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文檔簡介

1、課題第八章 B 電荷的相互作用 電場(二)教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能:(1)理解電場線,知道電場線可以形象地表示電場的強弱和方向。 (2)理解電場強度的概念及其定義式,知道電場強度是描述電場力的性質(zhì)的物理量。2、過程與方法(1)通過對電場強度的學(xué)習(xí),感受科學(xué)的抽象、理想化、數(shù)學(xué)方法和歸納等科學(xué)方法。(2)通過尋找合適的物理量描述電場強弱的過程,進一步認識比值定義物理量的方法。3、情感態(tài)度與價值觀通過對電場的學(xué)習(xí),知道場也是一種物質(zhì)的存在形式,建立辯證唯物主義的物質(zhì)觀。重點難點重點:能用電場線和電場強度描繪電場。難點:電場強度概念的建立。教學(xué)任務(wù)分析本節(jié)內(nèi)容屬于電場的基礎(chǔ)知識,也是“場”的起點知識。

2、其中關(guān)于“電場”的概念、規(guī)律與研究方法不僅本身是電場的核心內(nèi)容,而且也是以后學(xué)習(xí)理解磁場等其他場的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)本設(shè)計內(nèi)容需要以力的知識、初中靜電的相關(guān)知識等為基礎(chǔ)。本設(shè)計從定性探究實驗入手,通過創(chuàng)設(shè)情景、設(shè)問和探究性實驗,定性得到電荷間的相互作用力的規(guī)律及影響其大小的相關(guān)因素;然后通過對電荷間的相互作用力產(chǎn)生原因的思考、相關(guān)物理史實的介紹,建立電場的概念。為形象描述電場的強弱,利用電場對電荷的作用進行探究,通過用圖線的方法來描述這種作用效果,從而建立電場線的概念,并學(xué)會使用電場線形象地描述電場的強弱。為進一步精確描述電場的強弱,繼續(xù)由電場力入手,通過比值定義的方法建立了電場強度的概念。最后通過電

3、場強度與電場力的比較,深入理解本設(shè)計所涉及的各重要概念。通過對電場強弱的兩種描述方法的學(xué)習(xí),使學(xué)生學(xué)會正確描繪客觀世界的方法,從形象粗略描述到精確逐點描述,感受人類對未知事物循序漸進、由淺入深的認知過程。在建立點電荷、電場線、電場強度等概念時,感受到物理概念的建立不是憑空的,而是以客觀事實為基礎(chǔ),抓住事實的本質(zhì),通過科學(xué)的抽象、理想化和數(shù)學(xué)方法等歸納得出。在學(xué)習(xí)“場”的概念的過程中,從實驗到物理史實的介紹,讓學(xué)生從客觀、主觀兩方面真切感受到這種特殊物質(zhì)的存在,感受到研究事物不能僅憑感官,還需依靠邏輯推理、分析判斷、實驗驗證等多種方法,從而建立辯證唯物主義的物質(zhì)觀。教學(xué)方法講授法,練習(xí)法學(xué)習(xí)方法

4、目標(biāo)學(xué)習(xí)法,問題學(xué)習(xí)法教學(xué)資源1、器材:金屬球、鋁箔球(或通草球)、范德格拉夫起電器、絲綢、玻璃棒、鐵架臺、電場線投影器(或驗電羽)、實物展示臺。2、課件:點電荷電場的電場線分布圖;電場強度概念的建立的課件。3、錄像:電場在生活中的應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程:教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容:學(xué)生教師活動復(fù)習(xí)引入新課教學(xué)一、電場線二、電場強度1)電荷之間相互作用力的大小與電荷間的距離有關(guān),距離越小作用力越大;還與兩電荷的帶電量有關(guān),電荷量越大作用力越大。2)點電荷帶電體的形狀、大小與兩個相互作用的帶電體之間的距離相比要小得多,其對相互作用力的影響可以忽略,那么帶電體可以看成為帶有電荷的點,這樣的帶電體叫做點電荷

5、。點電荷間相互作用的作用力方向沿著兩點電荷的連線,具體方向由相斥或相吸來判斷。點電荷是一種理想模型。一、電場線【激疑3】電場看不見,摸不著,想個什么樣的方法來形象地描述它呢?可以利用電場的基本性質(zhì),即利用電場對放入其中的電荷有力的作用來對電場進行探究?!狙菔緦嶒?】把頭發(fā)屑放在蓖麻油中,然后加上不同形狀的高壓電極,觀察頭發(fā)屑受到電場力的作用而重新排列形成的結(jié)果。如書圖8-15所示?!緦W(xué)生活動1】將觀察到的結(jié)果用簡單的線條來進行描繪,需注意線條的疏密要在圖上有所體現(xiàn)。然后教師展示書圖8-16的圖形,并請學(xué)生將自己所畫的圖形與圖8-16中的對實驗結(jié)果理想化描繪的圖形相對比,體會從具體的實驗圖形到理

6、想化圖線的抽象過程。【討論交流】談一談圖8-16中的圖形與圖8-15中的實驗結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系以及這些圖形的特點。引導(dǎo)學(xué)生從受力的角度分析得出電場線的彎曲、疏密等特點。用曲線來大致描繪電場的分布,這種方法是英國物理學(xué)家法拉第提出來的。1、形象描繪電場分布的曲線叫電場線。電場線并不真實存在,只是人們用來形象描繪電場對電荷作用力的方向與大小。2、為了表示電場力的方向,規(guī)定電場線上任一點的切線方向為該點正電荷受力方向?!緦W(xué)生活動2】根據(jù)電場線的方向規(guī)定在圖8-16的曲線上添上箭頭,用來表示電場線的方向。然后與圖8-17進行對比。3、電場線的疏密表示電場的強弱?!緦W(xué)生活動3】畫出一負電荷周圍的電場線。小組

7、交流:總結(jié)電場線具有哪些特點?4、電場線的特點:電場線是假想的,不是真實的;電場線起于正電荷止于負電荷,電場線不閉合;電場線的疏密表示電場的強弱;電場線不能相交;電場線不能相切。二、電場強度【激疑4】電場能夠?qū)μ幱趫鲋械碾姾墒┘与妶隽Φ淖饔茫@是電場的基本性質(zhì)之一。電場線可以形象地描繪電場的這種特性的大致分布,但這種描繪是非常粗略的。如何精確地、定量地描繪電場的力的特性呢?為了不致改變原來的電場,可以選擇一個帶電量很小、線度也很小的電荷q,分別放入帶電體Q所產(chǎn)生的電場中的不同位置,觀察電荷q受到的電場力有何特點。1、帶電體Q叫做場源電荷,電荷q叫做檢驗電荷【探究實驗2】如圖所示,使有絕緣支柱的

8、大金屬球帶電作為場源電荷,使絲線吊著的小鋁箔球帶少量電荷,用它作為檢驗電荷q。把鋁箔球放在電場中不同的方位,注意觀察絲線的傾斜方向。然后將鋁箔球逐漸遠離場源電荷,觀察絲線偏離豎直方向的角度?!緦嶒灡砻鳌吭陔妶鲋胁煌c,電場對檢驗電荷施加的電場力的大小和方向一般是不同的??梢姴煌c電場的性質(zhì)是不同的。【討論交流】那么能否用檢驗電荷受到的電場力來定量的、精確的描述電場的這一性質(zhì)嗎?【探究實驗3】把鋁箔球放在電場中同一位置,減小它的帶電量,注意觀察絲線的偏角。【實驗表明】在電場中同一點,檢驗電荷所受電場力隨它所帶電量的減小而減小,所以,電場力不能用于描述電場本身的性質(zhì)。要描述電場,需要找一個與檢驗電

9、荷的電量無關(guān)而只由電場決定的物理量。【討論交流】什么樣的物理量符合這一要求呢?如果我們能夠做更精確的實驗,就會發(fā)現(xiàn):在電場中同一點,電場力不僅隨檢驗電荷的電量的減小而減小,隨電場力的增大而增大,而且跟檢驗電荷的電量之間總是存在這樣的定量關(guān)系:也就是說,在電場中同一點,電場力F與檢驗電荷q的比值是一個與檢驗電荷、電場力大小無關(guān)的量;而在電場中不同點,比值一般不同,因而該比值反映電場的性質(zhì)。2、電場強度放入電場中某點的電荷受到的電場力F與它電荷量q的比值,叫做該點的電場強度,簡稱場強。符號為E;E(定義式);單位:N/C;大小:電場中某點的場強在數(shù)值上等于單位電荷在該點受到的電場力;電場強度是矢量,規(guī)定電場中某點場強的方向為正電荷在該點受到的電場力的方向?!緦W(xué)生活動4】書示例1與示例2【總結(jié)】電場強度為電場的本身屬性,其大小、方向均與檢驗電荷無關(guān);但電場力的大小與電場該點的強弱、放入該點的電荷有關(guān)。【討論交流】電場

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