内容正文:
9.3 电场力 电场强度 第1课时 电场 电场线(教学设计)
年级
高二
学科
物理
课时数
课题
9.3 电场力 电场强度 第1课时 电场 电场线
教学
目标
1. 知道电场的概念及电场的基本性质。
2. 知道什么是电场线并掌握电场线的特点。
3. 知道孤立正负点电荷、等量同种(异种)点电荷电场线的分布特点.掌握两个等量同种(异种)点电荷连线及中垂线上的电场变化规律。
教材
分析
本节内容选自《静电场》电场力 电场强度中的第一课时“电场 电场线”。在库仑定律已经建立起电荷间相互作用定量规律之后,学生面临一个新的核心问题:“相互作用的传递媒介是什么?”引入电场概念,使学生从“力的作用”上升到“场的观点”,是认识的重大飞跃。电场线作为描述电场分布的形象工具,既能帮助学生突破“看不见”电场的抽象障碍,又为后续的“电场强度”“电势”“电场力做功”奠定直观基础。因此,本课既是静电场学习的开端,又担负着“场”观念启蒙的使命。
教学资源方面,课件已按照“提出问题→建立概念→形象描述→规律应用→例题训练→归纳提升”的逻辑展开;本教学设计在不改变课件流程的前提下,增加探究环节、学生活动及学科核心素养的渗透,使课堂更加符合新课标“以学定教、以用促学”的理念。
教学重点
1. 电场概念及其基本性质。
2. 电场线的定义与特征。
教学难点
1. 从“力的作用”过渡到“场的概念”的认知飞跃。
2. 两等量点电荷(异种/同种)连线及中垂线场强变化规律的推理与应用。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
由前面我们已经知道,电荷之间存在相互作用。那么,它们不接触,通过什么才能发生这种作用呢?
积极思考问题
学习新课 一、电荷间的相互作用如何传递——电场
【思考】书放在桌上,书对桌子有压力,这是书与桌子接触发生弹性形变而产生,而电荷之间却不必接触也能发生作用。它们之间的相互作用是通过什么作用的呢?
1. 法拉第——电场
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。
19世纪30年代,法拉第提出: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。
电场以及磁场已被证明是客观存在的,并且是互相联系的,统称为电磁场。
2. 电场
(1)电场:存在于电荷周围的一种特殊物质,电荷之间的相互作用是通过电场产生的。
(2)场像分子、原子等实物粒子一样具有能量,场是物质存在的一种形式。
(3)电场的基本特性:对放入其中带电体会产生力的作用—电场力。
学习新课 二、如何形象描述电场?
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方向,这样的曲线叫做电场线。(电场线是假想的,实际电场中并不存在。)
2. 电场线的特点
(1)静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止于(或起于)无穷远处点。(电场线总是从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷)
(2)电场线不会相交,也不会相切
(3)电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱
(4)电场线是假想的,实际电场中并不存在
(5)电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。
3. 常见电场中电场线的分布及特点
a、近密远疏,近大远小
b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上电场强弱处处相等,电场方向不同。
c、不存在电场强弱相同的点(即点电荷周围找不到电场强弱相同的两点)
【例1】如图所示是电场中某区域的电场线分布,a、b是电场中的两点,则( A )
A.a点的电场强度较大
B.同一点电荷放在a点受到的静电力比放在b点时的静电力小
C.正电荷在a点由静止释放,它在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致
D.电荷在a点受到的静电力方向必定与该点场强方向一致
【例2】下图中画出了四种电场的电场线,各图中M、N两点电场相同的是( C )
4. 两等量点电荷的电场
(1)等量异种点电荷
①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是:从左向右电场变化情况为先变弱后变强;在O点左侧电场方向向右,在O点右侧电场方向向右。
②从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远,场强大小变化情况是逐渐减弱;在O点上方电场方向向右,在O点下方场强方向向右。
③连线或中垂线上关于O点对称的两点强弱相等,方向相同。
(2)等量同种点电荷
①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是从左向右电场强弱变化情况是先变弱后变强;在O点左侧电场方向向右,在O点右侧电场方向向左。
②从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远,场强大小变化情况是先变强后变弱;在O点上方电场方向向上,在O点下方电场方向向下。
③连线或中垂线上关于O点对称的两点电场强弱相等,方向相反。
【例3】在M、N两点放置等量的异种点电荷如图所示,MN是两电荷的连线,HG是两电荷连线的中垂线,O是垂足.下列说法正确的是( B )
A.OM中点的电场比ON中点的电场强
B.O点的电场与MN上各点相比是最弱的
C.O点的电场与HG上各点相比是最弱的
D.将试探电荷沿HG由H移送到G,试探电荷所受静电力先减小后增大
【例4】如图所示,一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动,电子重力不计,则电子除受静电力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是( B )
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
【例5】两个带等量正电荷的点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图6所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( C )
A.电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B.电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C.电子运动到O时,加速度为零,速度最大
D.电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零
【总结】
掌握电场线的定义、特点和图像
掌握电场线的分布及特点
掌握两等量点电荷形成的电场的图像及性质
板
书
设
计
9.3 电场力 电场强度 第1课时 电场 电场线
一、电荷间的相互作用如何传递——电场
1. 法拉第——电场
19世纪30年代,法拉第提出: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。
2. 电场
(1)电场:存在于电荷周围的一种特殊物质,电荷之间的相互作用是通过电场产生的。
(2)电场的基本特性:对放入其中带电体会产生力的作用—电场力。
二、如何形象描述电场?
1. 电场线
(1)定义: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,这样的曲线叫做电场线。
2. 电场线的特点
(1)静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止于(或起于)无穷远处点。(2)不会相交,也不会相切(3)密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱(4)假想的,实际电场中并不存在(5)不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。
3. 常见电场中电场线的分布及特点
a、近密远疏,近大远小
b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上电场强弱处处相等,电场方向不同。
c、不存在电场强弱相同的点
4. 两等量点电荷的电场
(1)等量异种点电荷
(2)等量同种点电荷
作业布置
教学反思
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