电场 电场强度教学设计

人教版高中物理选修3-1 “电荷及其守恒定律”教学设计

一 教材内容分析

电荷及其守恒定律是高中物理新课标选修3-1（人教版）第一节的内容。本节主要学习电荷的基本概念及电荷守恒定律。同学们在初中阶段就接触了本节知识（自然界只存在两种电荷、电荷间的性质、电荷守恒定律等），因此在高中物理教学中应该在这个基础上加深、提高。知道电荷是电场力这一新性质力的产生条件；了解电荷存在于原子内的微观粒子之中；能够从物体的微观结构上解释摩擦起电、感应起电、接触带电等现象以及电荷守恒定律。

二 教学目标

（一）知识与技能目标

1 知道两种电荷及其性质，知道电荷量、元电荷概念；

2 知道电荷既不能创造，也不能消亡，而是负载于物质的微观粒子之中；

3 了解摩擦起电、感应起电、接触带电三种现象；

4 知道电荷守恒定律，了解人们对电荷守恒定律的新认识。

（二） 过程与方法目标

1 通过了解物质的微观结构，理解自由电荷、导体、绝缘体等概念；

2 能够从微观角度解释摩擦起电、感应带电、接触带电等现象，分析它们的异同；

3 能够从微观角度解释电荷守恒定律。

（三） 情感、态度与价值观目标

1 树立起从微观角度解释宏观现象的思维习惯；

2 培养观察宏观现象的良好品质，并积极思考其本质的“打破沙锅问到底”的质疑

电场 电场强度

（第一课时）

尊敬的各位评委老师：

下午好！我叫侯彩红，我述课的题目是：电场 电场强度，本节课是人教版《物理》通用类的第五单元第一节。下面我从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学流程、教学反思等方面来进行阐述，请各位评委老师点评指导。 教材分析：

“电场 电场强度”是电和磁部分的第一节内容，本节内容是在复习初中学过的相关知识的基础上，提出“电场”的概念，同时突出“电场强度”这一新的物理量。由于电场看不见，摸不着，所以这部分知识对学生抽象思维的要求比较高；而且本节内容知识点较多，同时蕴涵着猜想推理、理想化模型、控制变量、比值定义等多种物理学研究方法。因此，学好本节知课不仅在物理思想、物理方法上有教育意义，在培养学生思维能力方面也有重要的意义。 学情分析：

多数学生的物理基础知识不够扎实，学生对场的感性认识较少，几乎没有关于“场”的知识体系。因此在教学中应加强引导和启发，使他们积极参与到教学中，逐步提高他们的分析概括和思维能力。 教学设计说明：

本节课中对电场强度的理解，既是重点也是难点，为此，教学中通过提出问题→猜想结果→实验探究→分析推理，在教师的启发引导下，学生讨论、解决问题，从而突破重难点

《电场 电场强度》

教学目标：

（一）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． （二）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。

（三）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。 教学重点：电场强度的概念及其定义式

教学难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算 教学方法：对比法、讲授法、启发式 教学过程：

（一）引入新课

问题引入：电荷间的相互作用力是怎样产生的？

（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1.3－1说明：电荷

第十章 电场静的质上性一页 一下 目 页 录退 出

1§0.1电 场 电场强度知识标目 ：识目标知 ：道点电知荷概的念，知 道点电的概荷念，解理真空的中库 仑律定。 仑律。定理解电场强度 的概及其定义念。式 解理场强度的概念及电定义式其 知。道么是什场电线什,么匀强是场电。 知道什么电场是 什么线是匀强场。电什么 是匀强电场上一页

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出

能目力标 能力目标：:能 用空真的库中仑律进行有关计定。 算用能空真中库的仑定律进有关行算计。 能用场电强的定度义进行式计。算能用电场 度强的义式进定行计。

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目

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一.摩擦起 电电荷擦起摩电 ：摩擦起：用电摩的擦法使方体物电带的过程称 摩擦起电。 为程过称为摩起电擦

除。了擦摩以可外以有多很方法物体 使电带。 电。

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自界中有然两种荷电：电荷正+) (自然界中两种有电荷：电正荷(+ )和负电(-)荷 。和电负(荷)-。电荷之间具相有作互力：用同电荷相种电荷 之间有具相作用互力 ：排斥互异，种电荷互相引。吸 排斥，互种电异荷互吸相引

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出

电(量) 物：所体带电荷数多量少的量电量( Q q,):体所带物电荷量多少的量 数):度。 单位：

第十章 电场静的质上性一页 一下 目 页 录退 出

1§0.1电 场 电场强度知识标目 ：识目标知 ：道点电知荷概的念，知 道点电的概荷念，解理真空的中库 仑律定。 仑律。定理解电场强度 的概及其定义念。式 解理场强度的概念及电定义式其 知。道么是什场电线什,么匀强是场电。 知道什么电场是 什么线是匀强场。电什么 是匀强电场上一页

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能目力标 能力目标：:能 用空真的库中仑律进行有关计定。 算用能空真中库的仑定律进有关行算计。 能用场电强的定度义进行式计。算能用电场 度强的义式进定行计。

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一.摩擦起 电电荷擦起摩电 ：摩擦起：用电摩的擦法使方体物电带的过程称 摩擦起电。 为程过称为摩起电擦

除。了擦摩以可外以有多很方法物体 使电带。 电。

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自界中有然两种荷电：电荷正+) (自然界中两种有电荷：电正荷(+ )和负电(-)荷 。和电负(荷)-。电荷之间具相有作互力：用同电荷相种电荷 之间有具相作用互力 ：排斥互异，种电荷互相引。吸 排斥，互种电异荷互吸相引

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电(量) 物：所体带电荷数多量少的量电量( Q q,):体所带物电荷量多少的量 数):度。 单位：

电场强度检测

1.如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为l1,q2

q3之间的距离为l2,且每个电荷都处于平衡状态.

(1)如果q2为正电荷,则q1为 电荷,q3为电荷 . (2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是多少？

2．两个半径相同的金属小球,电荷量之比为1∶7,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为况是 ( )

与

A.先变大后变小,方向水平向左 B.先变大后变小,方向水平向右 C.先变小后变大,方向水平向左 D.先变小后变大,方向水平向右

10.在真空中的M、N两点上固定有两个点电荷,分别带等量正电,电荷量为Q,两点相距2L, (1)在M、N两点连线上距中点O等距离的任意两点a、b处,其场强的量值和方向有什么关系？

(2)在M、N两点连线的垂直平分线上,距连线中点O等距离的两点c、d处,其场强的量值和方向有什么关系

11.如图所示在光滑、绝缘的水平面上,沿一直线依次排列三个带电小球A、B、C(可视为质点).若它们恰能处于平衡状态.那么这三个小球所带的电

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描述电场的物理量——电场强度电场中某点的电场强度等于单位正电荷在该点所受的电场力。

电场强度的计算

E=

F q0

Aq 0++++++

FA

Bq0

FB

(1)点电荷的电场

电场强度的计算(1)点电荷的电场 (2)场强叠加原理和点电荷系的电场 (3)连续分布电荷的电场

F=

q0 q r, r= rer 4πε0 r 3 1q

Fq0E场点

1 q F E== r q0 4πε 0 r 3 E E

r

源点

+

r

r

(2)电场强度叠加原理和点电荷系的场强

点电荷系的电场

F= F1+ F2+

+ Fn=∑ Fii=10

n

Fi

F2

E=∑ Eir2

- q2

FiE=

qi对q

的作用

q

0

F F1+ F2+= q0 q0

+ Fnq2F1

q1qi+

E2

= E1+ E2+电场强度叠加原理

+ En

r1Ei= 1 qi ri 4πε 0 ri3

E

E=∑ Ei

q1

场点

E1

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(3)连续带电体的电场：体分布、面分布、线分布电荷体密度

dl dV所以,电荷元： dq电荷线分布电荷面分布

ρ= lim

Δτ→ 0

ΔqΔVΔqΔS

电荷面分密度

σ= lim

Δ S→0

dS

电荷体分布

dq=ηdl dq=σ d

学案3 电场强度

[学习目标定位] 1.理解电场强度的概念及公式，并会进行有关的计算.2.会用电场线表示电场，并熟记几种常见电场的电场线分布特征.3.理解点电荷的电场强度及场强叠加原理．

一、电场

法拉第认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的．近代物理学认为电场以及磁场是一种客观存在，并且是互相联系的，统称为电磁场，场与实物是物质存在的两种不同形式． 二、电场强度

F

试探电荷在电场中某个位置所受的力与它的电荷量的比值叫电场强度，用公式E＝表示；q单位是牛每库，符号为N/C；电场强度是矢量，方向与正电荷的受力方向相同． 三、点电荷的电场 电场强度的叠加

Q

1．真空中点电荷在周围形成的电场的场强公式为：E＝k2，其中k是静电力常量，Q是场r源电荷的电荷量．

2．如果场源是多个点电荷，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． 四、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方向．

在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏，电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线．

一、电场 电场强度

库仑定律、电场强度、电场强度叠加原理及其应用

1．选择题

?1．如图，真空中，点电荷q在场点P处的电场强度可表示为E?14??0q?er，2rP

其中r是q与P之间的距离，er是单位矢量。er的方向是

(A) 总是由P指向q； (B) 总是由q指向P； (C) q是正电荷时，由q指向P； (D) q是负电荷时，由q指向P。

?2．根据场强定义式E??Fq0??q

〔 〕

，下列说法中正确的是：

(A) 电场中某点处的电场强度就是该处单位正电荷所受的力；

(B) 从定义式中明显看出，场强反比于单位正电荷；

?? 做定义式时必须是正电荷； 的方向可能与q(C)(D)EF的方向相反。 0〔 〕

3．一均匀带电球面，电荷面密度为?，球面内电场强度处处为零，球面上面元dS的一个带电量为?dS的电荷元，在球面内各点产生的电场强度

(A) 处处为零 (B) 不一定都为零 (C) 处处不为零 (D) 无法判定

〔 〕

4．空间某处附近的正电荷越多，那么有：

(A) 位于该处的点电荷所受的力越大

1.3电场强度练习题

一、选择题

1.当电场中某点放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时它受到的电场力向左，下列关于电场强度与电场力的关系的说法中，正确的是( )

A．放入正电荷时，该点的场强方向向右；放入负电荷时，该点的场强方向向左 B．只有在该点放入检验电荷时，该点才有场强 C．该点场强方向一定向右

D．电场强度方向与电场力方向一致

2.一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F，这点的电场强度为E，在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )

图1－3－13

3.真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处，放一个带电量为q(q?Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为( ) qQ

①F/Q ②F/q ③k2 ④k2

rr

A．①③ B．①④

C．②③ D．②④ 4.下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是( )

5.(2012·北京西城区高二检测)如图1－3－15所示是静电场的一部分电场线分布，下列说法中正确的是( )

A．这个电场可能是负点电荷的电场

B．点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大

C．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力) D．负电荷在B点处