2019-2020年新课标人教版1-1选修一1.2《电场》WORD教案2.doc

2019-2020年新课标人教版1-1选修一1.2电场WORD教案2教学目标：1 知识技能领域理解电场线 知道电场线的作用和特点理解电场强度 知道电场强度是描述电场关于力的性质会用定义式和点电荷的电场强度公式进行计算2 方法过程领域通过“检验电荷”的概念，使学生明确物理测量的有效性的观念3 态度、价值观领域体验法拉第关于“力线”的天才思想体验比值定义法在物理学中的应用重点难点： 电场强度概念的建立教学建议： 电场线实验可以借助投影仪提高演示效果 可另行安排一课时进行概念复习及场强计算训练教学过程：一新课引入：回忆上节课讲述的电场概念电荷周围的一种特殊的物质特殊性 看不见，摸不着，无法称量，可以叠加。物质性 电场是一种客观实在，它对场中电荷有力的作用。电荷间的相互作用是通过电场实现的。既然电场看不见，摸不着，我们想个什么样的方法来形象地描述它呢？引导学生回忆初中里学过磁场，磁场也看不见摸不着，当时用什么方法来形象地描述它呢？用磁感线。磁感线是真实存在的呢？不存在，是假想的。用它来形象、直观地描述磁场强弱和方向。回忆磁感线的特点：在条形磁体外部由N极指向S极，内部由S极指向N极，是闭合曲线磁感线的疏密程度可以大致描述该处磁场的强弱磁感线有走向，磁感线上某点切线方向为该点磁场方向，也是该点所放小磁针的N极指向，即N极受力方向磁感线不相交形象直观地描述磁场用磁感线，形象直观地描述电场呢？二电场线a电场线形状的模拟实验仿照在磁铁周围撒铁磁粉显示磁场分布的方法。我们把奎宁针状晶体或头发屑均匀拌放在蓖麻油或洗洁精中，加上不同的高压电极，观察奎宁针状晶体或头发屑受电场力作用后的排列分布情况。（可以借助投影仪提高演示效果）这个实验亦可用验电羽与感应起电机做，演示几种常见的电场分布情况，效果也不错。（网上也有模拟电场线的动画演示，可以配合实验给学生观察）让学生将观察的实验结果进行理想化的描绘，发觉我们同样可以用一些曲线来大致描绘电场的分布。这种方法是英国科学家法拉第提出的，这些曲线称为电场线。（注：1、电场线是人为画出的形象地表示电场分布的一种曲线，实验也仅是模拟了这种曲线的形状，并非证实这种线的存在。2我们画的是电场线平面分布图，实际上是空间立体分布的。）建议以上两点在讲解过程中加以强调。 b小结电场线性质，和磁感线进行对比引导学生在完成自主活动的同时，进行电场线性质的小结，并在课堂上进行交流。（1）电场线是假想的，不是真实的，是描述电场的一种形象化的方法（2）电场线起于正电荷止于负电荷，电场线不闭合。对于单个点电荷，正电荷假想无穷远处有负电荷，电场线终止于那里；负电荷同理（3）电场线的疏密表示电场的强弱（4）电场线的每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方向一致（5）电场线不能相交，因为在电场中的任一点处正电荷只有一个受力方向三电场强度 问题的提出：仅仅用电场线描述电场是非常粗略的，如何精确的描述电场中某一点的性质呢？ a实验探究某一点电荷电场的性质 （1）引入两个基本概念：场源电荷和检验电荷。场源电荷：产生电场的电荷。检验电荷：放在我们所研究的电场中，用来检验该电场的性质的电荷。检验电荷必须具备的条件：（1）点电荷；（2）电量足够小。引导学生思考必须满足第二个条件的原因：使得当将检验电荷引入电场中时不改变场源电荷的分布。从而使学生明确物理测量的有效性的观念，强调对于任何物理测量，只有当测量工具（仪器）的引入不改变被测对象的性质时，或对被测对象的影响小到可以忽略不计时，这种测量才有意义，否则这种测量是无意义的。 （2）观察实验发现将同一个检验电荷q，分别放在电场中的不同点，它所受的电场力的大小和方向一般说来是不同的。说明同一电场中不同点的性质是不同的。 （3）集中研究电场中的某一点的性质将电量为q的检验电荷放在该点，测得它所受的电场力大小为F；将电量为2q的检验电荷放在该点，测得它所受的电场力大小为2F；将电量为nq的检验电荷放在该点，测得它所受的电场力的大小为nF。实验发现：在电场中的同一点，检验电荷的电量q发生变化，它所受的电场力的大小F也随之变化（成正比的变化），而电场力的大小F与检验电荷电量q的比值不变，即F/q是个定值。这个比值不随检验电荷电量变化，说明它与检验电荷无关，它只由电场中这一点决定，所以这个比值可以用来描写电场中该点的性质，将它叫做电场中该点的电场强度的大小。b电场强度的定义电场强度（简称场强）用符号E表示，它是矢量。大小：检验电荷在电场中某点所受电场力的大小F与检验电荷的电量q的比值F/q，叫做电场中该点的电场强度的大小，即EF/q。在国际单位制中，电场强度的单位是N/C。方向：规定为与该点正电荷受力方向相同。将公式变形，得FEq，可知同一电荷在电场中各点受到的电场力之所以不同是因为电场中不同点处的电场强弱不同，因此电场强度是描写电场有关力的性质的物理量。c点电荷场强公式的推导让学生根据库仑定律和电场强度的定义，推导场源电荷为点电荷的电场强度大小的表达式：EkQ/r2 进一步说明点电荷场强完全由场源电荷Q和该点的位置所决定，与检验电荷是否存在无关。方向：如果Q为正电荷，则E的方向是沿Q和P点的连线背向Q；如果Q为负电荷，则E的方向是沿Q和P点的连线而指向Q。应该注意：EF/q是电场强度的定义式，对任何电场都适用，而EkQ/r2是点电荷在真空中各点电场强度的计算式，只适用于点电荷在真空中的电场，在计算时，F、q、Q都用绝对值代入，不要放入正、负号。作业建议： 应补充一定量基础训练题，有助于场强概念的建立补充资料：一、辨析题帮助正确理解场强概念1有的同学认为，负电荷放在电场中某一点时，该点的电场强度方向与放入正电荷时该点的电场强度方向相反，这种看法对吗？2有人认为，由电场强度定义式EF/q可知，电场中某点的电场强度跟电荷在该点所受的电场力大小成正比，跟电荷所带电荷量成反比，这种看法对吗？3有同学说，在点电荷产生的电场中，与点电荷等距离的各点的电场强度都相同。你认为他的看法对吗？二、比值定义法的应用电场强度大小EF/q的得出，和匀速直线运动vs/t，加速度公式av/t一样都用到了比值定义法，它们的共同特点是等式右边的物理量不管如何变化，但比值始终保持不变，即为一个定值。这可以帮助大家理解为什么E的大小与q无关，就像匀速直线运动v的大小和时间t无关的道理一样。因此，比值定义法也是一种重要的物理方法。三几种典型的电场线分布 关于（e）图电场线的分布，可引导学生思考当其中一个电荷带电量小到可以忽略不计时，电场线的分布情况如何？有助于学生理解检验电荷为什么要求电量很小的原因。