电场强度教学设计[样例5]

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第一篇:电场强度教学设计

电场强度教学设计

电场强度知识与技能1.明确电场强度定义式的含义2.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算.过程与方法通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法重点:电场强度的概念及其定义式难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算复习回顾——旧知铺垫1.库仑定律的适用条件:真空;点电荷——非接触力

2、列举:磁体间——磁力;质点间一一万有引力经类比、推理,得:电荷间的相互作用是通过电场发生的引出电场、电场力两个概念本节课,我们主要研究电场问题,以及为描述电场而要引入的另一个崭新的物理量——电场强度新课教学1.电场电场基本性质:电场客观存在于任何电荷周围,正是电荷周围存在的这个电场才对引入的其它电荷施加力的作用电场基本属性:电场源于物质,又对物质施力再根据“力是物质间的相互作用”这一客观真观,毫无疑问,电场是一种物质电场基本特征:非实体、特殊态——看不见、摸不着、闻不到电场是一种由非实体粒子所组成的具有特殊形态的物质自然界中的物质仅有两种存在的形态,一种是以固、液、气等普通形态存在的实体物质;而另一种,就是以特殊形态存在的非实体物质——场物质电场的检验方法:无论物质处于什么形态,我们都可以通过一定手段去感知它的存在,只是感知方式或使用工具不同而已,例如:①生物学中动植物的体系胞可以通过电子显微镜来观察②化学中的某些气体可以通过人体的感官来感知③生活中电视塔发射的电磁波可以通过电视接收机来感知④物理学中磁体周围的磁场可以通过放入其中的小磁针来检验⑤物理学中电荷周围的电场可以通过放入其中的检验电荷来检验2.电场强度模拟实验:下面以点电荷Q形成的电场为例,探讨一下检验电荷q在到Q距离不同的位置所受电场力F有何不同实验结论:通过观察与分析可以得出,同一个检验电荷在点电荷Q形成的电场中的不同位置所受电场力的大小、方向均不同.因为这个电场力是同一个电场给同一个检验电荷的,所以,场源电荷周围不同位置的电场有强弱之分和方向之别;电场中同一位置,不同电荷所受电场力也不同,但是,电场力与检验电荷的电荷量之比却是一个不变的常量前者引出电场强度概念;后者点明场强与检验电荷无关,而只由电场本身性质决定电场强度:①定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力和它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度,简称场强,用符号E表示②定义式:E=F/q③单位:N/C④电场强度是矢量同一检验电荷在电场中不同的点所受电场力方向不同,因此,场强不仅有大小,而且有方向,是矢量用检验电荷所受电场力的方向表征场强方向比较恰当,但是,正、负检验电荷在电场中同一点所受电场力方向不同且截然相反,怎么来定义场强方向呢?回顾定义磁场方向时,检验小磁针静止时N、S极所指方向也是相反的,人为规定:小磁针N极指向为磁场方向,这是人们的一种习惯电场强度方向的定义也是如此即规定正的检验电荷所受的电场力方向为场强方向⑤定义模式:比值法3.比值法定义物理量原则:被定义量与定义用量无关应用举例:速度v=s/t单位时间内发生的位移v大→运动得快密度ρ=m/V单位体积内所含的质量ρ大→质量密集加速度a=△v/t单位时间内速度的变化.a大→速度变化快电阻R=U/I因果倒置,但已习惯R大→阻电性强场强E=F/q单位电荷量所受电场力E大→电场越强4.点电荷的电场一—场强定义式的应用公式推导:场强特征:①大小:近强远弱,同心球面上名点,场强值相等②方向:正电荷周围的场强方向一发散;决定因素:①大小:由杨源电荷的电荷量Q以及场原电荷到场点之距r“全权”决定,而与检验电荷的电荷量q的大小及其存在与否无关②方向:由场源电荷电性决定例:一点电荷Q=×10-8C,在距此点电荷30cm处,该点电荷产生的电场的场强是多少?5.电场强度的叠加电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和例:如图所示,要真空中有两个点电荷Q1=×10C和Q2=-×10C,它们相距求电场中A点的场强A点与两个点电荷的距离r相等,r=课堂小结1.对比法推知电场的存在,比值法定义电场的强度2.电荷间相互作用形式与本质之区别形式上:电荷对电荷的作用——非接触力本质上:电场对电荷的作用——接触力3.场强几种表达式的对比E=F/q——定义式,适用于任意电场——决定式,适用于真空中点电荷形成的电场-8-8教学反思:1.在教学过程中,要通过举例让学生进行分辨、对比,教师通过提示、启发、总结,使学生牢固掌握知识,理解和掌握类比这一研究方法,并能应用到其他知识的学习上,从而提高了学生解决实际问题的能力2.电场的定义式学生还是有理解上的问题,因为这种看不见,摸不着的物理量是大家第一次接触,所以在教学中最好能够多进行一些类比和举例,或者用实际生活中学生能够感受到并且能理解的事物来展现,加深大家的映像3.电场的叠加是学生处理作业时经常出现问题的地方,说明大家对于“场”这个概念还是似懂非懂场是矢量,遵守平行四边形的合成法则,在实际教学中要注重渗透这个概念电场强度教学设计二.教材:选修3-1三.课时:1课时四.教材分析教科书从电荷在电场中受力入手,引入了电场强度的概念,明确它是表示电场强弱的物理量本节主要由“电场强度”“点电荷的电场电场强度的叠加”“匀强电场”几部分内容组成五.学情分析本节内容对于学生来说是一陌生的内容,且比较抽象,学生学起来有一定的困难,教师应进行适当启发引导六.教学方法以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线展开,具体操作思路是:1.学生自学电场,培养学生阅读、汲取信息的能力2.通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量3.通过练习巩固加深对电场强度概念的理解,探讨点电荷的电场及场强叠加原理七.教学目标知识与技能1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程2.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的一种特殊的形态3.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算5.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算6.利用电场线描述电场,知道匀强电场的特点过程与方法1.经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验2.领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法情感态度与价值观1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦2.学习科学家严谨科学的态度八.教学重难点教学重点1.探究描述电场强弱的物理量2.理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算教学难点探究描述电场强弱的物理量九.教学过程《电场强度》互接触了么?没有,那为什么会有力的作用呢!当时为了解释这种现象,提电场看不见也摸不到,我们怎么来研究它的性质呢?同学们有没有好的办法,思考一下,我听有同学说可以研究电荷在电场中受力,通过受力间接反映电场性质,很好,这就是我们今天要研究的方法在研究之前,我给大家介绍一种电荷——试探电荷,所谓试探电荷就是电量要少、体积要小,电量少可以避免试探电荷的电场对所要研究的电场产生影响,体积小,实验中可做为点电荷,对多个点进行精细的研究现在来看黑板,有这样一个正电荷,电荷量为Q,提供电场,这个电荷我们称之为场源电荷在电场中a、b两点放入电荷量为q的试探电荷,我们来看他们的受力情况,先看力的大小,可知a点处大于b点处,他们的受力方向也不同,也就是说位置改变之后,电场力的大小、方向都随之改变,而力又是由电场产生的,所以我们可以做这样的定性分析,在电场中不同的点,电场的强弱与方向是不同的带着上面的问题,下面我们来做定量的研究,同样是这个正电荷做场源电荷,在空间选取A、B两点,到Q的距离分别为r、2r,在此两点分别放入电量为q、2q、3q的试探电荷,完成下面的表格同学们来分析这组数据,首先横向观察,在同一位置,不同的试探电荷收到的力大小不同,在纵向观察,同一电荷在不同位置受力也不相同,那么同学们,我们可以用电场力直接表征电场的性质么?显然不可以,无论横向还是纵向,我们都没有发现任何规律可循同学们再来看看影响电场力大小的因素有哪些?有试探电荷的电量,到Q的距离r,同学们想一想,我们可不可以进行一些处理,简化一下变量,我听到有同学提到可以用比值,谁比上谁?我们可以尝试用电场力比上电荷量,好,接下来完成表格这回我们再来观察这个表格,首先横向观察,不管是A还是B它的值都变成恒定的了,不以试探电荷的电量变化而变化纵向再看,不同的点,比值不相同,那么这个比值可以表征电场的强弱么?我们来验证一下,看A、B的比值,明显A的要大一些,再看A、B的位置,A离着场源电荷更进一些,明显同一个电荷在A点受到的力就应该比在B点收到的力大,结果与我们的分析相吻合这就说明这个比值可以表征电场的强弱,反映电场本身的性质,这个比值就是今天我们要学习的一个重要的物理量电场强度定义:放入电场中某点的电荷收到电场力跟它的电量的比值,符号用E表示公式:E=q,单位:N/C或V/m我们再来研究电场强度的方向来看公式,我之前讲过,等号是一个很强大的符号,用等号连结说明左右所有的信息都相等,大小不说了,我们看方向这里F是矢量,有大小有方向,q是标量,两个量相比应该还是矢量,因此场强就是一个矢量,方向应该与等号右侧相同应该注意一点,电荷量q有正负所以我们可以得出结论,电场强度方向与正电荷受力方向相同,与负电荷受力方向相反其实我们可以发现,电场中场强的方向与正负电荷的选取是无关的同学们思考一下,整个研究过程中试探电荷起到什么作用它就是我们间接研究的媒介物例如温度计测量温度,温度计只能表示温度的高低却不能改变温度试探电荷一样,只能表示出场强,不会改变电场强度电场强度是一个客观存在以上我们掌握了电场强度的概念,它是反映电场本身的性质,不受外界的影响那又是什么决定电场强度呢?下面我们进行一个练习一点电荷产生的电场中任意一点P的场强大小是多少我们可以利用公式得到Ep=kQ/r2大家注意这就是点电荷产生电场强度的公式在应用时注意它的应用范围当出现多个场源电荷时P点的场强是多少?同学们计算一下我们知道电场强度为矢量,所以我们可以求出各个点电荷在P点产生电场,然后矢量合成,这就是电场的叠加原理 F

第二篇:电场强度教学设计

1、试以“电场强度”为例,分析它的建立过程、教学要求,并设计其教学活动过程。

建立过程:

1.对电场强弱和方向的认识。

研究验证库仑定律的实验,明确几个问题。

① B在A的电场中 ② B在不同位置受力不同,说明电场的性质与位置有关;场源电荷不同B的受力不同,说明电场的性质与场源电荷有关。所以我们说电场的性质只与电场本身有关。③ 确定场源电荷和场中的位置,选择不同的试探电荷发现其受到的电场力不同,要找到一个物理量描述电场的性质,此物理量只与电场本身有关,与试探电荷无关,所以直接用电场力描述电场的力的性质不合适。

2.寻找描述电场的力的性质的物理量。

在研究电荷在确定的电场、确定的点受力时,一个试探电荷受力为F,如果有一个同样的试探电荷在相同的点,其受力必然也为F,把这两个试探电荷放在一起时,电荷量变为一个的两倍,它们的受力可能是2F,依次类推……从比值定义物理量在初中就已经学习过,密度就是利用比值来定义的。我们看到电荷的受力与电荷量的比值是一个与电荷量无关的量,所以我们用这个比值来描述电场的力的性质,引入电场强度的概念。3.电场强度的方向。

在电场中的同一点,放上不同的试探电荷,其受力方向可能不同,而同一电荷在电场的不同位置其受力方向可能也不同,所以要想完整的描述电场的力的性质,电场强度必须是矢量。我们规定正电荷的受力方向为电场强度的方向。

教学要求:

①理解电场强度的概念及其矢量性,会根据电场强度的定义式进行有关的计算; ②掌握点电荷电场强度的公式;

③掌握电场强度矢量性及叠加原理。

教学活动:

1.创设情境,提出探究课题

师:电场是物质存在的一种特殊形态,它看不见、摸不着,但客观存在,而且有能量。那么,我们如何认识它的特性,摸清它的“脾气”?我们只有根据它表现出来的性质去了解它。师:电场最基本的性质是什么?这对我们研究问题有何启发? 生:电场最基本的性质是对放入其中的电荷有电场力的作用。所以,研究电场,我们可以在电场中放入电荷。

师:对!只有把电荷放入电场中,通过研究电荷的受力情况,才有可能探明电场的属性。那么,对放入电场中的电荷有没有要求?可不可以随意找一个带电体放入电场? 生:电荷的电荷量要充分小,不致影响原来要研究的电场;电荷的体积要充分小,以便于研究电场中各点的情况。

师:满足这样要求的电荷叫试探电荷。显然,试探电荷是一种理想化模型,有了试探电荷,我们就可以研究电场的基本属性。

师:电荷在电场中不同点受到的电场力大小一般不同,这说明什么问题? 生:这表示各点的电场强弱不同。

师:电场中各点的电场强弱与什么因素有关?如何描述电场的强弱?请同学们针对这个主题展开研究,得出结论。2.猜想假设,设计探究方案

师:同学们可以猜想一下,电场中各点的强弱可能会与哪些因素有关?你们打算设计怎样的方案去研究、解决这个问题? 生:各点的电场强弱可能与带电体、各点位置、试探电荷有关。

(1)学生设计的实验方案:用丝线将一个轻小物体悬挂在木架上,做成如图1所示的简单实验装置,让它与带正电的玻璃棒接触带上同种电荷,进行以下实验:保持带正电的玻璃棒与小物体的位置不变,通过控制丝绸与玻璃棒的摩擦,改变玻璃棒的带电量,观察悬线偏角的变化情况。设法保持玻璃棒的带电量不变,改变小物体的带电量,观察悬线偏角的变化情况。改变木架位置,使小物体与带电体的距离改变,观察悬线偏角的变化情况。

(2)学生设计理论研究方案:在电荷Q产生的电场中:①将同一试探电荷q分别放在不同的位置A、B处(rA

3.收集证据,论证探究假设

(1)学生通过定性实验得到的初步结论:①仅改变玻璃棒的带电量,小物体受到的电场力大小变化,说明电场的强弱受玻璃棒所带电量的影响。②仅改变小物体的带电量,小物体受到的电场力大小变化,说明电场的强弱可能与小物体的带电量有关。③仅改变小物体的位置,小物体受到的电场力大小变化,说明电场的强弱与距离玻璃棒的远近有关。师:上述定性实验的结论是否都是正确的?还必须从理论的层面加以深入研究。(2)学生通过理论研究得到的初步结论:

①对图2情景,有弱与距离场源电荷的远近有关。,因rAFB,说明某点电场的强②对图3情景,有,F3=kr2,由此看出,实验初步结论②是有问题的,因为电场力大小变化的直接原因是试探电荷的电量变化,因此,不能说明某点电场的强弱与试探电荷的带电量有关。师:请大家仔细观察、研究这三个式子,从中能找到什么规律? 生:,说明在电场中同一点,试探电荷受到的电场力与其电量的比值是一个定值,而且该定值与位置有关,与场源电荷有关,与试探电荷无关。③对图4情景,有,虽因rA

师生共同总结:理论和实验探究结果均表明,在电场中的同一点,试探电荷受到的电场力与其电荷量的比值是恒定的;在电场中的不同点,试探电荷受到的电场力与其电荷量的比值一般是不同的。这个比值由试探电荷在电场中的位置决定,跟试探电荷大小无关,因而可以用这个比值来定义反映电场强弱性质的物理量。

师:用比值定义一个物理量,用来表示研究对象的某种性质,这种方法我们不是第一次遇见。在2005年世界田径锦标赛上,刘翔13秒08夺得110米栏亚军,而我们班一个男生只跑了10秒,你认为该同学跑得比刘翔快吗? 生:无法判断,因为该同学运动的位移并不清楚,仅通过比较运动时间是无法比较物体运动快慢的,只有确定相同的位移,再来比时间,才能判断运动的快慢。

师;这样我们用单位时间内物体的位移来描述物体运动的快慢,从而引出了速度这一反映物体运动快慢性质的新的物理量。同样,如果直接用电场力的大小表示电场的强弱是行不通的,因为比较的电荷量可能不同,为了能统一比较标准,我们就用单位电荷量的电荷受到的电场力来描述电场的强弱,并且给这个比值一个新的名称,即电场强度,简称场强。师:在整个探究的过程中,同学们都能积极参与,认真思考,勇于实践,体现出追求科学真理的良好精神,反思全过程,大家觉得在设计的探究方案中或在研究的过程中,有哪些问题,有哪些不足?你有何改进意见?你有哪些收获和体会? 生甲:定性实验装置太粗糙,很容易漏电,电荷量也不易控制,可以用验电器代替玻璃棒。生乙:我在上课前也做了预习,对电场强度的概念不太理解,只是强行记忆。通过刚才的探究,我对这个概念是怎么得出的有了比较清楚的理解。生丙:今天的实验研究方法和运用数学工具研究的方法是课本上没有的,我觉得学到了很多东西,特别是物理学的研究方法,对我启发较大。

2、试分析“加速度”这一物理量的内涵、外延,它的量度公式和决定条件,以及造成概念不清的原因。

内涵:

物体速度的变化有快有慢,所以用加速度这一物理量来表征物体速度变化的快慢。在物理概念的建立过程中是用飞机和汽车的速度变化为例子来引入,让学生分析速度大小和速度变化大小以及速度变化快慢之间的区别,从而引出表示速度变化快慢的物理量—加速度。加速度等于物体速度的变化与完成这一变化的时间的比值,即外延:

主要应用于经典物理中。度量公式:

决定条件:初速度、末速度、速度变化的时间

造成概念不清晰的原因:

1.对加速度概念的建立,需要在前面每个环节都链接起来的情况下。

2.概念的理解不仅仅要考虑到速度变化的大小、速度变化的方向,还要考虑到速度变化对应的时间。3.踏实一个建立在抽象概念之上的抽象概念。

第三篇:“电场强度”教学设计

“电场强度”教学设计

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【教材】人教版普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1第一章第三节

【教学时间】一课时

【教学目标】

一、知识与技能

.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。

2.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的一种特殊的形态。

3.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。

4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。

5.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。

二、过程与方法

.经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验。

2.领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。

三、情感态度与价值观

.体验探究物理规律的艰辛与喜悦。

2.学习科学家严谨科学的态度。

【教学重点】

.探究描述电场强弱的物理量。

2.理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算。

【教学难点】

探究描述电场强弱的物理量。

【教学用具】多媒体

【设计思路】

以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线展开,具体操作思路是:

.学生自学电场,培养学生阅读、汲取信息的能力。

2.通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。

3.通过练习巩固加深对电场强度概念的理解,探讨点电荷的电场及场强叠加原理。

【教学设计】

一、复习提问、新课导入(5分钟)

教师:上一节课我们学习了库仑定律,请同学们回忆一下:库仑定律的内容是什么?

学生回答:略

教师:我们不免会产生这样的疑问:

投影展示问题1:真空中?它们之间相隔一定的距离这种相互作用是如何产生的呢?难道能够不需介质超越空间?

投影展示“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片(1.2-1)。

教师:这幅图大家不陌生,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,说明了什么?

学生回答:库仑力的大小与距离有关。

教师:其本质原因又是什么呢?(投影展示问题2)

教师:带着这两个疑问,本节课我们一齐来学习第三节电场强度。(板书课题)

二、新课教学(35分钟)

(一)电场

教师:请同学们带着以下问题自学“电场”内容。

(1)电荷间的相互作用是如何发生的?这一观点是谁提出来的?

(2)请用自己的语言描述一下什么是电场?

(3)电场有什么本领?

学生自学,师板书“

一、电场”。

学生回答:(1)略;

教师:法拉第同学们曾记否?

学生(集体)回答:电磁感应现象。

教师:法拉第是英国物理学家、化学家,对事物的本质有着非常敏锐的洞察力,在电学上有着突出的贡献。依据法拉第的观点,我们如何描述电荷A、B之间的作用力。

师生共析。

(2)略;

教师启发引导:场是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量,电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播;“特殊”──看不见、摸不着;“存在于电荷周围”并板书。

(电场是)存在于电荷周围的一种特殊的物质。

教师:场与实物是物质存在的两种不同形式。

(3)学生回答:对放入其中的电荷有静电力的作用。

(二)科学探究描述电场强弱的方法

教师:下面我们再来探讨第二个问题。

依次投影问题:①相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,其本质原因是什么呢?(对照“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片说明)

学生回答:电场强弱不同。

②那么如何来描述电场的强弱呢?

教师启发:像速度、密度等寻找一个物理量来表示。

③如何来研究电场?

(学生思考)

教师启发引导:电场的本领是对场中的其他电荷具有作用力,这也是电场的最明显、最基本的特征之一。因此在研究电场的性质时,我们可以从静电力入手。(板书研究方法)

教师:对于像电场这样,看不见,摸不到,但又客观存在的物质,可以根据它表现出来的性质来研究它,这是物理学中常用的研究方法。

教师:还需要什么?

学生回答:电场及放入其中的电荷。

多媒体依次展示,教师简述:①“探究影响电荷间相互作用力的因素”中的试探电荷;②场源电荷。

师生共析对试探电荷的要求。

教师:下面请同学们仔细观察模拟实验的动画演示,并描述你看到的现象说明了什么。多媒体动画模拟:①不同位置偏角不同;②增加试探电荷带电量偏角均增加。

学生回答:不同位置受力不同;同一位置试探电荷带电量增加,受力增大,但不同位置受力大小关系不变。

教师:下面我们再通过表格定量地来看一看:

将表格填完整,并分析、比较表格中的数据有什么特点和规律,看你能否得出如何来描述电场的强弱。多媒体展示表格,学生回答后依次填入:①F1、F2、F3及F1<F2<F3;②2F1、3F1、4F1、nF1等。

表一:(P1位置)

试探电荷

q

2q

3q

4q

nq

静电力

F1

2F1

3F1

4F1

nF1

表二:(P2位置)

试探电荷

q

2q

3q

4q

nq

静电力

F2

2F2

3F2

4F2

nF2

表三:(P3位置)

试探电荷

q

2q

3q

4q

nq

静电力

F3

2F3

3F3

4F3

nF3

(学生思考并交流讨论)

学生回答:

(1)不同的电荷,即使在电场中的同一点,所受静电力也不同,因而不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱;

(2)电场中同一点,比值F/q是恒定的,与试探电荷的电荷量无关;(同一张表格)

(3)在电场中不同位置比值F/q不同。(三张表格比较)

师生共同小结:比值由电荷q在电场中的位置决定,与电荷q的电荷量大小无关,它才是反映电场性质的物理量。

教师:在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度。并板书。

(三)电场强度

.定义:

教师:以前我们还学过哪些物理量是用比值法来定义的?

学生回答:略。

教师:从它的定义,电场强度的单位是什么?

学生回答:N/c

教师介绍另一种单位并板书。

2.单位:N/c或V/m,1N/c=1V/m

教师结合板画:在电场中不同位置,同种电荷受力方向不同,说明场强是矢量还是标量?

学生(集体)回答:矢量

教师结合板画:电场中同一点放入正电荷和负电荷受力方向不同,如何确定场强的方向呢?

教师:在物理学中作出了这样的规定。(板书)

3.方向:电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。

教师:按照这个规定,如果放入电场中的是负电荷呢?

学生回答:与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反。

投影练习:

练习1(加深对场强的理解,探讨点电荷的场强大小与方向)

点电荷是最简单的场源电荷。设一个点电荷的电荷量为+Q,与之相距为r的A点放一试探电荷,所带电荷量为+q。

(1)试用所学的知识推导A点的场强的大小,并确定场强的方向;

(2)若所放试探电荷为-2q,结果如何?

(3)如果移走所放的试探电荷呢?

(请两位同学板演前两问后,共同完成第三问)

师生共同归纳总结:

.点电荷电场的场强大小与方向。(多媒体动画演示方向的确定方法)

2.电场强度是描述电场(力的)性质的物理量,在静电场中,它不随时间改变。电场中某点的场强完全由电场本身决定,与是否放入电荷,放入电荷的电荷量、电性无关!

辨析和的关系,强调的适用条件。

练习2(探讨场强的叠加,巩固对场强的理解及公式的灵活运用,加强计算能力培养)

如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8c和Q2=-3.0×10-8c,它们相距0.1m,A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。求:

(1)电场中A点的场强;

(2)在A点放入电量q=-1×10-6c,求它受的电场力。

教师:题中场源电荷不止一个,如何来确定电场中某点的场强?

学生:平行四边形定则

(请两位同学板演)

教师:根据场强的叠加原理对于一个比较大的不能看成点电荷的带电物体产生电场的场强如何确定?

学生思考后回答:无限等分成若干个点电荷。

教师:根据以上方法,同学们设想一下一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)外部产生电场的场强,如何求解?

学生思考后回答:等效成电荷量集中于球心的点电荷。

三、小结(多媒体依次投影,并简述)

通过本节课的学习,我们知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质,它最基本的特征是对放入其中的电荷具有力的作用。正是利用电场的这一特性,我们通过研究试探电荷的所受静电力特点,引入了描述电场强弱的物理量──电场强度。电场强度是用比值法定义的,它是矢量,有方向。

电场、电场强度的概念是电学中最重要的概念之一,它的研究方法和定义方法也是物理学中比较常见的方法。

四、板书设计

一、电场

客观存在的一种特殊的物质形态

二、电场强度

.定义:E=F/q

2.单位:

3.方向:跟正电荷在该点所受静电力的方向相同

三、点电荷的电场

.推导:

2.大小:

3.方向:

四、电场强度的叠加

五、布置作业

教材P16-171、2、7

思考题:

完成课本P173,比较电场强度E=F/q与重力加速度g=G/m有什么相同点和不同点

六、教学反思

探究描述电场强弱的物理量是本节课的重难点内容之一,应给学生充分的思考时间,并让学生相互交流讨论,教师还可进行适当启发引导。另外,探究时间很难控制,在内容处理上应做到详略得当,发挥学生的主动性,如对电场及练习题的处理,尽可能由学生完成。

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第四篇:如何教学电场强度

中职物理课堂

如何教学“电场、电场强度”

山西省长子县职业技术学校

侯彩红

摘要:中职物理课堂教学有着各种不同的组织方式,但无论是从一堂课来看,还是从一堂课中的某个专题的讲授来看,基本是按下列几个层次来进行的:首先明确学习的课题,其次提出猜想,然后制定实验计划并进行实验,最后总结实验现象得出结论,并联系实际运用结论。据此,本文就如何教学“电场、电场强度”这个课题进行了探讨,希望对学生的物理学习有所帮助和提高。

关键词:电场

电场强度

控制变量

比值定义

“电场、电场强度”这节内容涉及很多的物理思维方法和科学研究方法,是充满物理气息,但又非常抽象的一节概念课。在中职物理课本中它被编排在电和磁部分的第一节,不像普通高中的物理课本中,在其前面还有库仑定律的铺垫;再者,众所周知,中等职业学校的学生大多数基础较差,底子较薄,如果在电磁学部分的开头,就给学生造成较大的困难,那么在以后的学习中学生就可能钻黑洞,甚至厌学了。可见,上好本节内容的重要性。在此,我对本节内容的课堂教学,粗浅地谈谈自己的几点做法。

一、将抽象概念物质化,降低学生接受的难度。本节课中我首先让学生回顾初中学过的有关知识:自然界中存在哪几种电荷?电荷之间的相互作用是怎样的?然后通过幻灯片展示:“两个带电体A和B的作用”并提出问题:两个带电体没有直接接触,它们之间的相互作用是如何发生的?在教材处理时我先讲解两个物体要发生相互作用的一般规律,即:一般物体间的相互作用有两种方式:

(一)直接(接触)作用;

(二)间接作用,借助工具。再提出猜想,不直接接触的电荷间的作用,必定通过间接作用产生,那么自然需要媒介,这时引出电场的概念,即电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质,这样将“场的物质性”形象化,从而降低学生对抽象概念的接受难度。接着提出问题,怎样检验电荷周围的空间是否存在看不见、摸不着的电场?引导学生思考:能否将看不见的电场通过能看见的方式表现出来?由此引出电场的基本性质,最后借助多媒体播放动画,用电场的观点说明电荷A与电荷B之间的相互作用。这样通过提出问题→猜想结果→分析推理→解决问题的过程,体会从一般事物的共性来认识个别事物的个性的科学方法,逐步培养学生的推理能力。

二、采用控制变量的方法,探究电场强度的物理含义。

控制变量是物理学研究中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一,尤其是研究多个物理量之间关系的有关问题时,经常采用。本节课中在研究电场力的性质时,如何描述场源电荷产生的电场的强弱,即电场强度的概念和物理含义,既是重点又是难点,我采用了控制变量法,将这个问题分两个步骤来研究,在场源电荷Q产生的电场中,(一)将同一个试探电荷q分别放在电场中三个不同的位置,研究其受力的问题;

(二)在电场中的同一位置放置电荷量不同(如q、2q、3q)的试探电荷,研究其受力的问题。提出问题后,先让学生看书、思考,然后借助多媒体播放这两种情况下电荷所受电场力的情况,通过直观演示,学生很容易明白:

(一)在电场中的不同点,同一电荷受力不同,电场强弱也不同;

(二)在电场中的同一点,不同电荷受力不同,但电场强弱是一定的,同时,结合事例,如我们坐在剧场里观看歌舞晚会时,各个座位上的声音效果和光线强度是不同的,但又是一定的,这与座位上有没有观众无关。让学生理解电场的强弱由电场本身决定,与是否放入试探电荷或放入的试探电荷所带电量的多少无关。教学中让学生体会,控制变量法在物理学研究中的应用时,注意讨论公式中某两个物理量间是成正比还是反比的问题时,如 R =

U必须要关注其I他物理量是不是不变的,这一点学生在解题时容易忽略。如果使学生在这里能较为深刻的理解控制变量法的内涵,那么对学生在后面学习磁感应强度,及法拉第电磁感应定律等内容时,都将有极大帮助。

三、采用比值定义法,加深对电场强度概念的理解。

在前面应用控制变量法得出结论的基础上,引导学生进一步分析会发现:

(一)在电场中的同一点,电场强弱是一定的,比值F/q也一定;

(二)在电场中的不同点,电场强弱不同,比值F/q一般也不同,而且比值F/q大的点,电场比较强,比值小的点,电场比较弱。这个比值由试探电荷在电场中的位置决定,跟试探电荷所带电量的大小无关,能反映电场自身的性质。由此我们发现比值F/q可以用来描述电场的强弱。用两个量的比值来定义一个新的物理量,这种方法以前我们也多次用到。如密度ρ就是用质量m与体积v的比值来定义的。加速度a就是用速度的变化量△v与时间t的比值来定义的等等。在此基础上,学生就顺理成章地知道了电场强度的定义(E=F/q)。这样定义一个新的物理量的同时,也确定了这个新物理量与原有物理量的关系,而且可以让学生比较定义式与决定式中物理量之间的关系,理解物理量的本质含义。

另外,选择有针对性的课堂练习,进一步巩固本节所学的主要内容也是必不可少的。同时,通过练习,也可起到发展学生思维,提高学生能力的作用。

总之,对于物理概念尤其是重要的物理概念的教学,教师事先必须清楚学生原有的知识结构和思维障碍,把握学生的认知特点和规律,这样,课堂教学才具有针对性和实效性。本节内容采用教师引导下学生探究的教学方法,并辅助多媒体教学动画课件,将实验进一步具体化和清晰化,让学生体会“对电场概念的认识”,并经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验;领略通过电荷在电场中所受静电力来研究电场,从中感受猜想、推理、控制变量、比值定义等研究方法,这也正符合新的课程标准所要求的不仅重视知识与技能的获得,更要注重物理学知识的获得过程与方法,关注学生的情感态度和价值观。本节课正是采用了这样的方法,使学生对电场强度概念的建立过程留下了深刻的印象,正是由于突出了概念的建立过程和方法的渗透,因而在本节课的教学过程中收到了极好的教学效果。而且我相信,这样的课堂教学对学生今后的物理学习也会起到事半功倍的作用。

第五篇:《电场强度》教学反思

《电场强度》教学反思

我在进行电场强度这一节内容教学时,尝试着通过问题质疑,引导学生思考、探究问题,从而获得概念;通过设置问题陷阱,让学生跳进去,再爬上来,使学生产生思维碰撞,从而加深对概念的理解。我试图让学生在行为上、情感上、思维上都能积极投入,体现“少教多学”的实质与精神,使学生在思维碰撞中掌握知识、理解概念,使学生学得轻松快乐。从教学效果上看,自己控制课堂讲授的时间,学生参与度较高,课前有学生分小组自主学习,课堂中有学生分小组讨论、学生质疑师生共同讨论解答、学生做完题目反思,课后巩固练习,实现了学生为主体而教师知识适当引导的教学方式。

电场强度是这一章的基本概念,是学习本章内容的基础。由于电场摸不着看不见,因此该部分知识对学生的抽象思维要求比较高。本节内容的重点和难点是电场强度概念的引入和理解。这个概念很抽象,学生在对概念的建立和理解上难度很大。教材在定义电场强度的设计思路是: 在一个电荷附近的任一点,检验电荷会受到静电力作用,静电力与检验电荷的电荷量的比值与该检验电荷的电荷量无关,说明比值反映了空间的某种性质,用比值法定义了电场强度。这种引入需要设置好问题,层层深入,使概念的建立过程变得自然、流畅,使学生在主动探索、合作探究中获取概念,体会到主动获取知识的快乐。

对电场的概念的建立,我设置了问题:不接触的电荷是通过什么相互作用?对于此问题的解决办法是让学生回顾初中学过的磁体间是通过什么相互作用的知识并展开小组讨论,最后形成总结意见,让学生自行到讲台前借助展示平台和形象化的框图为大家释疑。对电场强度的概念的建立,我设置了以下三个问题:(1)什么是场源电荷?什么是试探电荷?对试探电荷有何特殊的要求?(2)用试探电荷所受的静电力能否直接表示电场的强弱?为什么?(3)如何表示电场的强弱?通过这三个问题,层层深入,建立起对电场强度的概念。

通过设置例题和变式训练来帮助学生掌握电场强度的叠加,解决这类问题的方法就是利用平行四边形定则。学生通过练习,学生自己展示自己的解题结果,并由学生自己充当一回“老师”,向同学们讲解,并请其他同学评判他的讲解,找错误、评判解题关键和解题心得,通过引导学生的这一系列的活动,学生的在较高的积极性中掌握了本节内容,体现了学生的主体地位,收效良好。

本节课的不足之处:

本节概念比较死板,感觉在课堂语言上语言比较生硬,缺乏生动,如何将物理表达与生活语言相结合,是自己将来要努力的方向。在课堂学生例题思考过程中,学生有时找不到思考的方向,在这个过程中,自己留给学生思考的时间不是很充足,这也与课堂各环节的时间分配不够优化有关,有时看学生回答不出来,就有点着急,于是就急急忙忙地给出了答案,这样缺乏学生思维的结论学生的理解一定不深,这以后得注意改正。

课堂教学,教师需要精心设计问题,启发引导学生,少教多学,把学习的主动权交给学生,使学生学会学习。通过分组自主学习、讨论交流、合作探究、多鼓励学生,让学生在互相帮助、互相沟通、互相质疑中共同成长、共同进步。

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