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电场强度教案

本文将全方位深入剖析和分析“电场强度教案”的多个方面。每个老师在上课前需要规划好教案课件,又到了老师开始写教案课件的时候了。教师要注重教案的科学制定和执行提高课堂教学效果。以下为笔稿范文网小编提供的参考信息仅供参考不得盲目信赖!

电场强度教案 篇1


电场是物理学中一个重要的概念,可以用来描述电荷之间相互作用的力及其特性。在电场中,电场强度是一个重要的物理量,它用来描述单位正电荷所受到的电场力的大小和方向。本教案将详细介绍电场电场强度的概念、计算方法以及其应用。


一、电场电场强度的定义和基本概念(300字)


1.1 电场的概念和性质


电场是指空间中存在电源或电荷分布时,周围空间中会出现的一种物理场。电场可以通过电荷之间的相互作用力来描述。


1.2 电场强度的定义


电场强度是指单位正电荷所受到的电场力的大小和方向。用E表示,单位是N/C(牛顿/库仑)。


1.3 电荷对电场强度的影响


电荷的性质和位置都会影响电场强度,正电荷和负电荷所产生的电场方向相反。


二、电场强度的计算方法(400字)


2.1 点电荷的电场强度计算


点电荷产生的电场强度与距离的平方成反比,与电荷量成正比。可以使用库仑定律来计算点电荷的电场强度。


2.2 电场线的图示法


电场线是用来表示电场强度方向和大小的线条,其密度表示电场强度的大小。电场线从正电荷指向负电荷,且相互之间不能交叉。


2.3 连续分布电荷的电场强度计算


当电荷分布连续时,需要使用积分来计算电场强度。


三、电场强度的应用(300字)


3.1 电荷受力分析


电场强度是计算电荷所受到的电场力的重要工具。通过电场强度可以计算电荷在电场中的受力情况。


3.2 电场对带电粒子的加速作用


在电场中,如果一个带电粒子进入电场区域,它就会受到电场力的作用,从而加速或减速。


3.3 电荷与电场的相互作用


电荷与电场之间会发生相互作用,可以通过电场强度来描述这种相互作用的力。


四、实验教学设计(500字)


4.1 实验目的


通过实验的方式,让学生了解电场电场强度的概念、计算方法以及应用。


4.2 实验内容


选择一个点电荷,通过测量电场力和距离的关系来验证库仑定律。然后使用点电荷的电场线进行观察和分析。


4.3 实验步骤


步骤一:准备实验器材,包括点电荷、电荷计、测量距离的工具等。


步骤二:固定点电荷,测量在不同距离下的电场力。


步骤三:根据测量结果,绘制出电场强度随距离变化的图像。


步骤四:观察点电荷的电场线,分析电场强度的方向和大小。


五、总结与延伸(200字)


本教案通过讲解电场电场强度的定义、计算方法以及应用,旨在提高学生对电场概念的理解和应用能力。通过实验教学,学生可以亲自操作,观察实验现象,并通过数据分析与实验结果进行对比,进一步加深对电场电场强度的理解。教学过程中,还可以引导学生进行延伸探究,比如探讨不同电荷分布情况下的电场强度计算方法。


通过本教案的学习,学生可以了解电场电场强度的定义、计算方法以及应用。通过实验教学,学生可以直观地观察和分析电场强度的特性,并能将理论知识应用到实际生活中。同时,教师还可以通过引导学生进行延伸探究,培养学生的创造思维和解决问题的能力。

电场强度教案 篇2


电场是物理学中的重要概念之一,研究电场的性质和行为对于理解电磁现象具有重要的意义。本篇文章将详细介绍电场强度的概念、计算方法以及相关应用,旨在帮助学生深入理解电场的本质和特性。


一、电场强度的概念


1.1 电场的定义


电场是指所有空间中电荷所产生的影响力的总和,它是以电荷为对象的力场。电场依赖于电荷的性质和空间位置,是矢量量,通常用E表示。


1.2 电场强度的定义


电场强度是指单位正电荷所受到的电场力,它是一个与空间位置有关的矢量量,用E表示。


二、电场强度的计算方法


2.1 点电荷电场强度的计算


对于一个点电荷,其电场强度可以通过库仑定律计算得到。库仑定律表明,点电荷对于距离它r的位置上的一个正电荷所产生的电场力与距离的平方成反比,与点电荷的大小成正比。


具体计算公式如下:


E = k * q / r²


其中,E为电场强度,k为库仑常数,q为点电荷大小,r为距离。


2.2 均匀带电直线电场强度的计算


对于一个均匀带电直线,可以通过积分的方法求得其各点处的电场强度,即:


E = λ / (2πε₀) * ∫(1 / r) * dl


其中,E为电场强度,λ为线电荷密度,ε₀为真空介电常数,dl为元素长度。


2.3 均匀带电平面电场强度的计算


对于一个均匀带电平面,其电场强度的大小与距离平面的远近无关,方向垂直于平面。由于电荷在平面上均匀分布,可以采用高斯定律直接计算电场强度。


具体计算公式如下:


E = σ / (2ε₀)


其中,E为电场强度,σ为面电荷密度,ε₀为真空介电常数。


三、电场强度的应用


3.1 在电场中的带电粒子运动


带电粒子处于电场中时,会受到电场力的作用,根据电场强度的定义可以计算受力大小。通过求解带电粒子在电场中的运动轨迹,可以研究粒子在不同电场下的行为特性。


3.2 电势与电场强度的关系


电势是描述电场状态的物理量,它与电场强度之间有一定的关系。电势可以通过电场强度的积分计算得到。


具体计算公式如下:


ΔV = - ∫E·ds


其中,ΔV为区域内的电势差,E为电场强度,ds为位移矢量。


3.3 电场强度的工程应用


电场强度的研究在很多工程领域都具有重要的应用价值。例如,在电力输送中,需要考虑电场强度对输电线路的影响,以保证电力传输的安全和有效;在电子设备的设计中,电场强度可以帮助评估设备的电磁兼容性,避免电磁干扰和故障等。


电场强度是描述电场状态的重要物理量,它对电荷的分布和空间位置有直接影响。通过本节内容的学习,我们理解了电场强度的概念、计算方法和应用,对于深入学习电场的本质和特性具有重要的意义。希望本节内容能够帮助学生更好地理解和应用电场强度的相关知识,并能够在实际问题中灵活运用。

电场强度教案 篇3


电学是现代物理学的一门重要分支,它研究的是电荷和电场之间的相互作用关系。而电场强度就是电场引力的一种量化表达方式,它描述了电场中单位正电荷所受到的力的大小和方向。本篇文章将通过详细且生动的方式来介绍电场强度的概念和计算方法。


一、电场强度的概念


电场强度是一个矢量量,它的大小和方向决定了单位正电荷在电场中所受到的力的大小和方向。电场强度的单位是伏特每米(V/m)。


二、电场强度的计算方法


1. 点电荷产生的电场强度计算:


对于一个带电粒子,其产生的电场强度与距离的平方成反比。


公式:E = kq / r²


其中,E表示电场强度,q表示带电粒子的电荷量,r表示距离,k为库仑常量(9×10^9 N·m²/C²)。


2. 多个电荷产生的电场强度计算:


对于多个带电粒子所产生的电场,可以利用叠加原理求得。


公式:E = E₁ + E₂ + E₃ + …


其中,E表示总的电场强度,E₁、E₂、E₃等表示各个电荷所产生的电场强度。


三、电场强度的性质


1. 电场强度是一个矢量量。


电场强度有大小和方向之分,可以通过矢量图来表示。


2. 电场强度是与测试电荷无关的量。


电场强度只取决于产生电场的电荷,与被测试电荷无关。无论是正电荷、负电荷还是中性电荷,在同一点的电场强度都是相同的。


3. 电场强度在电场中沿着场线方向。


电场强度的方向是沿着电场线的方向指向正电荷的。电场线是连接电场中不同点的曲线,它指示了在电场中正电荷会沿何方向受力。


四、电场强度的应用


1. 电场强度的应用于静电力的计算。


根据库仑定律,静电力可以用电字段和电荷计算的方法来求解。


公式:F = Eq


其中,F表示静电力,E表示电场强度,q表示电荷量。


2. 电场强度对电荷运动的影响。


电场强度不止可以用来计算电荷所受的力,还可以对电荷的运动产生影响。带电粒子在电场中会受到电场力的作用,从而加速或减速。



通过本篇文章的介绍,我们了解到电场强度是电学中重要的概念之一,它描述了电场中单位正电荷所受到的力的大小和方向。同时,我们也学习到了电场强度的计算方法和性质。电场强度在物理学和工程学中有着广泛的应用,如静电力的计算和对电荷运动的影响。深入了解电场强度的概念将有助于我们更好地理解和应用电学知识。

电场强度教案 篇4

一、教材分析及学情分析

【教材分析】

本章具有概念多,综合知识性强,概念比较抽象等特点。电场强度是“静电场”这一章中的重要概念概念之一,在高中物理中也占有十分重要的地位,是本节教学的重点也是难点。电场强度的概念比较抽象是学生较难理解的概念之一。电场强度的概念与后面将要学习的“电势能”、“电功”、“电势”、“电势差”等概念联系密切。比值定义法的思想对后面的“电势”、“电势差”等概念的学习都有及大的帮助。

电场强度的概念点、电荷的电场及场强叠加原理,这几个重要的知识点都可充分调动学生科学的探究的积极性,探究寻找描述电场的物理量,探讨点电荷的电场。要让学生亲历科学探究的过程,体会探究成功的乐趣。同时要让学生弄清建立概念的背景,把抽象的概念形象化便于学生理解。

根据课程标准的要求,本章以研究电场为核心内容。在认识和使用示波器的过程中,创设学习电场的情景,激发学生探究电场的兴趣,引导学生从力的角度探究电场的性质,更好的认识电场,为后面的学习做好知识准备。

物理知识的学习,是在已有的基础知识不断加深、不断扩展的学习过程,本节教材通过观察电子束在偏转电极间发生偏转的现象,初步对电荷在电场中受力产生直接认识,库仑定律很自然的应用对认识电场力的性质提供理论帮助。

教材中对电场这一种特殊物质做出定量描述,引入试探电荷这一理想化模型对研究电场性质和规律提供了帮助。

目前学生分析和探究问题的意识不是很强,尤其理论层面的分析,观察(或分析)现象、指出问题和指明方法需要合作才能得以实现。电场的性质的认识反映在场源电荷Q,试探电荷q,空间位置r上,多个变量的讨论在研究物理规律中比较多,也比较典型。给予学生必要、恰当的引导,恰到好处的指明讨论的方向,是本节课的关键。学生的认识要不断加深,有关规律的描述,条理要清,关系要明。这既是一种方法,也是一种态度。

【学情分析】

本章概念抽象性比较强,前后联系密切,学生通过一次学习理解透彻较难。本节课可让学生初步认识到电场强度是描述电场的物理量,是反映电场本质属性的物理量。体会探究过程。通过一段时间的学习逐步深化对电场强度概念的理解。

学生在新课程学习中,已初步领会探究的主要环节和方法,也已形成合作、交流的良好习惯。在教学中适时的引导和帮助对学生建立信心很有必要,体会合作学习带来的快乐,要让学生的成就感在学习过程中体现出来。

二、设计思路

教材通过与学生一起重视物理规律发现和物理概念形成的过程,以体验科学研究方法,开拓学生视野,提高学生素养,并分享科学探究的艰辛与快乐;具体的处理方式是,定性分析实验得出影响电场力大小的因素,再半定量地给出电场强度的比值定义式。对于看不见摸不着的电场来说,我们并没有直接研究电场强度,而是通过电场的基本性质――对放入其中的电荷产生力的作用,半定量研究不同位置的电场力的大小,这是一种研究的转换思想。这个半定量的研究方法是什么?如何操作才能半定量得出?教材并没有具体给出演示实验或相关说明。根据新课程改革的精神,结合学校仪器设备的实际情况,我们设想和学生一起完成一个较为完整的探究实验过程:先用实验定性探讨影响电场力大小的因素,以此为基础确定影响电场力大小的相关物理量,并猜想电场力与相关量的具体数学关系.

新课程改革要求改变以往过于注重知识传授的状况,改变学生知识的获得全部通过教师的一言堂的灌输,而要注重课堂的互动,注重学生获得知识的过程,使学生获得基础知识与基本技能的过程中,也成为学会学习和形成正确价值观的过程,成为培养学生创新精神和实践能力的过程,实现学生的终身发展.新课程改革要求健全学生人格,帮助学生树立终身学习的愿望并具备一定的学习能力,就必须努力使课堂学习成为全面培养学生素质的过程.对于本节课希望能在新课标的指导下作出一些有效的尝试.

本节以“电荷间相互作用如何发生”为探究的开始,以“如何描述电场的强弱”为主要探究问题,以“点电荷的电场及场强叠加原理”为具体应用,具体操作思路是:

汲取信息的能力;初步了解场的概念。

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。

三、、教学目标

1.知识与技能

(1)知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是一种特殊的物质形态;

(2)理解和掌握电场力与电场强度和试探电荷的电荷量的关系;

(3)处理多个变量时,初步掌握控制变量法的技能;

(4)体会比值定义法的物理量的含义;

(5)推导并掌握点电荷的场强公式,知道电场的叠加原理,会进行简单计算.

2.过程与方法

(1)通过设置问题启发学生思考,使学生初步掌握研究抽象物理量的思维方法;

(2)通过组织探究和验证实验过程,训练学生观察与总结的能力,运用数学的控制变量法和比值定义法处理物理问题的方法;

(3)在电场强弱的描述中体会探究过程,体会“比值定义”的方法,体会“求异法”的思想,了解借助一些媒介物(试探电荷),把不能直接把握的现象(电场强弱)暴露出来的研究方法.

(尝试探究方法、培养探究能力和创新精神;

态度与价值观

(1)通过对场的概念学习,知道自然界有两种物质--实物粒子和场,提高对客观世界的认识层次;

(积极参与的意识;

(3)通过领略自然界的奇妙与和谐,增强学生对科学的好奇心与求知欲,使学生乐于探究自然界的奥秘,初步体会物理学中的和谐美与统一美;

(摸不着的特殊物质存在所体现出的特点,将抽象的问题变成直观可以研究的问题;

(精益求精、锲而不舍的探索精神.

四、教学重点和难点

【教学重点】

探究过程、探究方法的渗透;

2.电场强度的定义式的获得过程;

3.矢量叠加原理的进一步深化.

【教学难点】

1.将学生的学习方式由被动接受转变味主动而有方向和目的的探究;

2.半定量研究与验证电场强度的大小时的思想;

试探法、控制变连法研究的思路.

五、教学方法和教学用具

【教学方法】

采用探究式教学,通过定性与半定量的研究科学规律的发现过程,观察并概括实验现象提出假说和猜想,涉及半定量实验以验证假说和猜想,辅助计算机多媒体教学动画课件将实验进一步具体和清晰化,初步发现物理规律.

【教学用具】

PowerPoint课件,直尺,感应起电机,金属箔小球

六、教学过程设计

(一)引入新课

问题引入:电荷间的相互作用力是怎样产生的?

上一堂课我们学习了库仑定律,下面请一个同学简单描述一下这个定律的内容。

学生描述:(……)

【问题】下列的几种力,哪些力需要接触才能发生,哪些力不需要接触就能发生?

A、弹力 B、磁力 C、摩擦力 D、万有引力 E、静电力

学生结论:弹力、摩擦力是接触力,其余的是非接触力。

(二)新课教学

第3节 电场 电场强度

1、电场:

启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性.

利用课本图说明:电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用.电荷A对电荷B的作用,实际上是电荷A的电场对电荷B的作用;电荷B对电荷A的作用,实际上是电荷B的电场对电荷A的作用.

(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.

特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加.

物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量.

(2)基本性质:主要表现在以下几方面

①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.

②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.

③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.

可见,电场具有力和能的特征

提出问题:同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:因为电场具有方向性以及各点强弱不同,所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向.

2、电场强度(E):

由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。且从小球受力情况可知,电场的强弱与小球带电和位置有关。引出试探电荷和场源电荷

(1)关于试探电荷和场源电荷

注意:检验电荷是一种理想化模型,它是电量很小的点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响

指出:虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱,但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关,所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱.实验表明:在电场中的同一点,电场力F与电荷电量q成正比,比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷电量无关,是反映电场性质的物理量,所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱.

(2)电场强度

①定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强.用E表示。

公式(大小):E=F/q (适用于所有电场)

单位:N/C 意义P11

提出问题:电场强度是矢量,怎样表示电场的方向呢?

②方向性:物理学中规定,电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.

指出:负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反.

带领学生讨论真空中点电荷周围的电场,说明研究方法:将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点,判断其所受的电场力的大小和方向,从而得出该点场强..

唯一性和固定性

电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.

带领学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向.在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q和E=kQ/r2的区别及联系.

电场强度的叠加

(1)点电荷周围的电场

①大小:E=kQ/r2(只适用于点电荷的电场)

②方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.

说明:公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量,r是场中某点到场源电荷的距离.从而使学生理解:空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的,与检验电荷无关.

提出问题:如果空间中有几个点电荷同时存在,此时各点的场强是怎样的呢?带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性,分析出电场的叠加原理.

(2)电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.

先分析方法后举例:先在同一直线再不在同一直线。

例如:课本图中P点的场强,等于+Q1在该点产生的场强E1和Q2在该点产生的场强E2的矢量和.从而使学生进一步理解到,任何带电体都可以看做是有许多点电荷组成的.利用点电荷场强的计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强.

【例题】在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,求电场中A点的场强.A点与两个点电荷的距离相等,r=0.1m

分析:点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2,它们大小相等,方向如图所示,合场强E在E1和E2的夹角的平分线上,此平分线跟Q1和Q2的连线平行.

解:E=E1cos60°+E2cos60°=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2代入数值得 E=2.7×104N/C

可以证明:一个半径为R的均匀球体(或球壳)在外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同,球外各点和电场强度一样,即:E=kQ/r2

4、电场线

(1)电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。

(2)电场线的基本性质

①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.

②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).

③静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远.它不封闭,也不在无电荷处中断.

④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)

⑤沿着电场线电势逐渐降低

【演示】模拟电场线,介绍各种点电荷电场线的分布情况。

指出:电场线是为了形象描述电场而引入的,电场线不是实际存在的线。

5、匀强电场

(方向相同的电场就叫匀强电场.

(正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中,除边缘附近外,就是匀强电场.

常见电场的电场线

(三)◎巩固练习

1.下列说法中正确的是:[ABC ]

A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场

B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西

C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用

2.下列说法中正确的是:[BC ]

A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比

B.电场中某点的场强等于F/q,但与检验电荷的受力大小及带电量无关

C.电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向

D.公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的

3.下列说法中正确的是:[ACD ]

A.场强的定义式E=F/q中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电量

B.场强的定义式E=F/q中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电量

C.在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,此场对q1作用的电场力F=q1×kq2/r2,同样kq1/r2是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小,此场对q2作用的电场力F=q2×kq1/r2

D.无论定义式E=F/q中的q值(不为零)如何变化,在电场中的同一点,F与q的比值始终不变

4.讨论电场力与电场强度的区别于联系

(四)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

(l)形式上:电荷对电荷的作用——非接触力。

(2)本质上:电场对电荷的作用——接触力。(受电场力作用的电荷肯定处于电场中)

引申:学习物理要透过现象看本质。

3.场强几种表达式的对比

(l)E=F/q——定义式,适用于任意电场。

(2) ——决定式,适用于真空中点电荷形成的电场。

(五)作业布置

1、复习本节课文

(( (7)题.

参考题

1、在电场中某一点,当放入正电荷时受到的电场力向右,当放入负电荷时受到电场力向左,下列说法正确的是:[ ]

A.当放入正电荷时,该点的场强向右,当放入负电荷时,该点的场强向左

B.只有在该点放入电荷时,该点才有场强

C.该点的场强方向一定向右

D.以上说法均不正确

2、真空中,两个等量异种点电荷电量数值均为q,相距r.两点电荷连线中点处

的电场强度的大小为:[ ]

A.B.2kq/r2 C.4k/r2   D.8kq/r2

Q2,已知两点电荷间引力为10N,Q1=1.0×10-2C,Q2=2.0×10-2C.则Q2在A处产生的场强大小是________N/C,方向是________;若移开Q2,则Q1在B处产生的场强的大小是________N/C,方向是________.

七、设计说明

电场是一种客观存在的物质,但它又是看不见、摸不着的,描述它的电场强度的概念又较为陌生和抽象,很难被学生接受,如果借助于类比的方法,可以将陌生的对象与熟悉的对象相比较,寻找不同事物变化中所具有的共性,给这些陌生的、抽象的、不易理解的事物(概念、规律)赋予间接的、形象的、通俗易懂的形象,有利于启发学生思路,化难为易,使学生顺利而全面地认识物理现象和物理规律,达到知识的正迁移,形成物理概念和掌握物理知识。

作为知识与技能的要求,“电场”的概念是本节内容的重点,但我认为,新课程的理念就是要改变旧的、只关注基础知识和基本技能学习的观念,而注重提升全体学生的科学素养,在知识与技能、过程和方法、情感态度与价值观三个维度培养学生,为学生的终身发展,从容应对社会挑战奠定基础。基础知识、基本技能固然重要,可经历科学探究过程,领略科学思想方法将使人受益终身。因此我决定把本节课的重心放在建立电场概念的基本思想方法“类比”上,说明“类比”是将知识从一场景有效的迁移到另一场景并建立新知识的良好方法。使学生在学习知识中领略思想,在体验方法中掌握知识

1.电场强度是表示电场强弱的物理量,因而在引入电场强度的概念时,应该使学生了解什么是电场的强弱,同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的,所受电场力大的点,电场强.

2.应当使学生理解为什么可以用比值F/q来表示电场强度,知道这个比值与电荷q无关,是反映电场性质的物理量.

用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法,应结合学生前面学过的类似的定义方法,让学生领会电场强度的定义.

3.应当要求学生确切地理解E=F/q和E=kQ/r2这两个公式的含义,以及它们的区别和联系.

4.应用电场的叠加原理进行计算时不应过于复杂,一般只限于两个电场叠加的情形.通过这种计算,使学生理解场强的矢量性

5.电场线是为了形象描述电场而引入的,电场线不是实际存在的线。

八、教后反思

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.在教学过程中发现学生对电场的叠加还是不太清楚。

3.对于两个公式的理解以及电场强度的定义还存在问题,要通过题目去强化。

4.对于几种典型问题,学生死记答案,要让他们养成分析题目的习惯。

电场强度教案 篇5


导言:


电场强度是电场中最基本的物理量之一,它描述了在一给定位置的电荷所受到的电场力的大小和方向。本篇文章将详细介绍电场强度的概念、计算以及应用,并配以生动的实例来帮助读者更好地理解和掌握该概念。


一、电场强度的概念:


电场强度(Electric Field Strength)是指单位正电荷在某一电场中所受到的电场力。其定义为单位正电荷所受到的电场力的大小和方向。电场强度的单位是牛顿每库仑(N/C)。


二、电场强度的计算:


电场强度可以通过库仑定律来计算。库仑定律表明,两个电荷之间的电场力与它们之间的距离的平方成反比,与电荷的大小成正比。具体计算公式为:


E = k * |q| / r^2


其中,E代表电场强度,k代表库仑常数,q代表电荷大小,r代表电荷之间的距离。


三、电场强度的性质:


1. 电场强度的矢量性质:电场强度是一个矢量量,它有大小和方向。通常用箭头来表示,箭头的长度表示电场强度的大小,箭头的方向表示电场强度的方向。


2. 电场强度与电荷的关系:电场强度与电荷的大小成正比。当电荷的绝对值增大时,电场强度也增大;当电荷的绝对值减小时,电场强度也减小。


3. 电场强度与距离的关系:电场强度与电荷之间的距离的平方成反比。当两个电荷之间的距离增大时,电场强度减小;当两个电荷之间的距离减小时,电场强度增大。


四、电场强度的应用:


1. 帮助理解电场现象:电场强度的概念和计算可以帮助人们更好地理解电场的现象,比如静电吸附、电磁感应等。


2. 参与电场力的计算:电场强度的计算可以用于计算在给定电场中某一电荷所受到的电场力,从而帮助研究电荷之间的相互作用。


3. 设计电场实验:在物理实验中,电场强度的概念可以用于设计各种电场实验,比如电场分布实验、电场力实验等。


实例:电场强度计算的例子


设想有两个相同大小的正电荷A和B,它们之间的距离为1米。电荷A的电荷量为2库仑,电荷B的电荷量为4库仑。现在我们来计算在电荷A所产生的电场中,电荷B所受到的电场力。


根据电场强度的计算公式:


E = k * |q| / r^2


其中,k为库仑常数,取值为9 * 10^9 N•m^2/C^2,q为电荷量,r为距离。


代入数值得:


E = (9 * 10^9 N•m^2/C^2) * (4 C) / (1 m)^2


= 36 * 10^9 N/C


因此,电荷B所受到的电场力为36 * 10^9 N。



通过本篇文章的介绍,我们对电场强度的概念、计算和应用有了更加详细和具体的了解。电场强度作为电场中最基本的物理量之一,其重要性不言而喻。掌握电场强度的概念和计算方法有助于我们更好地理解电场现象,并可以应用于物理实验和电场力的计算中。希望本篇文章能为读者提供一定的帮助,使其对电场强度有更深入的理解。

电场强度教案 篇6

高中物理教案:第三节电场强度教学设计

一、【内容与解析】

本节课要学的内容电场强度指的是电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,其核心是比值,理解它关键就是要在电场中的同一点,电场力F与电荷电量q成正比,比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷电量无关,是反映电场性质的物理量,所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱.由于它还与电势差有一定的联系,所以在本学科有重要的地位,并有一定的作用,是本学科的核心内容。教学的重点是电场强度,解决重点的关键是理解电场强度的决定因素。

二、【教学目标与解析】

1.教学目标

1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态.

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

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

4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算.

2.目标解析

理解电场强度是表示电场强弱的物理量,因而在引入电场强度的概念时,应该使学生了解什么是电场的强弱,同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的,所受电场力大的点,电场强.应当使学生理解为什么可以用比值F/q来表示电场强度,知道这个比值与电荷q无关,是反映电场性质的物理量.用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法,应结合学生前面学过的类似的定义方法,让学生领会电场强度的定义.应当要求学生确切地理解E=F/q和E=kQ/r2这两个公式的含义,以及它们的区别和联系.应用电场的叠加原理进行计算时不应过于复杂,一般只限于两个电场叠加的情形.通过这种计算,使学生理解场强的矢量性。

三、【问题诊断分析】

在本节课的教学中,学生可能遇到的问题是不理解电场强度,产生这一问题的原因是没理解场。要解决这一问题,就要理解场的本质,其中关键是弄清电场强度的决定因素。

四、【教学支持条件分析】

五、【教学过程】

问题:怎么理解电场?

什么是电场强度?

1、电场:

启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性.利用课本图14-5说明:电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用.电荷A对电荷B的作用,实际上是电荷A的电场对电荷B的作用;电荷B对电荷A的作用,实际上是电荷B的电场对电荷A的作用.

(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.

特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加.

物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量.

(2)基本性质:主要表现在以下几方面

①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.

②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.

③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.

可见,电场具有力和能的特征

提出问题:同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:因为电场具有方向性以及各点强弱不同,所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向.

2、电场强度(E):

由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。且从小球受力情况可知,电场的强弱与小球带电和位置有关。引出试探电荷和场源电荷----

(1)关于试探电荷和场源电荷-(详见p12)

注意:检验电荷是一种理想化模型,它是电量很小的点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响

指出:虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱,但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关,所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱.实验表明:在电场中的同一点,电场力F与电荷电量q成正比,比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷电量无关,是反映电场性质的物理量,所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱.

(2)电场强度

①定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强.用E表示。

公式(大小):E=F/q(适用于所有电场)

单位:N/C意义p13

提出问题:电场强度是矢量,怎样表示电场的方向呢?

②方向性:物理学中规定,电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.

指出:负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反.

带领学生讨论真空中点电荷周围的电场,说明研究方法:将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点,判断其所受的电场力的大小和方向,从而得出该点场强..

◎唯一性和固定性

电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.

带领学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向.在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q和E=kQ/r2的区别及联系.

3、(真空中)点电荷周围的电场、电场强度的叠加

(1)点电荷周围的电场

①大小:E=kQ/r2(只适用于点电荷的电场)

②方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着pQ的连线并背离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着pQ的连线并指向Q.(参见课本图14-7)

说明:公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量,r是场中某点到场源电荷的距离.从而使学生理解:空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的,与检验电荷无关.

提出问题:如果空间中有几个点电荷同时存在,此时各点的场强是怎样的呢?带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性,分析出电场的叠加原理.

(2)电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.

电场强度教案 篇7


电场是物理学中非常重要的概念之一,它描述了电荷周围的力场。而电场强度是电场的一种量度。本篇文章将为读者详细介绍电场电场强度的概念、特性和计算方法,并提供一份富有生动性的教案。


一、概念的引入


1.电场概念的重要性,介绍电场是指电荷周围的力场。


2.给出电场强度的概念:电场强度描述了电场对单位正电荷产生的力的大小和方向。


3.引入电场强度的定义:在电场中某一点的电场强度,等于该点受力的大小与单位正电荷的比值。


二、电场强度的特性


1.电场强度的方向与力的方向相同;


2.电场强度大小与电荷的大小和距离的平方成反比;


3.电场强度是矢量量,具有大小和方向。


三、电场强度的计算方法


1.计算场强教案:给出场强计算的基本公式,场强E等于物体所受电力F与物体所带电荷Q的比值;


2.通过一个具体的例题演示电场强度的计算方法。


四、实验活动


活动1:探究电荷大小对电场强度的影响


1.给学生准备各种大小的电荷,如正电荷和负电荷;


2.让学生通过将不同大小的电荷放入电场中测量电场强度,观察电场强度的变化规律。


活动2:探究距离对电场强度的影响


1.给学生准备一个电荷和多个距离不同的测试点;


2.让学生通过在不同距离上测量电场强度,观察电场强度与距离的关系。


五、巩固练习


教师提供一些电场强度的计算题目,让学生在课堂上完成,并给予及时的反馈。


六、知识拓展


讲解电场强度与电势差的关系,引入额外知识。


通过本次教学,学生可以全面了解电场强度的概念、特性和计算方法。实验活动能够让学生亲手实践,加深对电场强度的理解。通过巩固练习和知识拓展,学生能够更好地应用电场强度相关知识,丰富对电场强度的理解。


结尾部分可能根据具体教学内容需要进行调整和补充。以上仅为教案草稿,详细的教案需要教师根据具体情况进行具体设计。希望这篇文章对您有所帮助!

电场强度教案 篇8

一、教学目标

1.理解电场的基本性质,掌握电场强度的定义式及单位,知道电场强度是矢量。

2.通过比值定义法得到电场强度的定义式,体会比值定义法在物理学中的应用。

3.通过对场的概念的学习,提升对客观世界的认识。

二、教学重难点

【重点】电场强度的概念。

【难点】电场强度定义式的推导。

三、教学过程

环节一:新课导入

提出问题:同学们,我们知道两个相隔一定距离的电荷之间有相互作用力。那么,大家结合上节课所学的知识说一说,电荷之间没有相互接触,相互作用力是如何产生的呢?(电荷周围存在电场)

教师引导:电荷在电场中受力的情况与哪些因素有关呢?我们本节课继续通过《电场强度》来进一步研究一下这个问题。

环节二:新课教学

提出问题:电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,我们能否通过这一性质来研究电场的强弱呢?

多媒体展示:教师通过多媒体播放图1.2-1实验中悬挂的带电小球受到带电金属球静电力作用的视频,提问学生:之前我们通过这个实验总结出带电金属球周围存在电场,大家仔细思考从这个实验中我们还能得出哪些结论呢?(电场强弱与位置有关)

教师讲解:实验中的带电小球是用来检验电场是否存在及其强弱分布的,称为试探电荷或检验电荷,为了方便研究电场中各点的情况,不影响原电场的分布,试探电荷的电荷量和尺寸都要足够小;被检验的电场是带电金属球所激发的,所以金属球所带的电

荷称为场源电荷或源电荷。

教师提问:根据实验,我们发现同一试探电荷放在电场中的不同位置时,它受到的电场力的大小并不相同,这说明了什么呢?(电场中不同点的电场强弱不同)

教师追问:我们还能发现,不同的试探电荷在电场的同一点上受到的电场力的大小也不同,这又说明了什么呢?(电场力与试探电荷的电荷量有关)

教师总结:对于电荷量不同的试探电荷,即使在电场的同一点,所受的静电力也不相同,所以不能用试探电荷所受的电场力来表示电场的强弱。

小组讨论:试探电荷所受静电力的大小不仅与电场有关,还与试探电荷的电荷量有关,那么它们之间具有怎样的关系呢?请大家以物理兴趣小组为单位,进行为时五分钟的小组讨论。

教师总结:定量的实验表明,在电场的同一点,电场力的大小与试探电荷的电荷量的比值是恒定的,跟试探电荷的电荷量无关。它只与产生电场的电荷以及试探电荷在电场中的具体位置有关,即比值反映电场自身的性质。因此,我们可以用这一比值表示电场的强弱,这一比值称为电场强度,简称场强。通常用E表示电场强度,于是可以得到定义式为

环节四:小结作业

1.小结:总结电场强度的概念、定义式。

2.作业:尝试用库仑定律推导点电荷产生的电场。

四、板书设计

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