2022年高中物理 第一章 3 電場強(qiáng)度教案 新人教版選修3-1

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1、2022年高中物理 第一章 3 電場強(qiáng)度教案 新人教版選修3-1 科目：物理 課題 3 電場強(qiáng)度（2課時(shí)） 課型 新授課 教 學(xué) 目 標(biāo) 1 知道什么叫做電場，電場的基本性質(zhì)是什么 2 理解用什么方法來確定電場的強(qiáng)弱和方向，即理解電場強(qiáng)度的概念，場強(qiáng)定義式的意義 3 能推出點(diǎn)電荷場強(qiáng)的公式，理解它的意義 4 掌握場強(qiáng)的疊加原理，會求合場強(qiáng) 5 掌握電場線的概念、理解它的意義，知道電場線的特點(diǎn)，記住幾種電場的電場線 教學(xué)過程 教案內(nèi)容 備注 （第二次備課） 一 自 主 學(xué) 習(xí) 指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第10——12頁電場線

2、上面那一部分（電場線又是一個(gè)課時(shí)），然后以提問的形式解讀教材內(nèi)容（這些問題板書在黑板上） 1電荷與電荷之間的相互作用是通過什么而發(fā)生的么？ （電場?。? 什么叫做電場？電場的基本性質(zhì)是什么？ （電場是由電荷激發(fā)的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)，電場的基本性質(zhì)對放入其中的電荷有力的作用——電場力） 3 電場有強(qiáng)弱和方向，那么空間是否有電場通過什么來檢驗(yàn)？空間某點(diǎn)電場的強(qiáng)弱和方向又通過什么來確定？ （電荷——這個(gè)電荷叫做試探電荷或檢驗(yàn)電荷，它是用來檢驗(yàn)電場的有無和強(qiáng)弱的，要求它的電荷量和尺寸充分小，不影響場源電荷的電場分布） 4 能否用試探電荷所受靜電力的大小來表示電場的強(qiáng)弱？ （不能！因?yàn)?/p>

3、試探電荷的電荷量越大，受到的靜電力也越大，試探電荷的電荷量越小，受到的靜電力也越小） 怎樣才能確定空間某點(diǎn)電場的強(qiáng)弱呢？ （用單位電荷受到的電場力來確定空間某點(diǎn)電場的強(qiáng)弱，即試探電荷受到的電場力跟它的電荷量的比值） 什么叫做電場強(qiáng)度？ （電荷在電場中某點(diǎn)受到的電場力跟它的電荷量之比叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度，用E表示，即 E=F/q） 電場強(qiáng)度的單位是什么？ （N/C或V/m） 教學(xué)過程 教案內(nèi)容 備注 （第二次備課） 一 自 主 學(xué) 習(xí) 9 電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的？ （規(guī)定正電荷在電場中受到的靜電力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)場強(qiáng)方向，亦即場強(qiáng)方向跟負(fù)電荷在電場中

4、受到的電場力方向相反） 10 真空中有一個(gè)電荷是Q的正點(diǎn)電荷，它會在周圍產(chǎn)生電場，那么在離此電荷r處的電場強(qiáng)度是多少，場強(qiáng)方向如何？ （根據(jù)電場強(qiáng)度的確定方法E=F/q，則該處場強(qiáng)的大小為 E=kQq/r2q= kQ/r2 式中Q是場源電荷的電荷量，說明電場空間某點(diǎn)的場強(qiáng)只跟場源電荷及空間的位置有關(guān)，跟試探電荷的電荷是的大小和有無沒有關(guān)系，根據(jù)電場強(qiáng)度方向的規(guī)定，該點(diǎn)電荷場強(qiáng)的方向是沿該點(diǎn)到場源的連線指向外面，若場源是負(fù)電荷，則方向相反） 11 上式中的電場強(qiáng)度的公式是對哪種情況而言的？ （真空中，點(diǎn)電荷） 12 若空中有幾個(gè)點(diǎn)電荷，則它們都要產(chǎn)生電場，那么空中某一的合

5、場強(qiáng)是怎樣的？ （合場強(qiáng)遵循矢量疊加原理。即電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和——按平行四邊形定則合成） 一個(gè)電荷量均勻分布的球或球殼，它在球外部產(chǎn)生的電場強(qiáng)度怎樣計(jì)算？ （按點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式計(jì)算，其中的r是該點(diǎn)到球心的距離） 什么是電場線？ （在電場中畫出一些有方向的、起于正電荷、止于負(fù)電荷的曲線，使曲線上每上點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致，這樣的線就叫做電場線） 電場線有什么特點(diǎn)？ （①電場線起于正電荷、止于負(fù)電荷；②電場線的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)場強(qiáng)方向；③電場線密處場大、稀處場強(qiáng)??；④電場線不相交、不相切、不閉合） 正負(fù)電荷的電場線、等量異種電荷的電

6、場線、等量同種電荷的電場線的形狀你記住了沒有？ 什么是勻強(qiáng)電場，它的電場線的形狀是什么樣？ （如果電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小相等、方向相同，這個(gè)電場就叫做勻強(qiáng)電場，它的電場線是間隔相等的平行線） 二 質(zhì) 疑 提 問 1 電場強(qiáng)度的定義為 E=F/q，那么空間某點(diǎn)的電場強(qiáng)度跟試探電荷受到的靜電力成正比、跟它的電荷量成反比，對嗎？ （空間某點(diǎn)的電場強(qiáng)度由電場本身決定，與該處是否有試探電荷及試探電荷電荷量的大小無關(guān)，就好象物質(zhì)的密度ρ=m/v是由物質(zhì)本身決定，跟物體的體積無關(guān)一樣） 電場強(qiáng)度是一個(gè)什么樣的物理量？ （電場強(qiáng)度是描述電場力的性質(zhì)的物理量，根據(jù)E=F/q，有F

7、=Eq，即同一電荷在電場強(qiáng)度大的地方，受到的靜電力也越大） 電場強(qiáng)度有兩個(gè)公式E=F/q和E=kQ/r2，它們有區(qū)別嗎？我們以后計(jì)算場強(qiáng)究竟用哪個(gè)公式？ （前一個(gè)公式是電場強(qiáng)度的定義式，對任何電場都適用，后一個(gè)公式是點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場電場強(qiáng)度的計(jì)算公式，它僅是對真空中的點(diǎn)電荷而言的） 一個(gè)均勻帶電的球或球殼，在其球心的電場強(qiáng)度是多少？ （根據(jù)電場強(qiáng)度的疊加原理，其球心處的電場強(qiáng)度為零） 電場線是實(shí)際存在的線嗎？電場線就是帶電粒子的運(yùn)動軌 跡嗎？ （電場線實(shí)際中不存在的，電場線的提出是人們?yōu)樾蜗竺枋? 電場而人為畫出的。電場線一般不是帶電粒子的運(yùn)動軌跡，尤其是當(dāng)電場線為曲線時(shí)）

8、 三 問 題 探 究 1．空間有一電場，一個(gè)電荷量是q=2×10-8C的檢驗(yàn)電荷在電場中的某點(diǎn)受到的靜電力為F=6×10-5N，（1）該處的電場強(qiáng)度是多少？（2）若在該改放一個(gè)電荷量是q1=3×10-7C的檢驗(yàn)電荷，則該處的電場強(qiáng)度是多少？（3）若在該處不放檢驗(yàn)電荷，則該處的電場強(qiáng)度是多少？ （（1）E=F/q=3×103N/C；（2）該處場強(qiáng)不變；（3）仍不變） A B P O 2 如圖，真空中有一對等量同種 電荷AB，均帶正電，所帶電荷量 均為Q，AB相距2L，在它們的垂 直平分線上有一點(diǎn)P，離AB連線 中點(diǎn)O的距離是d，求：（1）該

9、處 場強(qiáng)大小和方向；（2）若改為一對等 量異種電荷，所帶電荷量的絕對值仍為Q，求該處場強(qiáng) E= 2kQd (L2+d2 )3/2 大小和方向； ( (1) 場強(qiáng)的方向沿垂直平分線指向外 E= 2kQL (L2+d2 )3/2 （2） 場強(qiáng)的方向平行于AB的連線 如圖，實(shí)線表示電場線，虛線表示一帶正電 的粒子在電場中的運(yùn)動軌跡，不計(jì)粒子重力 比較電場中M、N兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的 大小；（2）比較粒子在M、N兩點(diǎn) 加速度的大??；（3）畫出粒子在M、N 兩點(diǎn)加速度的方向 三

10、問 題 探 究 （ 略 ） 4 所示的各電場中，A、B兩點(diǎn)場強(qiáng)相同的是( C ) 四 課 堂 檢 測 1．下列說法中正確的是：[AC ] A．場強(qiáng)的定義式E=F/q中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中的電荷的電量 B．場強(qiáng)的定義式E=F/q中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電量 C．在點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)公式E=kQ/r2中，Q是場源電荷的電荷量 D在點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)公式E=kQ/r2中，Q是放入電場中電荷的電荷量 2 ．真空中兩個(gè)等量異種點(diǎn)

11、電荷電量的值均為q，相距r，兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處的場強(qiáng)為 （ D ） 四 課 堂 檢 測 　　A．0 B．2kq／r2 C．4kq／r2 D．8kq／r2 3 如圖所示，用30cm的細(xì)線將質(zhì)量為4×10-3㎏的帶電小球P懸掛在Ｏ點(diǎn)下，當(dāng)空中有方向?yàn)樗较蛴?，大小?×104N/C的勻強(qiáng)電場時(shí)，小球偏轉(zhuǎn)37°后處在靜止?fàn)顟B(tài)． （1）分析小球的帶電性質(zhì) （2）求小球的帶電量 五 小 結(jié) 評 價(jià) 1 電場是由電荷激發(fā)的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)，它的基本性質(zhì)是力的性質(zhì) 2 電場強(qiáng)度的定義為 E=F/q，規(guī)定正電荷在電場中受到靜電力的方向?yàn)閳鰪?qiáng)方向 3 點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算公式為E=kQ/r2 4 電場可以疊加，它的合成按平行四邊形定則 5 電場線是為了形象描述電場面人為畫出的，它的切線方向、它的稀密分別表示場強(qiáng)的方向和大小