如何教学电场强度

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第一篇: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。

第二篇:《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。

第三篇: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。

第四篇:“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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第五篇:电场强度说课稿.(范文)

《电场强度》说课稿

一、教材概述

本章是选修3系列的第一章,是高中阶段电学内容的开始,也是高中阶段基础的内容之一,它既是电磁学知识的基础,又是光学等其他物理学知识的重要基础。而本章的核心内容就是这一节电场的概念及描述电场特性的物理量.本节<电场强度>是这一章的第三课,教材内容放在库仑定律之后,是对库仑定律的深入理解,进一步明确了两电荷之间作用的本质,是通过电场来实现的。同时又为后续课电路磁场学习的作好铺垫.因此本节课具有承前启后的作用.另外从认识论的角度讲对电场的学习,能加深学生对物质世界的认识.即世界是物质的,物质是可以认识的.统观浙江省学科教学指导意见和教材,不难发现本课的教学有如下的特点:

1知识点多:电场,电场强度,电场线,检验电荷,点电荷的电场,场源电荷,矢量运算等

2教学内容抽象:电场看不见模不着,学生对于场的感性认识少,电场线是一个理想的模型.

3学生的知识体系不完备:关于场没有完整的知识网络,在教学中必须重新构建.

(选修3-1的第一章内容是上课量大,难度大(在教学过程中尽可能的渗透探究的思想,培养学生科学探究的能力)的特点.)

但是学生在初中学习过磁场,从有关媒体上可能知道电场这个概念,这些知识对本课的学习会有一定的帮助.并且根据新课程的特点在这一节上要着重体现如何去了解电场的特性和探究“电场强度”这个物理量,这也是与老教材相比最大的一个改进。浙江省学科教学指导意见是把这一节的内容安排了二课时的,我在这一节中讲第一部分内容:电场、电场强度和点电荷的电场和电场强度的叠加。电场线及各种典型电场的分布特点安排在下一节课。

根据本节课的教学内容和学生的特点确定本课三维目标如下:

(一)知识和技能教学目标

1、知道电场是电荷周围存在的一种特殊物质,知道电荷间的相互作用是通过电场发生的。

2、了解试探电荷的作用,理解对试探电荷量和试探电荷的尺寸的要求。

3、理解电场强度,知道它的单位和定义式及方向的规定。

4、了解点电荷周围的电场分布和电场的叠加,会用点电荷的场强公式和电场叠加进行有关计算。

(二)过程和方法的教学目标

1、培养学生在通过实验及类比的方法、提高发现问题、提出问题和解决问题的能力及知识的迁移能力。

2、在理论和实验论证、猜想环节中培养学生科学论证能力和推理能力。

3、通过电场强度定义式的得出,让学生体会到用比值法定义物理量的方法和重要性。

(三)情感态度和价值观的教学目标

1、通过对于“超距作用”的观点到场的提出的物理学史的回顾,使学生认识到科学探究的协作性和继承性,法拉弟在电磁学中的重要性。

2、通过电场强度的研究,培养学生探究的精神以及对于自然、生活中物理现象的好奇性。

3、通过学习电荷的电场分布,认识到对称和科学美感。根据学生的特点和浙江省学科教学指导意见我认为:

这节课的重点:电场强度的概念和定义。这是本节课的核心,是本节课成败的关键,是实现教学目标的基础.

这节课的教学难点:如何探究和寻找“电场强度”这个物理量。因为“场”这个物理量对于学生来说是比较抽象的,缺乏较多的感性认识,所以如何让学生认识场的一些性质及寻找描述这种性质的物理量“电场强度”就成了这节课的难点。

如何突出教学重点、突破教学难点:首先通过用“芬香剂”的类比让学生对于抽象的“场”有一个感性的认识,并对场中抽象的问题以芬香剂了中心展开和处理,使学生对于场的这种抽象的物理概念通过类比的方法让学生更好的接受和理解。然后引导学生从电场力入手去寻找能描述电场性质的物理量,从提出假设到实验论证到理论论证,找到电场力与电荷量成正比的表达式:

再应用已学

,的知识来论证,最后通过比值法的定义来找出能描述电场性质的物理量:电场强度,通过这样的一条主线,这样一个科学探究的过程来寻找电场强度

物理量,从而来突出教学重点和突破教学难点。

二、教学方法

本课是新授概念的教学,对于相关的概念,学生没有完整的知识体系,不能完成上下位概念之间的迁移,因此在教学中我通过芬香剂的类比来让学生认识有关“场”的一些性质,并通过类比、实验做为工具,做到实事求是和循序渐进的教学原则。让学生对于“场”的这种抽象的概念加以认识、理解。尽可能达到新知识点的同化和顺应.因此在教学中我采用如下的教学方法:,讲述,讲解,演示、类比、设问、探究,讨论、理论论证等方法进行教学.

三、教学过程

(一)由实验和已学知识并结合物理学史,引入新课

两块磁铁间没有接触,但是会发生相互的作用,提出问题:那么它们间的相互作用是通过什么呢?学生应用初中已经学过的知识能回答“磁场”。

那么天体间的万有引力是通过什么相互作用的啊? “引力场”,那么电荷间的相互作用呢?学生会很自然的想到是”电场”.(然后向学生介绍物理学上对这个的正确认识是有一个过程的)在物理学的发展过程中科学家对于这个“场”的概念的引入是有漫长过程的,回顾物理学史: 万有引力定律的建立,是人类文明历上的一次最大有飞越,但是科学家对于万有引力是如何作用的,一直不能有正确的表述,就提出了“超距作用”(就如是上帝作用的)——万有引力与静电力进行类比也认为电荷间的作用力是一种超距作用——由法拉弟提出“电荷周围存在由它产生的电场”,电荷间的相互作用就是通过这种”场”来实现的,那么电荷A对电荷B的作用力就是由电荷A产生的电场对电荷B作用的,法拉弟引入的”场”的概念后为电磁场理论的建立和发展奠定了基础, 使人类对客观世界的认识和研究更上了一个层次这是对物理学发展的最大的贡献.引入了“场”的的概念后使我们对研究电荷间的相互更加有效和方便。(让学生领会科学研究的过程和物理学家探究的精神.)

虽然电场不同于由原子、分子组成的物质,但电场是一种客观存在的特殊物质形态, 例如空中的电磁波,有些眼见为实,但是没有看到的不一定是没有的.这一章节我们只研究静止的电荷产生的电场,为静电场,那么电荷间的这种电场力也称作电场力。

(二)电场强度

1、通过实验现象的分析和类比初步建立对电场强弱和方向的认识

提出了电场的概念,在空间放入一个电荷,那么就会在这个电荷周围形成电场。但是“电场”是看不到,摸不着,十分抽象,难于理解,(学生也会认为可能没有)所以我以芬香剂做为类比来让学生感性认识电场的真实性、物质性。(1)电荷放入空间在其周围会不会形成电场啊?我们可以通过什么方法去感知它的存在啊?

芬香剂放入空间在其周围会形成香气吗?会的,虽然我们看不到,也摸不着,但是芬香剂的明显特征是对于在“香气场”中有嗅觉的人生产作用。所以我们通过自己的鼻子感知它的存在。(当然也可以由其他的方法去检验香气是否存在,例如仪器)

那么电荷放入间也一样会在其周围形成电场,虽然我们看不到也摸不着,但它是客观存在的。电场的明显的特征是对放入其中的电荷有电场力的作用,那么我们可以通过在场中放入电荷来检验电场是否存在。(当然也有其他的方法)引用教课书上的图来分析。(并引入场源电荷和检验电荷的概念)(2)电荷O形成有电场在各处有没有强弱和方向啊?如果有我们可以通过什么判定啊?

芬香剂形成的一个香气有没有强弱啊?有,前排的同学闻到了,而后排的同学可能没有闻到,所以是有闻到,也是有方向的,沿着以芬香剂为中心向外,但是我们为了能严谨、准确的研究,我们应该是确定的一个人来鉴定各处的香气浓度,因为不同的人鼻子的敏感度可能是不一样的。引用课本图1.2-1所示的实验来分析,试探电荷应该是同个的。也就是标准要一样,那样的研究才会有意义。(3)那么电荷O形成的电场与检验电荷有关吗?应该是由什么来决定的啊? 芬香剂形成的香气在各处的浓度强弱是不是由同学们的鼻子决定的啊?不是的,不管你去不去闻,还是你有没有在这个教室中,这个香气及各处的浓度都是确定的,这应该由芬香剂本身及离芬香剂的距离(某一个位置)决定的。那么电荷O形成的电场的各处的强弱和方向应该与检验电荷是无关的,在空间放入一个场源电荷,那么在其周围就形成了一个电场,各处的场的强弱和方向也就确定了,与你放不放检验电荷是没有关系的,你放入检验电荷就是去检验一下该处场的大小和方向的。那么空间形成的电场在各处的强弱和方向是由场源电荷及所处的位置来决定的。

通过以上的类比我想大家应该比较清楚的知道了电荷放入空间在其周围会形成电场,这个电场在各处有强弱和方向,也知道了这个与检验电荷是无关的,是由电场本身(场源电荷和位置)决定的。那么我们用怎样的一个物理量来描述场的这种性质呢?

二、电场强度强度概念的建立

1、我们能不能用检验电荷在某处受到的电场力来描述该处的电场的强度和方向?

在电场中的不同的位置放入检验电荷q,那么它所受到的电场力F方向和大小不一样,那么用这个检验电荷所受到的力F能来描述电场的这种性质吗?(各处的场的强弱和方向)以芬香剂来类比,某一个人在某一点闻到的香气浓度能不能表示这个”香气场”在该处的香气浓度,也就是这个浓度对任何人都是适用和一样的啊?(因为我们已经知道香气场中某一点的香气情况是由自身所决定的,与去鉴别的这个人是没有关系的.)不能,因为不同的人鼻子的灵敏度是不一样的,你可能认为这儿已经很香了,但是换一个鼻子有病的人,他认为这儿是不香的,那么在电场中也一样啊,在同一点放入不同电荷量的检验电荷,所受到的电场力是不一样的,而对于确定的电场中某一点的电场强度和方向上确定的啊,那么这个电场力F就不能来准确的描述场的这种性质啊.2、那么我们如何来寻找这个物理量啊?

我一时也不知道了,但是我们可以应用我们已有的知识来研究一下这个个问题。我们对电场的研究是从电场力角度进入的,那我们在电场中的同上点上放入不同的电荷来研究一下它的受力啊,在真空中的点电荷Q(因为前面所学的知识库仑定律的适用条件)产生的电场中的某一点放入检验电荷q,那么它受到的电场力是,那么放入2q

2F,3q

3F。。。。,那么大家是不是可以发现试探电荷在电场中某点受到的电场力F与试探电荷的带电量q是成正比的啊,E是一个比例常数,与试探电荷是无关的。那么这个对于电场中确定的一点而言是不变的,与试探电荷是无关的,那这个物理量就不是我们所寻找的啊,(有的兴奋,激动)但是我们知道这个E虽然与试探电荷无关,但我们知道如果是这个物理量,那么它应该由场源电荷及在场的位置决定的啊?我们还进一步和论证。我们再由刚才的方法,(应用已有的知识来论证),那么它确实是与试探

r来决定的,那么这个物

Q电荷是无关的,仅与场源电荷和到场源电荷Q 的距离理量就是我们要寻找的,(引入电场强度概念的时机已经成熟)所以有进我们在进行科学研究时要充分的应用自己在智慧和已有知识来进行。

3、电场强度的概念(1)定义:试探电荷在电场中某点所受电场力与它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。(2)定义式: 单位:牛顿每库仑,N/C,(伏每米,V/m)

(3)电场强度的方向规定再利用图1.2-1所示的实验,引导学生讨论:把同一试探电荷放到电场中的不同位置,试探电荷受到的电场力方向是否相同?经过讨论,学生会明白电场强度应该能描述电场的强弱也能描述电场的方向,所以电场强度是矢量,那么电场的方向应该是怎样的啊?“学生提出电场中某点的电场强度方向就是该点试探电荷所受电场力的方向”对不对,让学生讨论,那么正负电荷在电场中同一点所受电场力方向相反啊,不是有两个方向了,那么如何规定啊?规定的方法与电流方向的规定一样:电场中某点的电场强度方向跟正电荷在该点所受电场力方向相同,与负电荷在该点所受电场力方向相反。

(4)电场强度的物理意义:就是描述电场的强弱和方向的物理量。

但是电场强度E与试探电荷的带电荷量q,及所受的力有没有关系啊?没有,只起到试探的作用,如果你的这一点不放入试探电荷,那么这一点的电场的强弱

和方向也是确定的,就如香气场中某点的香气不会因为你没有去闻,但就没有了或改变了。

那么香气场中的这种性质应该用什么来描述啊?

以某一个人闻到的香气和这个鼻子的灵敏度相比值来定义的,是不是。所以用比值定义物理量,用来表示研究对象的某种性质。是物理学中非常重要的一种科学方法,前面学过的速度v,密度

。(让学生通过对密度来类比研究,说明强调E与试探电荷所受到的电场力和电荷

量是无关的,只是起到了试探有作用。)

能反映物体单位时间内运动位移的多少的性质即速度,能反映单位体质内含物质多少的性质即密度,能反映单位电荷受到电场力的性质即电场的强弱

那么我们现在就来应用一下用比值法来定义物理量的这种物理学上重要的科学方法。

场是物理学中重要的概念,除了电场和磁场,还有引力场,物体间的万有引力就是通过引力场发生作用的,地球附近的引力场叫做重力场。仿照电场强度的定义,你认为应该怎样定义重力场强度的大小和方向啊?

加强学生对所学知识的应用能力和迁移能力,并通过这个练习加深学生对比值法定义物理量的一种思想的理解,为今后遇到这种情况有更好处理能力,使学生对所学到的知识进行升华。

3、点电荷的电场 电场强度的叠加

最简单的电场是点电荷产生的电场,那么我们就从最简单的电场开始来研究一下点电荷电场的特性.设一个点电荷的电量为Q,与之相距r的试探电荷的电量为q,根据库仑定律,试探电荷受到的电场力为:, 由电场强度的定义:,所以

该点电场强度为。

那么、这两个公式有什么区别啊?

一个定义式,一个决定式,定义式中的q是试探电荷,F上试探电荷在该点受到的电场力,但是电场强度E与q、F是没有关系的,只起到试探有作用。而决定式中的Q是场源电荷,r是离场源电荷距离中r,E是在这个场源电荷Q形成有电场中离场源电荷中r处这个点上的电场强度。而且这个公式只适用于真空中的点电荷。

以点电荷Q为球心,以r为半径的球面上,各点的电场强度的大小和方向有怎样的关系?建议学生画出场源电荷,分正、负两种场源电荷分别画出电场强度的方向。(为后面电场线的学习做铺垫)

关于电场强度的叠加问题,可以让学生讨论下列问题:

(1)两等量同号场源电荷Q,相距r,试求以它们连线为边长的等边三角形的顶点处的电场强度的大小和方向。(学生能求出大小,但是会漏了另一个顶点的一组解,此问题培养学生思维的全面性)

(2)改变其中一个场源电荷的电性,画出等量异号点电荷产生的电场强度的矢量和,明确电场强度的叠加实质上是求各个电场强度单独存在时的矢量和。

一个较大的带电体不能看做点电荷,在计算它产生的电场时,可以把它分做成若干小块处理,然后再用电场强度的叠加计算整个带电体的电场。

对于一个半径为R的均匀带电体(球壳)在球外部产生的电场,与一个位于球心的,电荷量相等的点电荷产生的电场相同,球外各点的电场强度也是

.法拉弟不仅提出了场的概念,而对于电场的定量的研究我们引入了电场强度这处物理量,而对于电场的形象的描述法拉弟引入了电场线,而且用电场线直观地描绘了场的清析图景。

那么有关于这一块的内容我们准备在下一节课中与同学们一起来研究,也来研究一下科学家是如何用一种虚拟的曲线把抽象的电场形象的描绘出来,体现科学中的美感。

三、小结

1、在这一节课中我们通过生活中的芬香剂的类比了解了抽象的“场”的有关性质,并通过类比和已学的知识找到描述电场这种性质的物理量“电场强度”E。

2、经历场强概念的建立的过程,进一步认识用比值法定义一个物理量的方法。

3、对

一、这两个式子的区别我们应该要撑握。

4、对于点电荷的电场及分布特点和电场的叠加的知识要撑握并能应用解决对应的实际问题。

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