)習(xí)第三節(jié)電 場(chǎng)強(qiáng)度。(板書(shū)課題)二、新課教學(xué)(35分鐘)(一)電場(chǎng)教師：請(qǐng)同學(xué)們帶著以下問(wèn)題自學(xué)“電場(chǎng)”內(nèi)容。(1)電荷間的相互作用是如何發(fā)生的?這一觀點(diǎn)是誰(shuí)提出 來(lái)的?(2)請(qǐng)用自己的語(yǔ)言描述一下什么是電場(chǎng)?(3)電場(chǎng)有什么本領(lǐng)?學(xué)生自學(xué)，師板書(shū)“一、電場(chǎng)”。學(xué)生回答：(1)略;教師：法拉第同學(xué)們?cè)浄?學(xué)生(集體)回答：電磁感應(yīng)現(xiàn)象。教師：法拉第是英國(guó)物理學(xué)家、 化學(xué)家， 對(duì)事物的本質(zhì)有 著非常敏銳的洞察力，在電學(xué)上有著突出的貢獻(xiàn)。依據(jù)法拉 第的觀點(diǎn)，我們?nèi)绾蚊枋鲭姾葾、B之間的作用力。師生共析。（2）略;第4頁(yè)教師啟發(fā)引導(dǎo)：場(chǎng)是“物質(zhì)”一一它和分子、 原子組成的 實(shí)物一樣

5、具有能量、質(zhì)量和動(dòng)量，電視機(jī)、收音機(jī)信號(hào)的發(fā) 射與接受就是電磁場(chǎng)在空間的傳播;“特殊”一一看不見(jiàn)、 摸不著;“存在于電荷周圍”并板書(shū)。（電場(chǎng)是）存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)。 教師：場(chǎng)與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。（3）學(xué)生回答：對(duì)放入其中的電荷有靜電力的作用。（二）科學(xué)探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的方法 教師：下面我們?cè)賮?lái)探討第二個(gè)問(wèn)題。依次投影問(wèn)題： 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(duì)照“探究影響電荷間相互作 用力的因素”圖片說(shuō)明）學(xué)生回答：電場(chǎng)強(qiáng)弱不同。2那么如何來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱呢?教師啟發(fā)：像速度、密度等尋找一個(gè)物理量來(lái)表示。3如何來(lái)研究電場(chǎng)?（學(xué)生思考）教師啟

6、發(fā)引導(dǎo)： 電場(chǎng)的本領(lǐng)是對(duì)場(chǎng)中的其他電荷具有作用 力，這也是電場(chǎng)的最明顯、最基本的特征之一。因此在研究 電場(chǎng)的性質(zhì)時(shí)，我們可以從靜電力入手。（板書(shū)研究方法）教師：對(duì)于像電場(chǎng)這樣，第5頁(yè)看不見(jiàn)，摸不到，但又客觀存在 的物質(zhì)，可以根據(jù)它表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)來(lái)研究它，這是物理學(xué) 中常用的研究方法。教師：還需要什么?學(xué)生回答：電場(chǎng)及放入其中的電荷。多媒體依次展示， 教師簡(jiǎn)述： “探究影響電荷間相互作 用力的因素”中的試探電荷;場(chǎng)源電荷。師生共析對(duì)試探電荷的要求。教師： 下面請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察模擬實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫(huà)演示， 并描 述你看到的現(xiàn)象說(shuō)明了什么。多媒體動(dòng)畫(huà)模擬：不同位置 偏角不同;增加試探電荷帶電量偏角均增加。學(xué)

7、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?cè)偻ㄟ^(guò)表格定量地來(lái)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(diǎn)和 規(guī)律，看你能否得出如何來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱。多媒體展示表 格，學(xué)生回答后依次填入：F1、F2、F3及F1表一：（P1位置）試探電荷q2q3q4q第6頁(yè)nq靜電力F12F13F14F1nF1表二：（P2位置）試探電荷q2q 3q 4q nq靜電力F22F2 3F24F2nF2表三：（P3位置）試探電荷q2q3q4qnq靜電力F3第7頁(yè)2F33F34F3nF3（學(xué)生思考并交流討論）學(xué)生回答：（1）不同的電荷，即使

8、在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，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(lái)表示電場(chǎng)的 強(qiáng)弱;（2）電場(chǎng)中同一點(diǎn)，比值F/q是恒定的，與試探電荷的電 荷量無(wú)關(guān);（同一張表格）（3）在電場(chǎng)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(chǎng)中的位置決定， 與電 荷q的電荷量大小無(wú)關(guān)，它才是反映電場(chǎng)性質(zhì)的物理量。教師：在物理學(xué)中我們定義放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的 靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。并 板書(shū)。（三）電場(chǎng)強(qiáng)度1.定義： 教師：以前我們還學(xué)過(guò)哪些物理量是用比值法來(lái)定義的?學(xué)生回答：略。教師：從它的定義，電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是什么?學(xué)生回答：N/C教師介紹另

9、一種單位并板書(shū)。2.單位：N/C或V/m, 1N/C=1V/m第8頁(yè)教師結(jié)合板畫(huà)： 在電場(chǎng)中不同位置， 同種電荷受力方向不 同，說(shuō)明場(chǎng)強(qiáng)是矢量還是標(biāo)量?學(xué)生（集體）回答：矢量教師結(jié)合板畫(huà)： 電場(chǎng)中同一點(diǎn)放入正電荷和負(fù)電荷受力方 向不同，如何確定場(chǎng)強(qiáng)的方向呢?教師：在物理學(xué)中作出了這樣的規(guī)定。（板書(shū)）3.方向：電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受 靜電力的方向相同教師： 按照這個(gè)規(guī)定， 如果放入電場(chǎng)中的是負(fù)電荷呢?學(xué)生回答：與負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受靜電力的方向相反。投影練習(xí)：練習(xí)1（加深對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的理解，探討點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)大小與方向）點(diǎn)電荷是最簡(jiǎn)單的場(chǎng)源電荷。 設(shè)一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量為+Q， 與之

10、相距為r的A點(diǎn)放一試探電荷，所帶電荷量為+q。（1）試用所學(xué)的知識(shí)推導(dǎo)A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小，并確定場(chǎng)強(qiáng) 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(qǐng)兩位同學(xué)板演前兩問(wèn)后，共同完成第三問(wèn)）師生共同歸納總結(jié)：第9頁(yè)1.點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小與方向。（多媒體動(dòng)畫(huà)演示方向 的確定方法）2.電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)（力的）性質(zhì)的物理量， 在靜電場(chǎng)中， 它不隨時(shí)間改變。電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)完全由電場(chǎng)本身決定，與是否放入電荷，放入電荷的電荷量、電性無(wú)關(guān)!辨析和的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)的適用條件。練習(xí)2(探討場(chǎng)強(qiáng)的疊加，鞏固對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的理解及公式的靈 活運(yùn)用，加強(qiáng)計(jì)算能力培養(yǎng))如圖所示， 真空中有兩個(gè)

11、點(diǎn)電荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，它們相距0.1m，A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷 的距離r相等，r=0.1m。求：(1)電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng);(2)在A點(diǎn)放入電量q=-1×10-6C，求它受的電場(chǎng)力。 教師：題中場(chǎng)源電荷不止一個(gè)， 如何來(lái)確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的 場(chǎng)強(qiáng)?學(xué)生：平行四邊形定則(請(qǐng)兩位同學(xué)板演)教師：根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理對(duì)于一個(gè)比較大的不能看成點(diǎn) 電荷的帶電物體產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)如何確定?學(xué)生思考后回答：無(wú)限等分成若干個(gè)點(diǎn)電荷。第10頁(yè)教師：根據(jù)以上方法，同學(xué)們?cè)O(shè)想一下一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)外部產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)，如何求解?學(xué)生思考后回答

12、：等效成電荷量集中于球心的點(diǎn)電荷。三、小結(jié)(多媒體依次投影，并簡(jiǎn)述)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)， 我們知道電荷間的相互作用是通過(guò)電 場(chǎng)發(fā)生的，電場(chǎng)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(duì)放入其中的電荷具有力的作用。正是利用電 場(chǎng)的這一特性，我們通過(guò)研究試探電荷的所受靜電力特點(diǎn)，第11頁(yè)引入了描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量一一電場(chǎng)強(qiáng)度。電場(chǎng)強(qiáng)度是用 比值法定義的，它是矢量，有方向。電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度的概念是電學(xué)中最重要的概念之一， 研究方法和定義方法也是物理學(xué)中比較常見(jiàn)的方法。四、板書(shū)設(shè)計(jì) 一、電場(chǎng)客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài)二、 電場(chǎng)強(qiáng)度1.定義：E=F/q2.單位：3.方向：跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同三、 點(diǎn)電荷的電場(chǎng)1.推導(dǎo)：2.大小：3.方向：四、 電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加五、 布置作業(yè)教材