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2019-2020年高二物理 （人教大纲版）第二册 第十三章 电场 三、电场线(第一课时) 从容说课 本节介绍电场线通过电场线可以形象地描述电场虽然它不真实存在，但是可以把它的形状显示出来对几种常见的电场线形状(如正电荷周围的电场线形状)要有一个感性的认识，并且要求每个同学都能把它们画出来，这对我们了解电场,应用电场线方面是有很大帮助的 本节的特点是知识点的直观性较强,各种形状的电场线是我们接触认识的一个重点还有一个特点就是它在本章中起一个“工具”的作用,对利用电场线来理解电场强度、电势是有很大的帮助的，在整章知识体系中可以说起到一个承上启下的作用 结合本节的教材特点和教材地位,把本节课的教学目标定位如下： 1知道什么是电场线，知道电场线如何来形象地表示电场的方向和强弱 2.了解熟悉几种常见的电场线分布形状(如点电荷与点电荷间、点电荷与带电平行板间匀强电场)的特点 本节的教学重点定位于对电场线的深入理解上 本节的教学难点定位于对电场线的非真实性存在的理解上 为了对电场线的各个特点有充分的认识，在教学中除了教师的分析归纳外，充分利用学生探究辩论的方法来对关于电场线与轨迹的关系进行分析归纳，利用电场线演示器实验演示使同学们充分了解本节知识 本节的教学程序如下： 复习上节知识引入课题类比引入电场线自主阅读，师生互动归纳电场线的意义演示器演示常见电场线互动探究电场线与电场的关系通过问题讨论深入了解电场线拓展应用小结归纳教学目标 一、知识目标 1知道什么是电场线，知道用电场线可以形象地表示电场的方向和强弱 2知道一个点电荷，两个等量点电荷、点电荷与带电平行板间的电场线的分布 3知道什么是匀强电场，以及匀强电场电场线的分布 4知道两块靠近的金属板，大小相等、互相正对、分别带有等量的正负电荷，它们之间的电场(除边缘附近外)是匀强电场 二、能力目标 培养学生实验能力、分析推理能力 三、德育目标 使学生从一些特殊事物找出它们的共性而得到一般的规律教学重点 电场线教学难点 电场线不是真实存在的线教学方法 分析推理法、归纳总结法、辩论法教学用具 感应起电机、电场线演示器，盛有蓖麻油和木屑混合物的玻璃培养皿一个，一对电极球、一对平行板电极课时安排 1课时教学过程 投影本节的学习目标和学法指导 (一)学习目标 1知道什么是电场线，知道如何用电场线来形象地描述电场 2了解熟悉几种常见的电场线的形状特点 (二)学法指导 1通过实验观察、自主实践的方法来认识几种常见电场线的形状特点 2对电场线的深入理解要通过小组讨论、互动探究的方式来逐步进行 学习目标完成过程 一、复习引入 复习提问 1电场是电荷周围存在的一种客观特殊物质它的特殊性在哪儿? 2电场的强弱和方向可以用哪个物理量来描述?这个物理量是矢量还是标量? 学生活动 思考作答 引入除了利用电场强度这一物理量来描述电场，还可以利用另外一种直观形象的方法来描述电场，这就是由英国物理学家法拉第首先提出的电场线本节课我们就来了解这种描述电场的方法 二、新课教学 (一)电场线 学生活动 回顾复习初中学过的描述磁场的方法磁感线 (在磁场中画出的一些带箭头的曲线) 类比引入 电场线：在电场中画出的一些带箭头曲线 提出问题 如何用电场线来形象描述电场呢? 学生探究活动 类比磁感线提出猜想(磁感线初中有了解) 阅读课本验证观点 抽查学生代表叙述电场线描述电场的方法 教师点拨拓展 1电场中的电场线不能随便乱画 2电场线的画法：在电场中画出，使曲线上每一点的切线方向跟该点电场方向一致画一箭头表示电场的整体方向，这就是电场线 3如果电场线是直线，场强的方向就是电场线的方向 如果电场线为曲线，曲线上每点的切线方向就是该点的切线方向 投影电场线形状举例 过渡在不同电荷周围产生的电场的电场线相同吗?不同的话，具体形状如何呢? 学生探究活动 先自己提出猜想，然后阅读课本了解，注意观察 抽查学生代表口头表述各种电荷周围电场线的特点 演示模拟电场线形状 利用感应起电机使电场线演示器带电，通过演示器中发屑的规律排列来模拟正点电荷、负点电荷、等量同种点电荷、等量异种点电荷及点电荷与带电平行板之间的电场线分布情况在实物投影仪上一一展示 学生活动 据模拟形状及课本电场线形状的观察独立画出各种形状的电场线，然后对照课本形状检查修正，重新画出，直至完全正确为止 抽查学生的量终结果并激励评价 投影常见电场线 学生探究活动1 请大家归纳电场线的特点同学通过观察常见电场线形状互动讨论归纳 抽查学生代表叙述，其他同学补充 教师点拨归纳 1电场线是为了描述电场而假想的线，并不真实存在 2电场线始于正电荷(或无穷远)，终于负电荷(或无穷远)，不形成闭合曲线 3电场线的疏密程度表示场强的大小，越密的地方越强，越疏的地方越弱 4电场线上每一点的切线方向跟这一点的场强方向一致 问题讨论 电场线与电场的关系 学生探究活动 结合自己的知识结构独自归纳，然后小组互动讨论归纳 师生互动总结 1电场客观存在，电场线假想 2电场线用来形象地描述电场用电场线的密疏定性描述电场的强弱，通过电场线每点的切线方向表示电场的方向 (二)匀强电场的电场线 定义匀强电场即各点的电场强弱方向都相同的电场 提出问题 匀强电场的电场线应该是什么样的形状? 学生探究活动 结合电场线用密疏表示强弱，切线表示方向来互动探究 抽查同学归纳 1匀强电场各点电场强弱相同电场线密疏程度一样 2匀强电场各点电场方向相同应该是直线 3综上所述，匀强电场的电场线是一些间距相等的平行直线 演示实际的匀强电场 将蓖麻油中的发屑搅拌均匀，将平行金属板放入其中，用导线将两板分别与感应起电机的两个放电杆相连，摇动起电机 实物投影实验现象学生活动观察发屑的形状并对照画出电场线的分布形状，对比课本修正投影平行带电金属板的电场线说明除金属板的边缘外，中间部分就是匀强电场(三)电场线的更多 提出问题 1电场线是否能够相交? 2电场线是否是电荷在电场中受电场力运动的轨迹? 学生探究活动 分成“是”“否”两个辩论小组来辩论证明，统一认识 教师点拨拓展 l如果两条电场线交于一点，则交点处的场强方向有两个，而确定电场中的一个确定位置，场强方向是唯一的，所以两条电场线不会相交 2带电粒子在电场中的运动轨迹是带电粒子的位置在空间的分布图像，是实际存在的，而电场线是人们为形象描述电场而引入的假想曲线，实际上并不存在 轨迹的切线方向反映带电粒子的速度方向，而电场线的方向即场强方向反映正电荷的方向 当电场线是直线，且带电粒子初速度为零或初速度方向在这一条直线上时，运动轨迹才与电场线重合 (四)拓展应用 l如图所示，是某电场区域的电场线分布，A、B是电场中的两个点问： (1)A、B哪个点的场强大?(2)画出A点的场强方向；(3)画出负电荷在B点的受力方向 解：(1)据电场线疏处场强小，电场线密处场强大，可得：EBEA (2)过A点作曲线的切线，切线方向就是该点的场强方向(如图) (3)过B点作曲线的切线，负电荷在该点的受力方向与该点的场强方向一致(如图) 2如左下图所示，在真空中等量异种电荷的电场中有A、B、C三点，比较A、B、C三点场强的大(B、C为中垂面上的两点) 解：在图中画出等量异种电荷电场的几条电场线，根据A、B、C所处的电场线的疏密可得EAEBEC(如右上图) 三、小结 通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题： 1电场线如何形象描述场强： 电场线的方向场强的方向 电场线的疏密场强的大小 2.几种典型的电场线的分布：正、负点电荷同种(异种)等量点电荷,匀强电场 3电场线的特点： a电场线是假想的线,不是电荷的实际运动轨迹 b起于正电荷，终于负电荷(或无穷远) c不相交(任意两条) 4匀强电场及其电场线特点： 匀强电场各点的场强大小和方向均相同，其电场线为间距相等的平行直线 四、作业 1阅读本节内容 2练习三(5)、(6)题 3预习下节五、板书设计 六、本节优化训练设计 1关于电场的下列论述,正确的是( ) A电场是实实在在存在于电荷周围的,电场线也是确确实实存在的一条一条的直线或曲线,只是无色透明而己 B电荷之间可以直接发生力的相互作用,电场本来就不存在，电场线也只是假想 C电荷问通过电场才发生相互作用，电场也是一种物质，只要有电荷，在电荷周围的空间就有这样的特殊物质电场 D电场线是一种设想的线条，实际上它并不存在，电场线只是用来形象地描绘电场的一种科学方法 2关于电场线，下列说法正确的是( ) A靠近正点电荷，电场线越密,电场强度越大；靠近负点电荷，电场线越疏,电场强度越小 B电场线的切线方向是点电荷只在电场力作用下的加速度方向 C电场线是点电荷在电场中只受电场力作用时运动的轨迹 D电场中任何两条电场线都不相交 3一电荷以速度v飞向一个匀强电场(电荷重力不计)，则电荷在电场中的运动情况是( ) A电荷可能做匀速圆周运动 B电荷可能做变速直线运动 C电荷可能做变速曲线运动 D电荷可能做匀速圆周运动 4如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条直线，在这条直线上有a、b两点用Ea、Eb表示a、b两处的场强大小,则( ) Aa、b两点场强方向相同 B电场线从a指向b所以EaEb C电场线是直线，所以Ea=Eb D不知a、b附近的电场线分布，Ea、Eb的大小不能确定 5如图所示，a、b均是带正电的等量同种点电荷,在a、b连线的中垂线上c点，无初速度地释放一个电子，则电子的运动是( ) A做以0点为平衡位置、OC为振幅的运动 B先做匀加速直线运动,过0点后做匀减速直线运动 C一直做匀加速直线运动 D无法确定 6如图所示,(甲)(乙)表示的是两个静电场的电场线,将一个点电荷q放在A、B两点，则所受的静电力FA与FB其方向_，大小_将一个点电荷q放在C、D两点.所受静电力大小FC_ FD(填“”“=”“ 不同
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