視頻標(biāo)簽：電場(chǎng)強(qiáng)度

所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：人教版高中物理選修3-1 1.3《電場(chǎng)強(qiáng)度》遼寧省優(yōu)課

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人教版高中物理選修3-1 1.3《電場(chǎng)強(qiáng)度》遼寧省優(yōu)課

一．課題：電場(chǎng)強(qiáng)度  
二．教材：選修3-1  
三．課時(shí)：1課時(shí)  
四．教材分析 
教科書(shū)從電荷在電場(chǎng)中受力入手，引入了電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，明確它是表示電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。本節(jié)主要由“電場(chǎng)”“電場(chǎng)強(qiáng)度”“點(diǎn)電荷的電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加”幾部分內(nèi)容組成。 
 
五．學(xué)情分析 
    本節(jié)內(nèi)容對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是一陌生的內(nèi)容，且比較抽象，學(xué)生學(xué)起來(lái)有一定的困難，,但學(xué)生在初中學(xué)習(xí)過(guò)磁場(chǎng),從有關(guān)媒體上可能知道電場(chǎng)這個(gè)概念,這些知識(shí)對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)會(huì)有一定的幫助。并且在前兩節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)到了點(diǎn)電荷的概念和庫(kù)侖定律的知識(shí),這是本節(jié)課用物理規(guī)律推導(dǎo)電場(chǎng)強(qiáng)度定義式的基礎(chǔ)。教師應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)啟發(fā)引導(dǎo)。 
 
六．教學(xué)方法 
    以“電荷間相互作用如何發(fā)生”、“如何描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱”兩大問(wèn)題為主線展開(kāi)，具
體操作思路是：1．學(xué)生自學(xué)電場(chǎng)，培養(yǎng)學(xué)生閱讀、汲取信息的能力。 2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)�擬和定量分析的方法探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。 
3．通過(guò)練習(xí)鞏固加深對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度概念的理解，探討點(diǎn)電荷的電場(chǎng)及場(chǎng)強(qiáng)疊加原理。 
 
七．教學(xué)目標(biāo) 
（1）知識(shí)與技能 
1．粗略了解物理學(xué)史上對(duì)電荷間相互作用力的認(rèn)識(shí)過(guò)程。 
2．知道電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的，電場(chǎng)是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。 3．理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義，會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。 
4．能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式，并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 
 
                    
             
                    
                            5．知道場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理，并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。 6.利用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)，知道勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)。   
（2）過(guò)程與方法 
1．經(jīng)歷“探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量”的過(guò)程，獲得探究活動(dòng)的體驗(yàn)。 
2．領(lǐng)略通過(guò)電荷在電場(chǎng)中所受靜電力研究電場(chǎng)、理想模型法、比值法、類比法等物理學(xué)研究方法。  
（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀 
1．體驗(yàn)探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。 2．學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度。 
 
八．教學(xué)重難點(diǎn)  
（一）教學(xué)重點(diǎn) 
1．探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。 
2．理解電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，并會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。  
（二）教學(xué)難點(diǎn) 
探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。         
九．教學(xué)過(guò)程  
 
                    
             
                    
                            教學(xué)過(guò)程 教師活動(dòng) 
學(xué)生活動(dòng) 
設(shè)計(jì)意圖 
復(fù) 
習(xí) 提 問(wèn)  引 入 新 課 
1．教師：上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了庫(kù)侖定律，請(qǐng)同學(xué)們回憶一下：庫(kù)侖定律的內(nèi)容是什么？ 
  
2.教師：我們不免會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問(wèn)： 投影展示問(wèn)題1：真空中？它們之間相隔一定的距離這種相互作用是如何產(chǎn)生的呢？難道能夠不需介質(zhì)超越空間？ 
投影展示“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片（1．2－1）。 
 
 
3.教師：這幅圖大家不陌生，那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣，說(shuō)明了什么？ 
教師：其本質(zhì)原因又是什么呢？（投影展示問(wèn)題2） 
教師：帶著這兩個(gè)疑問(wèn)，本節(jié)課我們一齊來(lái)學(xué)習(xí)第三節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度。（板書(shū)課題） 
學(xué)生回答：真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上，同名電荷相斥，異名電荷相吸。 
 
                 學(xué)生回答：庫(kù)侖力的大小與距離有關(guān)。 
   
  
  
    ，復(fù)習(xí)舊知，通過(guò)提問(wèn)的方式，問(wèn)引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)習(xí)興
趣。                  
 
                    
             
                    
                                          新  課  教  學(xué)                        
教師引入：1．不知道大家有沒(méi)有噴過(guò)香水呢，我們看不見(jiàn)香水卻聞得到它，這說(shuō)明了什么？  
２．大家都看過(guò)天龍八部嗎？在天龍八部中有很多精彩的武打場(chǎng)面，不知道大家有沒(méi)有注意過(guò)，喬峰使出降龍十八掌的時(shí)候，并沒(méi)有接觸對(duì)方，卻明顯對(duì)他有了力的作用，這說(shuō)明了什么呢? 
３．喬峰的武功是以空氣為介質(zhì)，把力作用到對(duì)方身上，而對(duì)兩個(gè)電荷而言，它們沒(méi)有接觸卻能有力的作用，電場(chǎng)就相當(dāng)于空氣，而我們稍后學(xué)到的電場(chǎng)線就相當(dāng)于后期制作人員加上去的特效，是為了讓我們清晰直觀地感受觀察電場(chǎng)，而實(shí)際上它是不存在的。 
  
（一）電場(chǎng) 
教師：請(qǐng)同學(xué)們先看一下課本中“電場(chǎng)”部分，然后思考下面兩個(gè)問(wèn)題。 
（1）電荷間的相互作用是如何發(fā)生的？  （2）電場(chǎng)有什么特性？   
教師：法拉第是英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家，對(duì)事物的本質(zhì)有著非常敏銳的洞察力，在電學(xué)上有著突出的貢獻(xiàn)。依據(jù)法拉第的觀點(diǎn)，我們?nèi)绾蚊枋鲭姾葾、B之間的作用力。 
 
師生共析。  
教師啟發(fā)引導(dǎo)：場(chǎng)都是“物質(zhì)”──它和分子、原子組成的實(shí)物一樣，雖然我們看不見(jiàn)、摸不著，但它們都具有能量、質(zhì)量和動(dòng)量，物體受到的萬(wàn)有引力是靠重力場(chǎng)來(lái)完成的，電視機(jī)、收音機(jī)信號(hào)的發(fā)射與接受就是靠電場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 
教師板書(shū)：電場(chǎng)是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)，場(chǎng)與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。 
教師：通過(guò)前面的分析我們知道電場(chǎng)具有怎樣的特性呢？ 
教師：這種力的作用與電場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)嗎？引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究。  
（二）電場(chǎng)強(qiáng)度 
教師：下面我們來(lái)探討三個(gè)問(wèn)題。 
①相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣，其
學(xué)生：看不見(jiàn)的東西不一定不存在．   
學(xué)生：不接觸也可以有力的作用     
 
 
 
 
 
 
學(xué)生思考 
 
 
 
觀看有關(guān)物理
學(xué)史自制幻燈
片 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    以大家感興趣的武打戲?yàn)槔�子，引起大家的興趣，生動(dòng)直觀的比喻有助于更好地理解電場(chǎng)，電場(chǎng)線。  
   
 
 
 
 
 
    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
用對(duì)比
的方式讓學(xué)
生更好地理
解和記憶。 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                    
             
                    
                                          新  課  教  學(xué)                        
本質(zhì)原因是什么呢？ 
②那么如何來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？ 
教師啟發(fā)：像速度、密度等尋找一個(gè)物理量來(lái)表示。 ③如何來(lái)研究電場(chǎng)？。 
教師引導(dǎo)：電場(chǎng)的本領(lǐng)是對(duì)場(chǎng)中的其他電荷具有作用力，這也是電場(chǎng)的最明顯、最基本的特征之一。因此
在研究電場(chǎng)的性質(zhì)時(shí)，我們可以從靜電力入手。對(duì)于像電場(chǎng)這樣，看不見(jiàn)，摸不到，但又客觀存在的物質(zhì)，可以根據(jù)它表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)來(lái)研究它，這是物理學(xué)中常用的研究方法。 
 教師：怎樣讓它表現(xiàn)出來(lái)呢？   教師：對(duì)放入的電荷有要求嗎？  
  教師：什么樣的電荷是試探電荷？ 師生共析對(duì)試探電荷的要求。   教師：下面請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察模擬實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫(huà)演示，并描述你看到的現(xiàn)象說(shuō)明了什么。多媒體動(dòng)畫(huà)模擬： ①不同位置偏角不同 ②增加試探電荷帶電量偏角均增加  
教師：下面我們?cè)偻ㄟ^(guò)表格定量地來(lái)看一看： 
將表格填完整，并分析、比較表格中的數(shù)據(jù)有什么特點(diǎn)和規(guī)律，看你能否得出如何來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱。多媒體展示表格，學(xué)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） 
試探電荷 q 2q 3q 
4q nq 靜電力 F1 2F1 3F1 
4F1 
nF1 
     
表二：（P2位置）  
表三：（P3位置） 試探電荷 q 2q 3q 4q nq靜電力 F2 
2F2 
3F2 
4F2 
nF試探電
荷 
q 
2q 
3q 
4q 
nq    
  
 
 
學(xué)生回答：對(duì)放入其中的電荷有靜電力的作用。 
 
    學(xué)生回答：電場(chǎng)強(qiáng)弱不同。 
 
 
 
 
學(xué)生思考 
 
     
學(xué)生回答：在電場(chǎng)中放入電荷。 學(xué)生回答：試探電荷（檢驗(yàn)電荷）  
學(xué)生回答：帶電量非常小的點(diǎn)電荷。      
學(xué)生回答：不同位置受力不同；同一位置試探電荷帶
      
  
讓學(xué)生猜想討論，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考，合作交流的能力。 
     創(chuàng)設(shè)情景，啟發(fā)思
考。 
          
     
層層深入   
浸透物理學(xué)研究問(wèn)題的方法：          
 
                    
             
                    
                                     新  課  教  學(xué)      
（學(xué)生思考并交流討論）  
師生共同小結(jié)：比值由電荷q在電場(chǎng)中的位置決定，與電荷q的電荷量大小無(wú)關(guān)，它才是反映電場(chǎng)性質(zhì)的物理量。 
教師：在物理學(xué)中我們定義放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。并板書(shū)。 
1．定義：在物理學(xué)中我們定義放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。 
2.定義式：E=F/q 
教師：從它的定義式可以看出電場(chǎng)強(qiáng)度的單位嗎？  
教師介紹另一種單位并板書(shū)。 3．單位：N/C或V/m，1N/C＝1V/m 
教師結(jié)合板畫(huà)：在電場(chǎng)中不同位置，同種電荷受力
方向不同，說(shuō)明場(chǎng)強(qiáng)是矢量還是標(biāo)量？ 
 
教師結(jié)合板畫(huà)：電場(chǎng)中同一點(diǎn)放入正電荷和負(fù)電荷受力方向不同，如何確定場(chǎng)強(qiáng)的方向呢？  教師：在物理學(xué)中作出了這樣的規(guī)定。教師板書(shū) 4．方向：電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同。  
 
教師：按照這個(gè)規(guī)定，如果放入電場(chǎng)中的是負(fù)電荷呢？ 。   
電場(chǎng)強(qiáng)度   
       
靜電力 
F3 2F3 3F3 4F3 nF電量增加，受力增大。  
學(xué)生回答： 
（1）不同的電荷，即使在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，所受靜電力也不同，因而不能直接用試探電荷所受的靜電力來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱； 
（2）電場(chǎng)中同一點(diǎn)，比值F/q是恒定的，與試探電荷的電荷量無(wú)
關(guān)；（同一張表格） 
（3）在電場(chǎng)中不
同位置比值F/q
不同。（三張表格
比較） 
  
    
   
學(xué)生回答：可以，N/C    
學(xué)生回答：矢量        
 
提出問(wèn)題  
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)  
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)  
數(shù)據(jù)分析  
總結(jié)結(jié)論  
學(xué)以致用                                     
 
                    
             
                    
                              
例1：點(diǎn)電荷是最簡(jiǎn)單的場(chǎng)源電荷。設(shè)一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量為+Q，與之相距為r的A點(diǎn)放一試探電荷，所帶電荷量為+q。 
（1）試用所學(xué)的知識(shí)推導(dǎo)A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小，并確定場(chǎng)強(qiáng)的方向； 
（2）若所放試探電荷為-2q，結(jié)果如何？ （3）如果移走所放的試探電荷呢？ 
注意：辨析q
FE和2rQKE的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)
2r
Q
KE的適用條件。  
       
（三）點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度 
例2.如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1＝+3．0×10-8C和Q2＝－3．0×10-8C，它們
相距0．1m，A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離r相等，r＝0．1m。求： 
（1）電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)； （2）在A點(diǎn)放入電量q＝－1×10-6C，求它受的電場(chǎng)力。 
教師：題中場(chǎng)源電荷不止一個(gè)，如何來(lái)確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)？ 
學(xué)生：平行四邊形定則  
（四）場(chǎng)強(qiáng)的疊加 
教師：根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理對(duì)于一個(gè)比較大的不能看成點(diǎn)電荷的帶電物體產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)如何確定？ 
學(xué)生思考后回答：無(wú)限等分成若干個(gè)點(diǎn)電荷。 教師：根據(jù)以上方法，同學(xué)們?cè)O(shè)想一下一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）外部產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)，如何求解？ 
學(xué)生思考后回答：等效成電荷量集中于球心的點(diǎn)電荷。    
學(xué)生回答：與負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受靜電力的方向相反  
  
 
  
 
 
 
      
   
 師生共同歸納總結(jié)： 
1．點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小與方向。 
2．電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)（力的）性質(zhì)的物理量，在靜電場(chǎng)中，它不隨時(shí)間改變。電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)完全由電場(chǎng)本身決定，與是否放入電荷，放入電荷的電荷量、電性無(wú)關(guān)。 
 
 
        
通過(guò)圖像的對(duì)應(yīng)說(shuō)明，讓學(xué)生更好地理解電場(chǎng)強(qiáng)度的性質(zhì)。            
及時(shí)鞏固，強(qiáng)化理論概念的理解。聯(lián)系實(shí)際，進(jìn)行計(jì)算，課堂練習(xí)起到反饋的作用。                
 
                    
             
                    
                              
教 學(xué) 反 思 
  
探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量是本節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容之
一，應(yīng)給學(xué)生充分的思考時(shí)間，并讓學(xué)生相互交流討論，教師還可進(jìn)行適當(dāng)啟發(fā)引導(dǎo)。另外，探究時(shí)間很難控制，在內(nèi)容處理上應(yīng)做到詳略得當(dāng)，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，如對(duì)電場(chǎng)及練習(xí)題的處理，盡可能由學(xué)生完成。  
 
    
板  書(shū)  設(shè)  計(jì) 
 
一、電場(chǎng)   客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài)     
 二、電場(chǎng)強(qiáng)度 
1．定義：E＝F/q    2．單位：  3．方向：跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同 
三、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)1．推導(dǎo)：2．大小：3．方向： 四、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加

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