电场教材分析课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十一章 电场教材分析,电路计算中没有电动势与闭合电路欧姆定律，增加了逻辑电路。,磁场中没有,F,BIL,，增加了直流电动机。,电磁感应中没有,BLv,、法拉第电磁感应定律和愣次定律。增加电能的输送、电磁波。,拓展教材中增加了洛伦兹力、交流电、变压器。,电场中没有库仑定律，去掉了电势、电势能。只剩下电场强度的概念和电场线。,关于知识点的教学,总的建议：,本章知识点基本不补充。带电粒子运动不作统一要求。,1,本章课程标准：,知识点,基础型,拓展型,电荷量 基元电荷,A,电荷间的相互作用,B*,电场,A,电场强度 电场线,B,静电的利用和防范,A,匀强电场,B*,电势能,B*,知识点,基础型,拓展型,电势 电势差,B*,电场力做功与电势差的关系,B*,匀强电场中场强与电势差的关系,B,带电粒子在电场中的运动,C,1,本章课程标准：,（注：*的内容最新教材中被安排在拓展教材中了）,2,本章课时安排建议：,建议,10,课时。,1,、,A,静电的测量、,B,电荷相互作用 电场,2,、,B,电荷相互作用 电场,3,、,4,、,C,场强,5,、,6,、,C,电场线,7,、,8,、,9,、,C,电势、电势能及电势差、小结,10,、,C,电场力做功与电势差的关系、,D,静电的利用和防范,11,、补充：场强与电势差的关系,指导思想：,1,、,E,、,U,概念较抽象，电场线较直观，应注意利用电场线来贯穿和联系,E,、,U,内容，,2,、经常注意知识结构的小结，使较散而多的知识系统化，,3,、加强和力学的联系、不断复习力学知识。,关于教学目标,三维目标：,一、知识与技能,知识：知道、理解、掌握和应用。,技能：初步学会、学会和独立设计。,二、过程和方法,感受、认识和运用。,三、情感态度与价值观,了解、体会、感受、激发和形成,知识与技能：,理解真空中的库仑定律的条件和表达式，知道静电力常数。,库仑定律：,过程与方法：,通过真空中的库仑定律与万有引力定律的比较，认识,“,类比,”,的方法。,情感态度与价值观：,通过真空中的库仑定律与万有引力定律的比较，感受科学的美感。,重视概念规律建立过程的教学,二期课改的新理念就是要重过程而不是重结论。,对物理概念、物理规律的深入理解是离不开概念和规律的建立过程的。,A,静电的测量：,本节重点是电荷量和元电荷的概念。其余都是知识介绍性的，可很快带过。,补充练习：,1,、,2,价负离子和,3,价正离子各带多少库仑电量？,2,、某物体带,1 C,正电，它得还是失电子？多少电子？若带,5,10,9,C,，又如何？,3,、,64 g,铜（,29,号元素，,1 mol,）内有多少核外电子？多少自由电子？,说明：,1,、宏观上电量是连续的，微观上电量是量子化的，,2,、得失电子只占很少一部分。,B,电荷的相互作用 电场,第一课时：,1,、提出物理学研究方法,（,1,）猜测,验证（相互作用力可能跟哪些因素有关？）（,2,）多因素问题处理方法：略去次要因素（剩下真空和点电荷）（,3,）控制变量法：得出库仑定律。,练习：离地,1 m,高处有一个带,1 C,正电的点电荷，要吸起地面上的带,1 C,负电的点电荷，该点电荷重力为多大？体会在静电现象中库仑是一个很大的单位，通常带电量都只有,10,8,C,左右）,练习：半径为,R,、带电量为,Q,的均匀带电圆环对放在环心的电量为,q,的点电荷的库仑力多大？,讨论：,F,kq,2,q,2,/r,2,中当,r,0,时,F,对吗？为什么？进一步理解点电荷的概念。,C,电场的描述（第,1,课时,场强）,（一）电场,（二）电场强度,1,研究方法：,（,1,）用试验电荷去试探（试出的是什么电场？）,（,2,）无法实验，为简化推理，,Q,简化为点电荷。,2,探索过程：,（,1,）同一,q,放场中不同点，,F,大小方向各不相同，说明电场有一定分布，,（,2,）不同,q,放场中同一点，,F,也不同，说明,F,不能反映电场的固有特性，,（,3,）对场中同一点，,F,/,q,为恒量，与,q,无关，仅决定于电场，反映电场的特性，不同点比值,F,/,q,不同，,F,/,q,大的地方电场就较强。,（,4,）可以证明，其它电荷的电场中,F,/,q,仍与,q,无关。,C,电场的描述（第,6,课时,电势）,（二）电势,1,研究方法：（,1,）用,q,去试探，,（,2,）无法实验，为便于推理，,Q,简化成匀强电场。,2,探索过程：,（,1,）同,q,放场中不同点，电势能大小各不相同，说明电场各处能的特性不同，,（,2,）不同,q,放场中同一点，电势能也不同，说明电势能不能反映电场固有特性，,（,3,）为简单起见，设为匀强电场，可知,W,/,q,与,q,无关，对场中同一点为恒量，,（,4,）可以证明，其它电场中，,W,/,q,仍与,q,无关，,重视科学方法的教学,1.,库仑定律与万有引力定律类比。,类比：,2.,电势能与重力势能的类比。,3.,电场强度与重力场强度的类比。,4.,电势与重力势的类比。,微元法：,1.,半径为,R,、带电量为,Q,的均匀带电圆环对放在环心的电量为,q,的点电荷的库仑力多大？,2.,在半径为,R,、带电量为,Q,的均匀带电圆环上截取长为,L,（,L,R,）的一小段，该段电荷对环心的点电荷的库仑力多大？,关于正负号的处理,矢量式计算一律不带正负号；标量式计算一律带正负号（,W,qU,可以带正负号也可以不带正负号）。,注意与力学的综合,本章很多地方可以与力学知识综合，这是复习力学且提高学生综合分析能力的好机会,。,B,电荷相互作用 电场（第,2,课时）,例,1,：三个点电荷放在边长为,a,的等边三角形的三个顶点，如图，求上面一个点电荷所受库仑力。,例,2,：两个固定点电荷相距为,a,，电量分别为,4,q,和,q,，现放入另一点电荷,Q,，应放在何处会平衡？,例,3,：如图两点电荷恰处于同一高度而平衡，求绝缘绳与竖直方向间的夹角,。,B,电荷相互作用 电场（第,2,课时）,练习：,1,电量为,Q,的点电荷正上方有一竖直绝缘细杆，杆上套有一质量为,m,、电量为,q,的小圆环，求环处于何处时恰平衡。,2,电量为,4,q,的点电荷固定于绝缘光滑细杆的左端，在环上离它为,L,处套有一个质量为,m,、电量为,q,的小环，静止起释放小环，求（,1,）刚释放时小环的加速度，（,2,）运动过程中加速度和速度如何变化？,C,电场的描述（第,4,课时,小结）,1,空间有一匀强电场，场强大小为,E,10,4,N/C,，方向竖直向下，（,1,）一带电粒子电量,q,10,8,C,，质量为,m,10,5,kg,，求其受到的重力、电场力和其运动的加速度，（,2,）若场强增为原来的两倍，加速度又多大？（,3,）若场中有一电子，求其受到的重力、电场力和其运动的加速度。,2,空间有一水平向右的匀强电场，场强为,E,10,4,N/C,，一质量为,m,10,3,kg,的小球用绝缘线悬挂，平衡时线与竖直方向成,30,角，求小球所带电量，小球得到还是失去电子？多少电子？,3,电场强度方向如图，场强为,E,，带电量都为,q,的异号电荷连线平行于场强方向，相距为,r,时恰平衡，（,1,）若将它们的电量减半，仍要平衡，则距离应为多大？（,2,）若场强减半，仍要平衡，则距离应为多大？,注意知识的比较与总结,本章很多知识是相近的，必须及时进行比较,。,本章知识比较抽象、必须不断加以总结和归纳，且可以培养学生总结归纳的能力。,比较：,（,1,）场强与电场力的比较。,（,2,）,E,F,/,q,和,E,kQ,/,r,2,的比较,例：在点电荷,Q,右方距离,10 cm,处的,A,点处放,q,5,10,9,C,时，受到电场力为,F,10,3,N,，方向向左，求：（,1,）该点的电场强度及,Q,的电量，（,2,）若换放,q,5,10,9,C,时，,F,和,E,又如何？（,3,）若拿去,q,，则,E,、,F,又如何？（,4,）原来,q,电荷在,Q,处产生的电场强度多大？,比较：,（,3,）电势和电势能的区别：,（,4,）,和,E,的区别：,归纳：,1,电场力做功正、负的判断方法：,（,1,）看,F,与,s,的夹角，大于,90,时为正，小于,90,时为负，（,2,）与静止起释放后运动方向一致的为正。,2,电势能增减的判断方法：,（,1,）与电场力做功的关系，（,2,）静止起释放后向电势能小的方向运动。,3,电场力做功的计算方法：,W,qU,E,p,qEd,cos,。,小结：知识结构,库仑定律,场强,电势,电场,库仑定律,点电荷,匀强电场,电势能,电场力,电场线,等势面,场强与电势差的关系,电势差,电场力做功,5,、电场概念分析思路：,电场,电场线,等势面,E,U,F,q,P,q,W,v,0,运动情况,a,Fs,夹角,是非思考题：,1,、,沿电场线方向场强逐渐减小，,电场,电场线,等势面,E,U,F,q,P,q,W,v,0,运动情况,a,Fs,夹角,2,、,沿电场线方向电荷具有的电势能逐渐减小，,电场,电场线,等势面,E,U,F,q,P,q,W,v,0,运动情况,a,Fs,夹角,3,、,场强较大的地方电荷具有的电势能也较大，,电场,电场线,等势面,E,U,F,q,P,q,W,v,0,运动情况,a,Fs,夹角,4,、,匀强电场中，相距较远的两点间电势差也较大，,E,U,/,d,d,为沿,E,方向的距离,A,B,C,5,、,只受电场力作用时，电荷总是向电势较低处运动的，,电场,电场线,等势面,E,U,F,q,P,q,W,v,0,运动情况,a,Fs,夹角,6,、,只受电场力作用时，电荷总是向电势能较小处运动的，,电场,电场线,等势面,E,U,F,q,P,q,W,v,0,运动情况,a,Fs,夹角,7,、,只受电场力作用时，静止开始运动的电荷总是向电势能较小处运动的，,电场,电场线,等势面,E,U,F,q,P,q,W,v,0,运动情况,a,Fs,夹角,关于探究活动,要研究以下几个问题：,（,1,）哪些问题适合课内探究？,（,2,）该问题探究的重点环节（提出问题、作出假设、制定计划、使用工具和搜集证据、处理数据和解释问题、表达与交流）是什么？,（,3,）探究过程怎么组织？,库仑定律：,提出问题：电荷间的相互作用力与哪些因素有关？,*,制定计划：选择测量仪器、设计实验方案（解决静电力的间接测量、控制变量法）。,使用工具和搜集证据：实际操作,。,*,作出假设：猜想。,*,处理数据和解释问题,：由现象得出定性结,果,表达与交流,：归纳结论,。,场强中的探究就没意义了,，只能得出有分布，无法得出,F,/,q,是定值,。,关于学生活动,大家谈：,培养学生表述、交流的能力,自主活动：培养学生观察、分析、比较和估算的能力,STS,：培养学生解决实际问题的能力,关于情景的创设,情景的创设不仅要能引起学生的学习兴趣，更重要的是要能引起学生探究的积极性。,全章引入的雅各布天梯（,P1,）能提高兴趣。,D,静电的利用与防范。能提高兴趣,B,电荷的相互作用 电场图。,能提高兴趣，但不能引起对定量研究的积极性。,C,电场的描述是主要内容。,但教材没有提供好的情景。,谢 谢 大 家,