《電場強度和電場線》教學設計
《電場強度和電場線》教學設計
過程與方法：
通過分析在電場中的不同點，電場力 F與電荷電量q的比例關系，使學生理解比值F/q反映的是電場的強弱，即電場強度的概 念；知道電場疊加的一般方法。
情感態度 與價值觀：
培養學生學會分析和處理電場問題的一般方法。
重點：電場強度的概念及其定義式
難點：對電場概念的理解、應用電場的疊加原理進行簡單的計算
能力目標：
1、能運用已學過的知識來幫助理解，理解電荷作用靠電場傳遞。
2、通過實驗及對實驗結果的觀察、分析，得出對有關現象的本質認識
教學方法：
1、復習導入新課，提出新課題；
2、設問激疑，通過引導，充分調動學生積極思考，體現學生主體地位；
3、類比釋疑，由已知的相類似知識，通過類比、分析，使得抽象概念能夠較順利地建立；
4、實驗分析，定性與定量相互結合，使具體現象直觀表達抽象概念，并充分運用多媒體輔助，動畫模擬擴大實驗成效。
教具：
幻燈片，計算機，銅絲，塑料筆。
【教學過程】
一、復習提 問：
師：上一節，我們認識了電現象中的電荷，包括點電荷，元電荷及電荷之間存在的相互作用。什么是點電荷？電荷相互作用有什么規律？哪位同學來幫我們回顧一下？
電荷之間有相互作用，我們把這個作用的電力叫庫侖力或靜電力。電荷之間的作用力是怎樣發生的呢？今天我們就來研究這個問題。
二、新課學習：
踢足球時，腳要直接接觸球（看圖片），
實驗演 示：兩個帶電小球靠近，生答：帶電小球受到原電荷的作用力。
電荷間的作用沒有“接觸”，難道電荷作用是“超距作用”？
生答：不接觸
類比重力的產生，可總結出是場的作用，叫做電場。
1、電場：.
(1)任何帶電體周圍產生的一種特殊物質。電場看不見，又摸不著，怎樣去認識它、研究它？
動手實驗：利用手中的塑料筆使其摩擦帶電，并讓其靠近懸掛的銅絲。
現象：塑料筆吸引銅絲，銅絲偏角可達到60度。
（2）基本性質：電場能對處在其中的電荷有力的作用，
提示學生：電場分布強弱不同。進一步研究電場分布。
引入形成電場的場源電荷Q，又引入一個試探電荷q，q必須很小，可看成點電荷。而且q電量也少，不影響源電荷Q的電場。
大家觀看演示，同一電荷q在源電荷Q附近，不同位置處，靜止時受力有何特點？受力大小不等，那說明了什么？
電場不同位置，會有強弱不同。這使我們想到，如何表示一個電場不同位置的強弱呢？用什么表達更確切？剛才，試探電荷q在不同位置受力不同，那么是否電場力就可用來表示電場的強弱呢？為什么不能用電場力表示電場強弱？演示電場中同一點，放不同的試探電荷，
結果：同一位置不同電荷受力卻不等。顯然不能用試探電荷受的力的大小表示電場。是什么使其受力不等呢？顯然，不是電場本身變化了，而是不影響電場的試探電荷。比值 在電場中同一點是不變的。比值 反映了什么呢？是電場的強弱分布。
2．電場強度：
（1）試探電荷：
（2）定義：物理學中把放入電場中某一點的檢驗電荷受到的電場力與它的電量的比值叫做這一點的電場強度。簡稱場強。
①定義式： （適用于任何電場）
②比值定義法：=/v v=s/t
提示分析與，v的關系，總結出:電場中某一點的場強與場源電荷的帶電量有關， 與場中的位置有關，而與檢驗電荷無關。
③物理意義：描述某點電場的強弱和方向，
④單位： 牛/庫（N/C）
⑤矢量性：我們規定電場中某點的場強方向與正電荷在該點所受電場力的方向相同，那么負電荷所受 電場力的方向與電場強度方向相反。(做圖演示)
知道某點電場強度，有何用途呢？比如F=E·q說明了什么？已知E，馬上可確定點電荷受力了。
下面我們一起來試試，利用 電場強度定義及庫侖定律，設法推導點電荷產生的電場中 某點電場強度。
（3）真空中點電荷的 電場強度：
（設場源電荷+Q，試探q，在r處，由庫侖定律F= ∵E= ）
①表達式：E=
畫圖，該A處，正試探電荷q受力背離連線向外，（再舉例-q的試探電荷）總結得出：
②方向：正點電荷在各點處電場強度方向都是背離場源 電荷向外。么所有物體都是很緊密的物質，但事實不是這樣） （負電荷給學生討論總結出來。）
③ 大小與Q和r有關。
說明：公式E=Q/r2中的Q是場源電荷的電量，r是場中某點到場源電荷的距離．從而使學生理解：空間某點的場強是由產生電場的場源電荷和該點距場源電荷的距離決定的，與檢驗電荷無關．
提出問題：如果空間中有幾個點電荷同時存在，此時各點的場強是怎樣的呢？帶領學生由檢驗電荷所受電場力具有的疊加性，分析出電場的疊加原理．
（4）電場強度的疊加原理：某點的場強等于該點周圍各個電荷單獨存在時在該點產生的場強的矢量和．
先分析方法（P13-14）后舉例：先在同一直線再不在同一直線。
例如：課本圖1.3-3中P點的場強，等于＋Q1在該點產生的場強E1和Q2在該點產生的場強E2的矢量和．從而使學生進一步理解到，任何帶電體都可以看做是有許多點電荷組成的．利用點電荷場強的計算公式及疊加原理就可以計算出其周圍各點場強．
當堂練習：
1．下列說法中正確的是：[ABC ]
A．只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場
B．電場是一種物質，它與其他物質一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西
C．電荷間的相互作用是通過電場而產生的，電場最基本的性質是對處在它里面的電荷有力的作用
2．下列說法中正確的是：[BC ]
A．電場強度反映了電場的力的性質，因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比
B．電場中某點的場強等于F/q，但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關
C．電場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向
D．公式E=F/q和E=Q/r2對于任何靜電場都是適用的
3．下列說法中正確的是：[ACD ]
A．場強的定義式E=F/q中，F是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中的電荷的電量
B．場強的定義式E=F/q中，F是放入電場中的電荷所受的力，q是產生電場的電荷的電量
C．在庫侖定律的表達式F=q1q2/r2中q2/r2是電荷q2產生的電場在點電荷q1處的場強大小，此場對q1作用的電場 力F=q1×q2/r2，同樣q1/r2是電荷q1產生的電場在點電荷q2處的 場強的大小，此場對q2作用的電場力F=q2×q1/r2
D．無論定義式E=F/q中的q值(不為零)如何變化，在電場中的同一點，F與q的比值始終不變
3.電場線
電場線在每一點的切線方向表示該點的場強方向，電場線的疏密表示場強的大小。
（用計算機展示幾種典型電場線的分布圖，并介紹它們的特點）
問：根據我們所看到的幾種電場線，誰能歸納一下電場線的方向有什么特點？
教師歸納：電場線總是從正電荷出發，終止于負電荷或無窮遠，如果只有負電荷，則電場線來自無窮遠，終止于負電荷。
問：任意兩條電場線都不會相交，這是為什么？
教師歸納：如果相交，則交點就會有兩個切線方向，而同一點場強的大小和方向是唯一的。
實驗模擬以上幾種典型的電場線。
【作業布置】P15 1.2.3
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