物理第1章《静电场》教案

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大学静电场教案

大学静电场教案

课时:2课时教学目标:1. 理解静电场的概念,掌握静电场的基本性质和规律。

2. 掌握电场强度、电势和电势能等基本物理量的定义和计算方法。

3. 能够运用静电场的基本知识解决实际问题。

教学重点:1. 静电场的概念和基本性质。

2. 电场强度、电势和电势能的计算方法。

教学难点:1. 电场强度、电势和电势能的物理意义及其应用。

2. 静电场中的电场线、等势面等概念的理解和应用。

教学过程:一、导入1. 回顾静电场的概念,引导学生思考静电场的产生原因和特点。

2. 介绍静电场在自然界和生活中的应用,激发学生的学习兴趣。

二、静电场的基本性质1. 讲解静电场的定义,引导学生理解静电场的概念。

2. 介绍静电场的基本性质,如电场线、电势、电势能等。

三、电场强度1. 讲解电场强度的定义,引导学生理解电场强度的物理意义。

2. 介绍电场强度的计算方法,如点电荷电场强度、均匀电场强度等。

3. 通过实例讲解电场强度的应用。

四、电势1. 讲解电势的定义,引导学生理解电势的物理意义。

2. 介绍电势的计算方法,如点电荷电势、均匀电场电势等。

3. 通过实例讲解电势的应用。

五、电势能1. 讲解电势能的定义,引导学生理解电势能的物理意义。

2. 介绍电势能的计算方法,如点电荷电势能、均匀电场电势能等。

3. 通过实例讲解电势能的应用。

六、静电场中的电场线与等势面1. 讲解电场线与等势面的概念,引导学生理解它们的物理意义。

2. 介绍电场线与等势面的绘制方法,如点电荷电场线与等势面、均匀电场线与等势面等。

3. 通过实例讲解电场线与等势面的应用。

七、课堂小结1. 回顾本节课所学内容,引导学生总结静电场的基本概念、性质和计算方法。

2. 强调电场强度、电势和电势能在实际问题中的应用。

八、课后作业1. 完成课后习题,巩固所学知识。

2. 查阅相关资料,了解静电场在实际生活中的应用。

教学反思:本节课通过讲解静电场的基本概念、性质和计算方法,引导学生理解静电场的物理意义和应用。

高中物理第一章静电场静电场学案新人教选修

高中物理第一章静电场静电场学案新人教选修

1.10 《静电场》【学习目标】1.以电场线为主线展开复习,理解静电力、电场强度、电势能、电势、电势差等概念。

2.熟练掌握判断静电力性质、电场强度的大小和方向、电势高低、电势能大小的方法,并会运用这些概念和规律解决相关的物理问题。

3.掌握带电粒子在电场中运动问题的分析方法和思维过程,提高解决综合问题的能力。

4.培养整理和应用知识的能力。

在深化知识的同时,注重归纳科学研究的思想方法,提高自身的思维能力和创造能力。

【知识导学】【三“点”探究】主题1:关于电场强度的公式问题:(1)本章有关电场强度的三个公式,分别是E=F/q、E=Kq/r2以及E=U/d,请说说三个公式中各字母表示的意义。

(2)从公式的适用条件谈谈你对三个公式的理解。

(3)三个公式都只能计算电场强度的大小,那么三种情形下电场强度的方向分别用什么方法来确定呢?主题2:电势与电势能情景:如图甲所示,为了描述地理位置的高低变化,人们设计出了“等高线”,通常在同一幅图中两条相邻的等高线之间的高度差是相等的,从图中可以看出等高线越密集的地方,表示高度下降得越快,也就是“坡度”越大。

问题:(1)我们常把电场中各点的电势与重力场中的高度类比,把等势面与等高线类比,参照图乙,你认为可把电场强度与什么量类比呢?等势面越密集的地方电场强度越大吗?从这个角度来讲,电场强度反映了什么意义?电场强度的大小跟电势的高低有联系吗?(2)质点在地势越高的位置重力势能越大,电荷也是在电势越高的位置电势能越大吗?(3)重力做正功和负功过程中,物体的重力势能分别如何变化?静电力做正功和负功过程中,电荷的电势能分别如何变化?主题3:电容器与带电粒子在电场中的运动问题:(1)电容器的电容跟哪些因素有关?如何保持电容器所带电荷不变?如何使电容器极板间电势差保持不变?(2)什么情形下带电粒子在电场中的运动轨迹才能沿着电场线?(3)处理带电粒子在匀强电场中的偏转运动的方法与处理平抛运动方法类似,但这两者又有哪些重要的不同之处呢?【拓展提升】拓展一、库仑定律与力学的综合应用1.如图所示,真空中 A、B 两个点电荷的电荷量分别为+Q 和+q,放在光滑绝缘水平面上,A、B 之间用绝缘的轻弹簧连接。

大学物理_教案_静电场

大学物理_教案_静电场

课时:2课时教学目标:1. 让学生理解静电场的基本概念,掌握静电场的基本性质。

2. 使学生熟练运用库仑定律、电场叠加原理等基本公式,解决静电场中的实际问题。

3. 培养学生的逻辑思维能力和实验操作能力。

教学重点:1. 静电场的基本概念和性质。

2. 库仑定律、电场叠加原理的应用。

教学难点:1. 静电场中电势的计算。

2. 静电场中的电势能和能量守恒。

教学过程:一、导入新课1. 复习静电荷、电场、电势等基本概念。

2. 引出静电场的基本性质:静电场是保守场,有源场,无旋场。

二、讲授新课1. 静电场的基本概念:静电场是指电荷在静止时所激发的电场。

静电场具有以下基本性质:(1)静电场是保守场:静电场力做功只与始末位置有关,与路径无关。

(2)静电场是有源场:静电场的电场线起于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远。

(3)静电场是无旋场:静电场中沿任意闭合路径移动电荷,电场力所做的功都为零。

2. 库仑定律:描述两个点电荷之间的相互作用力。

公式为:F = k q1 q2 / r^2,其中,F为作用力,k为静电力常量,q1、q2为两点电荷的电荷量,r为两点电荷中心点连线的距离。

3. 电场叠加原理:多个电荷产生的电场,可以看作是各个电荷单独产生的电场的矢量和。

4. 静电场中的电势:电势是描述电场中某一点的电势能的物理量。

电势的计算公式为:V = W / q,其中,V为电势,W为电场力所做的功,q为电荷量。

5. 静电场中的电势能和能量守恒:静电场中的电势能等于电荷在电场中所具有的势能。

静电场中的能量守恒定律:静电场中的总能量等于静电场中的电势能。

三、课堂练习1. 计算两个点电荷之间的作用力。

2. 求解静电场中的电势。

3. 分析静电场中的电势能和能量守恒。

四、课堂小结1. 回顾静电场的基本概念和性质。

2. 强调库仑定律、电场叠加原理的应用。

3. 总结静电场中的电势能和能量守恒。

五、作业布置1. 复习本节课所学内容,完成课后习题。

大学物理静电场教案

大学物理静电场教案

课时:2课时教学目标:1. 理解并掌握库仑定律及其应用,能够计算两个点电荷之间的作用力。

2. 掌握电场叠加原理,并能利用其求解点电荷电场分布。

3. 理解并掌握电场强度和电势的概念,以及它们之间的关系。

4. 熟悉静电场中导体、绝缘介质等物理现象,并能解释相关现象。

教学重点:1. 库仑定律及其应用。

2. 电场叠加原理。

3. 电场强度和电势的概念及其关系。

教学难点:1. 电场叠加原理的应用。

2. 静电场中导体、绝缘介质等物理现象的理解。

教学准备:1. 多媒体课件。

2. 静电场实验器材。

3. 电荷板、电场线图等教学辅助工具。

教学过程:第一课时一、导入1. 通过生活中的实例,引导学生思考电荷、电场等基本概念。

2. 引出静电场的研究意义。

二、新课讲授1. 库仑定律及其应用- 介绍库仑定律的物理意义和数学表达式。

- 通过实例讲解库仑定律的应用,如计算两点电荷之间的作用力。

2. 电场叠加原理- 介绍电场叠加原理的物理意义。

- 通过实例讲解电场叠加原理的应用,如求解点电荷电场分布。

三、课堂练习1. 举例说明库仑定律的应用。

2. 利用电场叠加原理求解点电荷电场分布。

四、小结1. 总结本节课所学内容,强调库仑定律和电场叠加原理的重要性。

2. 提出课后思考题,引导学生进一步巩固所学知识。

第二课时一、导入1. 回顾上一节课的内容,引导学生思考电场强度和电势的概念。

2. 提出本节课的研究重点。

二、新课讲授1. 电场强度和电势的概念- 介绍电场强度和电势的定义、物理意义和数学表达式。

- 通过实例讲解电场强度和电势的关系,如电场强度与电势梯度的关系。

2. 静电场中导体、绝缘介质等物理现象- 介绍静电场中导体、绝缘介质等物理现象的原理。

- 通过实例讲解静电场中导体、绝缘介质等物理现象的应用。

三、课堂练习1. 举例说明电场强度和电势的关系。

2. 解释静电场中导体、绝缘介质等物理现象。

四、小结1. 总结本节课所学内容,强调电场强度和电势的概念及其应用。

高二物理静电场教案5篇

高二物理静电场教案5篇

高二物理静电场教案5篇教案要能够理论联系实际,通过典型事例研究分析,揭示学科相关基本理论、基本方法的实质和价值及明确的应用方向。

这里由小编给大家分享高二物理静电场教案,方便大家学习。

高二物理静电场教案篇1一、磁化和退磁说明:缝衣针、螺丝刀等钢铁物体,与磁铁接触后就会显示出磁性,我们把钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象称之为磁化说明:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性,这种现象叫做退磁说明:铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比其他物质强得多,这些物质叫做铁磁性物质,也叫强磁性物质二、磁性材料的发展阅读三、磁记录阅读四、地球磁场留下的记录阅读五、磁性材料磁化和退磁1、磁化:钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象2、退磁:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性3、铁磁性物质(强磁性物质):铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比较强4、磁化和退磁解释:物质是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成,电子绕核旋转,这就相当于一个小磁体,称之为磁畴,磁化前,各个磁畴的磁化方向不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用在宏观上互相抵消,物体对外不显磁性。

磁化过程中,由于外磁场的影响,磁畴的磁化方向有规律地排列起来,使得磁场大大加强。

这个过程就是磁化的过程,高温下,磁性材料的磁畴会被破坏.在受到剧烈震动时,磁畴的排列会被打乱,这些悄况下材料都会产生退磁现象。

高二物理静电场教案篇2【教学目标】(一)知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念。

2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开。

3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开。

4.知道电荷守恒定律。

5.知道什么是元电荷。

(二)过程与方法1. 通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷。

高中物理第一章静电场1.3电场电场强度教案新人教版选修

高中物理第一章静电场1.3电场电场强度教案新人教版选修

1.3电场强度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◎组织学生讨论课本中的【说一说】,由学生讨论后归纳:(1)关于静电平衡(2)静电平衡后导体内部电场的特点:①处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零(注意:这时的场强是合场强,即外电场和感应电场的叠加)②处于静电平衡状态的导体,电荷只分布在导体的外表面上。

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)介绍各种点电荷电场线的分布情况。

【演示】模拟电场线指出: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(1)定义:电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.(2)匀强电场的电场线:是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.常见电场的电场线电场电场线图样简要描述正点电荷发散状负点电荷会聚状等量同号电荷相斥状等量异号电荷相吸状匀强电场平行的、等间距的、同向的直线(三)【小结】对本节内容做简要的小结◎巩固练习1.下列说法中正确的是: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: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:(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。

高中物理静电场教案

高中物理静电场教案

高中物理静电场教案
一、教学目标:
1. 了解静电场的基本概念和特点,掌握相关的基本规律;
2. 掌握静电场的产生和相关的运动规律;
3. 培养学生观察、思考和分析问题的能力。

二、教学内容:
1. 静电场的基本概念和特点;
2. 静电场的产生和运动规律;
3. 静电场的应用。

三、教学重点和难点:
1. 静电场的基本概念和特点;
2. 静电场的产生和相关的运动规律;
四、教学方法:
1. 教师讲解与学生讨论相结合的方法;
2. 实验观察与讨论的方法。

五、教学过程:
1. 引入:通过展示一些静电现象,引起学生的兴趣,了解学生对于静电的认识。

2. 学习:教师向学生介绍静电场的基本概念和特点,并让学生通过实验观察和实践活动来深化对于静电场的理解。

3. 引出:教师引导学生总结静电场产生和相关的运动规律,并讨论静电场的应用。

4. 总结:对本节课的内容进行总结,并帮助学生解决相关的问题。

5. 作业:布置相关的练习题目,巩固学生的学习成果。

六、板书设计:
1. 静电场的基本概念和特点
2. 静电场的产生和相关的运动规律
3. 静电场的应用
七、教学评价与反思:
通过本节课的教学,学生对于静电场的基本概念和特点有了更深入的理解,并能够运用相关的知识解决实际问题。

在教学过程中,需要引导学生主动思考和讨论,培养他们的分析和解决问题的能力,提高学生的学习兴趣和动手能力。

高二物理 选修3-1 第一章 静电场 教案

高二物理 选修3-1 第一章 静电场 教案

精心整理高二物理选修3-1第一章静电场1、电荷及其守恒定律a、摩擦起电:b、静电感应:本质都是微观带电粒子在在物体之间和物体内部的转移。

c、电荷守恒定律:大量事实表明,电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。

d、元电荷:电荷的多少叫电荷量;迄今为止,科学家发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。

人们把这个最小的电荷量叫做元电荷,用e表示,所有带电体的电荷量都是e 的整数倍,电荷量是不能连续变化的物理量。

e可取1.60×10-19C;电子的电荷量e与电子的质量m e之比,叫做电子的比荷。

2、库仑定律a、库仑定律:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

F=kq1q2/r2其中,静电力常量k=9.0×109Nm2/C2b、电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。

点电荷的理解。

与万有引力的区别。

c、带电金属球接触后等分电量;3、电场强度a、法拉第提出的观点: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;b、电场和磁场是一种客观存在,并且是互相联系的,统称为电磁场;变化的电磁场以光速在空间传播,它和实物一样具有能量和动量,因而场和实物是物质存在的两种不同形式。

只有在研究运动的电荷,特别是运动状态迅速变化的电荷时,电磁场的实在性才凸显出来。

c、静止电荷产生的电场,称为静电场。

d、试探电荷在电场中某点受到的力F与试探电荷的电荷量q成正比,F=Eq,E是比例常数,也即电场强度,反映电场在这点的性质,与q无关。

e、点电荷的电场强度计算与电场强度的叠加(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)f、电场线可以形象地描述电场强度的大小和方向。

电场线有以下几个特点:①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷;②电场线在电场中不相交;③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较疏。

高中物理_第一章 静电场教学设计学情分析教材分析课后反思

高中物理_第一章 静电场教学设计学情分析教材分析课后反思

静电场章末复习教学设计【命题趋向】从近三年的高考分析来看,高考对静电场专题的考查频率很高,试题主要集中在电场的力的性质、电场的能的性质以及与其他知识的综合应用。

涉及电场强度、电场线、电场力、电势、电势差、等势面、电势能、平行板电容器的电容、匀强电场、电场力做功电势能的变化,还有带电粒子在电场中的加速和偏转等知识。

重点考查了基本概念的建立、基本规律的内涵与外延、基本规律的适用条件,以及对电场知识跟其他相关知识的区别与联系的理解、鉴别和综合应用。

在上述考查角度的基础上,重点加强以选择题的形式考查静电场的基本知识点,以综合题的形式考查静电场知识和其他相关知识在生产、生活中的应用。

另外高考试题命题的一个新动向,静电的防治和应用,静电场与相关化学知识综合、与相关生物知识综合、与环保等热点问题相联系,在新颖、热门的背景下考查静电场基本知识的应用。

一、教学目标1.在物理知识方面要求.加深理解电场强度、电势、电势差、电势能、电容等重点概念.2.在熟练掌握上述概念的基础上,能够分析和解决一些物理问题.3.通过复习,培养学生归纳知识和进一步运用知识的能力,学习一定的研究问题的科学方法.二、重点、难点分析概念的综合性运用.三、教具投影片四、教学过程设计(一)引入新课1.展示生预习案本章的知识网络构建图,点评学生预习学案的优缺点2.归纳上述内容.(幻灯片展示)电场线从正电荷或从无限远处出发终止于无穷远或负电荷;电场线在电场中不相交;在同一电场里,电场线越密的地方场强越大;匀强电场的电场线是均匀的平行且等距离的线。

请在下面的方框中画出相应的电场线:课件展示等量同种和等量异种的电场线,针对其特点加以说明。

知识点四、电势 等势面 电势差从能的角度研究电场,电势U 是电场本身的一种特性,与检验电荷存在与否无关.U 是标量.规定:无限远处的电势为零.电势的正负和大小是相对的,电势差的值是绝对的.实例:在+Q(-Q)的电场中,U >0(<0).电势能是电荷和电场所组成的系统共有的.规定:无限远处的电势能为零.电势能的正负和大小是相对的,电势能的差值是绝对的.实例:+q 在+Q(-Q)的电场中,εP >0(<0);-q 在+Q(-Q)的电场中,εP <0(>0).引导学生总结本章计算电场力做功的方法① W=Fscosa=qEd 适用于恒定电场力做功② W= qU AB= q(φA−φB ) 由电势差计算③ W AB=−Δ E P = E PA− E PB由电势能的变化计算④ W AB=ΔE K 用动能定理计算跟踪例题:如果在某电场中将5.0×10-8C的电荷由A点移到B点,电场力做6.0×10-3J的功,那么( )A.A、B两点间的电势差是1.2×105VB.A、B两点间的电势差是3.0×10-10VC.若在A、B两点间移动2.5×10-8C的电荷,电场力将做3.0×10-3J的功D.若在A、B两点间移动2.5×10-8C的电荷,电场力将做3.0×10-17J的功知识点五、电容器与电容回顾电容器的相关知识,重点训练两类题型例6、一平行板电容器,两板之间的距离d和两板面积S都可以调节,电容器两板与电池相连接,以Q表示电容器的电荷量,E表示两极间的电场强度,则()A、当d增大、S不变时,Q减小,E减小B、当S增大、d不变时,Q增大,E增大C、当d减小、S增大时,Q增大、E增大D、当S增大、d减小时,Q不变、E不变【合作探究1】如图所示的电路中,电容器的N板接地,在其两板间的P点固定一个带负电的点电荷,求以下过程后,电容器的带电荷量Q、两极间的电压U、两极间的场强E,P点的电势 、负电荷在P点的电势能E P各如何变化?(1)S接通后再将M板上移一小段距离。

第一章 静电场(全章教案)

第一章 静电场(全章教案)

第一章静电场全章概述本章主要研究静电场的基本性质及带电粒子在静电场中的运动问题。

场强和电势是分别描述电场的力的性质和能的性质的两个物理量。

正确理解场强和电势的物理意义,是掌握好本章知识的关键。

本章的其他内容,如导体在电场中的静电感应现象和静电平衡问题,实质上是电场中力的性质研究的继续;电势差、电场力的功、电势能的变化等是电场的能的性质讨论的延伸;带电粒子在电场中的运动问题则是电场中上述两性质的综合运用。

本章的内容是电学的基础知识,也是学习以后各章的准备知识。

新课标要求1.掌握库仑定律和电荷守恒定律。

2.了解电场、电场强度及电场线,能进行电场强度的计算,特别是在匀强电场中的计算。

3.掌握电场力做功与电势能的关系,理解电势,能画出等势面。

4.根据做功原理,能够计算两点间的电势差。

5.理解电势差与电场强度的关系,能进行简单计算。

6,了解电容器的构成及常用的电容器,掌握平行板电容器的性质。

7.掌握带电粒子在电场中的加速及偏转,并会对其进行计算。

1.1 电荷及其守恒定律教学目标:(一)知识与技能知道各种起电方法及实质,认识元电荷,掌握电荷守恒定律的内容。

(二)过程与方法结合具体事实理解概念及定律,化抽象为具体。

(三)情感、态度与价值观体会生活中的静电现象,提高抽象思维水平。

培养学生对实验的观察和分析的能力。

教学重点:掌握电荷的基本性质与电荷守恒定律。

教学难点:电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用。

教学方法:实验归纳法、讲授法教学用具:静电感应演示器、玻璃棒、丝绸,多媒体辅助教学设备教学过程(一)引入新课教师:初中学过自然界有几种电荷,它们间的相互作用如何?电荷的多少用什么表示?学生:自然界只存在两种电荷,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引。

电荷的多少是用电荷量来表示。

教师:一般情况下物体不带电,不带电的物体内是否存在电荷?如何使物体带电?学生:不带电的物体内存在电荷,且存在等量正、负电荷,在物体内中和,对外不显电性。

大学物理教案静电场

大学物理教案静电场

课时:2课时教学目标:1. 理解电荷、电场和电势等基本概念;2. 掌握静电场的基本性质和规律;3. 能够运用静电场的相关公式进行计算;4. 培养学生分析问题、解决问题的能力。

教学重点:1. 静电场的基本性质和规律;2. 静电场的计算方法。

教学难点:1. 静电场中电势的计算;2. 静电场中的高斯定理和环路定理。

教学过程:第一课时一、导入1. 回顾电荷、电场和电势等基本概念;2. 引入静电场的研究背景和意义。

二、新课讲授1. 静电场的基本性质:(1)静电场是保守场,由静电场的环路定理体现;(2)静电场是有源场,由高斯定理体现;(3)静电场中电场线从正电荷发出,指向负电荷。

2. 静电场的基本规律:(1)库仑定律:描述两个静止点电荷之间的相互作用力;(2)电场强度定义式:描述电场在某一点的强度;(3)点电荷激发的电场强度:描述单个点电荷在某一点的电场强度;(4)电场强度叠加原理:描述多个电荷在某一点的电场强度。

三、课堂练习1. 根据库仑定律,计算两个点电荷之间的相互作用力;2. 根据电场强度定义式,计算电场在某一点的强度;3. 根据点电荷激发的电场强度,计算单个点电荷在某一点的电场强度。

四、小结1. 总结静电场的基本性质和规律;2. 强调静电场计算方法的重要性。

第二课时一、导入1. 回顾静电场的基本性质和规律;2. 引入静电场中的电势和电势差。

二、新课讲授1. 静电场中的电势:(1)电势的定义:描述电场中某一点的电势能;(2)电势的计算:根据电势的定义,计算电场中某一点的电势;(3)电势叠加原理:描述多个电荷在某一点的电势。

2. 静电场中的电势差:(1)电势差的定义:描述电场中两点之间的电势差;(2)电势差的计算:根据电势差的定义,计算电场中两点之间的电势差。

三、课堂练习1. 根据电势的定义,计算电场中某一点的电势;2. 根据电势叠加原理,计算多个电荷在某一点的电势;3. 根据电势差的定义,计算电场中两点之间的电势差。

大学物理静电场教案

大学物理静电场教案

静电场教案一.教学目标1.知识与技能:①理解库仑定律的意义并掌握其应用②理解电场叠加原理并掌握应用其求点电荷电场分布的方法③掌握用解析法和几何法描述静电场的方法④理解静电场的性质⑤理解高斯定理的物理意义并掌握应用其求特殊带电体电场分布的方法2.过程与方法:①通过整理知识框图与“三基”问题带领学生复习本章内容,培养学生归纳知识的能力②通过合作讨论探究问题,培养学生进一步运知识的能力,学习一定研究问题的科学方法3.情感态度与价值观:创设情境,联系生活中相关物理现象和生活技巧,激发学生对本章内容的学习兴趣,培养学生求实的科学态度。

二.重点、难点1.重点:①静电场的描述②电场叠加原理的理解和应用③高斯定理的理解和应用2.难点:高斯定理的理解和应用通量E dS =静电平衡0in E =斯定1E dS ε==∑⎰电场叠加原理1nii E E ==∑静示:电场线对电场强弱及方向的描述点电荷电场强度204r q E e rπε=分立电荷电场强度2104i nir i iq E e r πε==∑连续电荷电场强度204rdqE d E e rπε=⎰=⎰12204rq q F e r πε=电场强度定义式F E q=四..基本物理量1. 电荷:q一切电磁现象归因于物体所带电荷,电荷具有量子性,即电荷总是以一个基本单元的整数倍出现,这个基本单元 电荷的带电量为 191.60210e C -=⨯ 2. 电力F 包括带电体与带电体之间的静电力和带电体在电场中受到的电场力 3. 电场强度F E q= 4. 电通量:cos e d E dS EdS φθ==电通量是衡量静电场中垂直穿过某一面积元的电场线条数的量五.基本定律1. 库仑定律:12204rq q F e rπε=反映真空中两个静止点电荷之间的相互作用特点 2. 电场叠加原理:1ni i E E ==∑反映当多个点电荷存在时,它们在某场点激发的总电场与他们各自单独存在时在该场点激发的电场的关系 3.高斯定律:01e in E dS q φε==∑⎰ 映在真空静电场内任意封闭曲面上电通量与该曲面包围的电荷代数和之间关系,它表示该电通量与封闭曲面外的电荷无关,即封闭曲面上的总电场只由曲面内的电荷决定。

大学物理_静电场教案

大学物理_静电场教案

一、教学目标1. 知识与技能:- 理解并掌握库仑定律的意义及其应用。

- 理解电场叠加原理,并能运用其求解点电荷产生的电场分布。

- 掌握解析法和几何法描述电场分布的方法。

- 了解静电场中的高斯定理和环路定理,并学会应用。

2. 过程与方法:- 通过实验和模拟,加深对静电场概念的理解。

- 通过实例分析,提高运用理论知识解决实际问题的能力。

3. 情感态度与价值观:- 培养学生严谨的科学态度和探索精神。

- 增强学生对物理学发展历程的认识,激发对科学研究的兴趣。

二、教学内容1. 静电场的基本概念:- 静电场的定义、性质和特点。

- 电场线的概念及其表示方法。

2. 库仑定律:- 库仑定律的表述和意义。

- 库仑定律的应用实例。

3. 电场强度:- 电场强度的定义、单位及其计算方法。

- 点电荷产生的电场强度分布。

4. 电场叠加原理:- 电场叠加原理的表述。

- 应用电场叠加原理求解复杂电场问题。

5. 高斯定理和环路定理:- 高斯定理和环路定理的表述和意义。

- 应用高斯定理和环路定理求解静电场问题。

6. 电势:- 电势的定义、单位及其计算方法。

- 电势叠加原理。

- 常见电势分布模型。

7. 静电场中的导体和电介质:- 静电平衡的概念和条件。

- 导体和电介质的极化现象。

- 静电场中的导体和电介质问题。

三、教学过程1. 导入:- 通过实例引入静电场概念,激发学生学习兴趣。

2. 讲授:- 按照教学内容,系统讲解静电场的基本概念、库仑定律、电场强度、电场叠加原理、高斯定理和环路定理、电势等知识点。

3. 实例分析:- 通过实例分析,帮助学生理解和掌握静电场相关知识。

4. 实验演示:- 通过静电场实验,让学生直观感受静电场现象。

5. 课堂讨论:- 针对教学中的重点和难点,组织学生进行讨论。

6. 作业布置:- 布置适量作业,巩固所学知识。

四、教学评价1. 课堂表现:- 关注学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的情况。

2. 作业完成情况:- 检查学生作业的完成情况,了解学生对知识的掌握程度。

大学物理静电场教案

大学物理静电场教案

教案:大学物理静电场教学目标:1. 理解库仑定律的意义并掌握其应用;2. 理解电场叠加原理并掌握应用其求点电荷电场分布的方法;3. 掌握用解析法和几何法描述静电场的方法;4. 掌握高斯定理和环路定理在静电场中的应用;5. 理解电势的概念及其计算方法;6. 掌握电容器的基本原理和特性。

教学内容:1. 库仑定律及其应用;2. 电场叠加原理;3. 静电场的描述方法;4. 高斯定理和环路定理;5. 电势的概念及其计算;6. 电容器的基本原理和特性。

教学过程:一、引入(10分钟)1. 通过回顾电荷、电场的基本概念,引导学生思考电场强度的定义和计算方法。

2. 提出静电场的问题,引导学生思考静电场的特性和描述方法。

二、库仑定律及其应用(20分钟)1. 介绍库仑定律的表述和意义;2. 通过示例讲解库仑定律的应用,如点电荷间的相互作用力计算;3. 引导学生思考库仑定律的适用条件和局限性。

三、电场叠加原理(20分钟)1. 介绍电场叠加原理的表述;2. 通过示例讲解电场叠加原理的应用,如求解点电荷电场分布;3. 引导学生思考电场叠加原理的适用条件和局限性。

四、静电场的描述方法(20分钟)1. 介绍解析法和几何法描述静电场的方法;2. 通过示例讲解解析法和几何法描述静电场的具体步骤;3. 引导学生思考解析法和几何法的优缺点。

五、高斯定理和环路定理(20分钟)1. 介绍高斯定理和环路定理的表述;2. 通过示例讲解高斯定理和环路定理在静电场中的应用;3. 引导学生思考高斯定理和环路定理的适用条件和局限性。

六、电势的概念及其计算(20分钟)1. 介绍电势的概念和计算方法;2. 通过示例讲解电势的计算方法,如电势差和电势能的计算;3. 引导学生思考电势的物理意义和应用。

七、电容器的基本原理和特性(20分钟)1. 介绍电容器的基本原理和特性;2. 通过示例讲解电容器的充放电过程和电容量的计算;3. 引导学生思考电容器在实际应用中的重要性。

静电场中班科学教案

静电场中班科学教案

在物理学中,静电场一直都是一个非常重要的课题。

在学生学习这个知识点的时候,很多老师会运用各种不同的教学方法来教授学生。

这篇文章将会介绍静电场中班科学教案的具体内容和实施方法,旨在帮助学生更加深入地了解这个重要的物理概念。

一、教学目标静电场中班科学教案的教学目标主要包括以下几点:1、学习静电场的基本概念、性质以及测量方法,能够正确运用库仑定律计算电荷间的相互作用力和它们所受的电场强度;2、通过实验观察和归纳,理解电场线和等势面的概念,确定场点的电势与电场线的走向的关系;3、掌握将电场的概念和应用扩展到激发电场、静电感应和电场能量等方面,对这些知识进行深入的思考和探讨;4、养成实验精神、探究科学和解决实际问题的能力,具备简单的实验设计和数据处理能力,形成实验思维和探究精神。

二、教学内容静电场中班科学教案的教学内容主要包括以下几个方面:1、电荷的基本概念和性质:介绍电荷的基本概念、正负电荷的定义、电量的量度和单位,让学生学会正确使用电荷量单位库仑;2、电场的基本概念:介绍电场的基本概念、代表电场强度的矢量,以及不同类型电荷电场相互作用的规律,让学生理解电场的本质;3、电势的概念与计算:介绍电势的概念、电势差和电势能的量度,讲解电势的计算方法以及与电场强度的关系;4、静电场的等势面和电场线:通过实验观察、观测数据的分析,学生能够理解等势面和电场线的意义和相互关系;5、电场中的静电感应和激发电荷,了解电介质材料结构和性质,探究电荷在电介质内部的作用和反应机理;6、电场能量和电势能:学习电场中的能量转换和运用,以及如何计算电势能。

三、教学方法静电场中班科学教案的教学方法包括以下几个方面:1、示范实验法:通过示范实验来引发学生的兴趣,进一步激发学生对于静电场的探究精神;2、教师讲授法:教师使用多媒体讲授静电场知识,能够使学生清晰地理解课本中的知识点;3、问题解答法:在教学过程中,学生提出的问题可以由教师解答或者由班内同学共同讨论,拓展知识点以及思考问题的角度;4、小组讨论法:利用小组讨论的方式,让学生们从不同的角度分析问题,并且形成自己的见解和思路;5、自学自检法:学生在课后自己阅读课内的内容,进行自我测试和知识点的巩固,提高自主学习和探究的能力。

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第一章 静电场一、知识要点(一)电荷及守恒定律 1. 电荷守恒定律(1)两种电荷:正电荷和负电荷,任何带电体所带电量是基本电荷的整数倍。

(2)基元电荷C e 19106.11-⨯=,质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量。

(3)电荷守恒定律:一个与外界无电荷交换的系统,电荷的代数和守恒。

2. 库仑定律(1)内容:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

(2)公式:221rQ Q KF =,F 叫库仑力或静电力,也叫电场力。

它可以是引力,也可以是斥力,K 叫静电力常量,229/109C m N K ⋅⨯=。

(3)适用条件:真空中的点电荷(带电体的线度远小于电荷间的距离r 时,带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计时,可看作是点电荷)。

(二)电场强度 1. 电场带电体周围存在的一种物质。

电场是客观存在的,不以人的意志为转移的,只要电荷存在,在其周围空间就存在电场,电场具有力的性质和能的性质。

2. 电场强度定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫做这一点的电场强度。

公式:q F E /=,E 与q 、F 无关,取决于电场本身,适用于一切电场。

方向:是矢量,规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受电场力方向相同。

3. 点电荷Q 在真空中产生的电场 2rQKE =,K 为静电力常量。

4. 匀强电场在匀强电场中,场强在数值上等于沿电场方向每单位长度上的电势差,即:d U E /=。

5. 电场叠加几个电场叠加在同一区域形成的合电场,其场强可用矢量的合成定则(平行四边形定则)进行合成。

6. 电场线(1)概念:为了形象地描绘电场,人为地在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这些曲线叫电场线。

(2)性质:① 电场线起始于正电荷(或来自无穷远)终止于负电荷(或伸向无穷远)但不会在没有电荷的地方中断;②电场线的疏密情况反映电场的强弱,电场线密的地方,场强大; ③电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向; ④电场线空间中不相交;⑤ 静电场中电场线不闭合(在变化的电磁场中可以闭合) ⑥ 电场线是人为引入的,实际上不是客观存在的。

(三)电势能和电势、电势差1.静电力做功的特点:只与电荷的始、末位置有关,与电荷经过的路径无关。

2.电势能(1)定义:电荷在电场中所具有的势能叫电势能。

(2)电场力做功与电势能的关系:在电场中移动电荷时,电场力对电荷做正功,电势能减少;电场力对电荷做负功,电势能增加。

电场力做的功等于电势能的变化量,即:PB PA P AB E E E W -=∆=也就是说,电荷在电场中某点(A )的电势能,等于静电力(电场力)把它从该点移动到零势能位置(B )时电场力所做的功。

若取0=PB E 则θcos AB AB PA qEL W E ==(对匀强电场)=AB qU (对所有电场)(3)特点:①与参考点(零势能位置)选取有关;②是电荷与所在电场所共有的 3. 电势电荷在电场中某点(A )的电势能(PA E )与它的电荷量(q )的比值,叫做这一点的电势。

用φ表示。

即qE PAA =φ。

电场中电势的高低:顺电场线的方向逐渐降低。

电势零位置的选取与零电势能位置选取相似。

4.等势面:电场中电势相同的点构成的面叫等势面。

它具有如下特点:(1)电荷在同一等势面上移动,电场力不做功(而电场力做的功为零时,电荷不一定沿等势面移动);(2)等势面一定跟电场线垂直; (3)等差等势面密的地方场强大; (4)任意两等势面都不会相交;(5)电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。

5.电势差定义:电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压。

用AB U 表示。

即BA AB A B BA B A AB U U U U -=-=-=两者关系或φφφφ也可这样说,电荷在电场中两点间移动时,电场力所做的功跟电荷电量的比值,叫做这两点间的电势差,也叫电压。

即:q W U AB AB /=,电场中A 、B 两点间的电势差只取决于A 、B 两点在电场中的位置,与参考点的选取及被移动的电荷无关,U 跟W 、q 无关。

※电场中的导体1. 静电感应:电场中的导体内部的自由电子受到电场力作用,将向电场反方向做定向移动,结果使导体两端分别出现正负感应电荷。

2. 处于静电平衡状态的导体的特征:(1)内部场强(合场强)处处为零;(2)整个导体是等势体,表面是个等势面;(3)表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直; (4)净电荷只能分布在导体的外表面上。

3. 静电屏蔽:金属网罩(或金属包皮)能把外电场遮住,使内部不受外电场的影响。

(四)电容器和电容1. 电容器:任何两个彼此靠近又相互绝缘的导体组成一个电容器。

使电容器带电(或电量增加)的过程叫充电,充电过程是电源的电能转化为电容器中的电场能的过程;使充电后的电容器失去电荷(或电量减少)的过程叫放电,放电过程是电容器中的电场能转化为其它形式的能量的过程。

2. 电容(1)定义:电容器所带的电量跟它两极间的电势差的比值叫电容器的电容。

(2)公式:U Q C /=,电容在数值上等于使电容器的两极板间的电势差增加1V 所需的电量,与Q 、U 无关,只取决于电容器本身。

(3)单位:法拉(F )。

pF F F 12610101==μ。

(4)平行板电容器的电容:随两极板间正对面积的增大而增大,随两极板间距离的减小而增大,随两极板间电介质的介电常数的增大而增大。

即kdSC r πε4=(真空中0=r ε) (五)带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中要受电场力作用,因此要产生加速度。

其速度、、动能、电势能等都发生变化。

二. 重、难点突破:1. 两点电荷间的相互作用力大小总是相等,即遵守牛顿第三定律。

点电荷是物理中的理想模型,当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。

例如:半径均为r 的金属球如图1所示放置,使两球的边缘相距为r ,今使两球带上等量的异种电荷Q ,设两电荷Q 间的库仑力大小为F ,比较F 与22)3(r Q K 的大小关系。

显然,如果电荷能全部集中在球心处,则二者相等。

但依题设条件,两球心间距离3r 不是远远大于r ,故不能把两带电球当作点电荷处理。

实际上,由于异种电荷的相互吸引,使电荷分布在两球较靠近的球面处,这样两部分电荷的距离小于3r ,故22)3(r Q K F >,同理,若两球带现种电荷Q ,则22)3(r Q K F <。

图12. 正确理解用比值定义的物理量,如电场强度q F E =,电势差qW U =,电容器的电容UQC =,用这些比值仅仅能测量出电场强度E 、电势差U 、电容C ,作为一个量度式,E 跟F 、q ,U 跟W 、q ,C 跟Q 、U 无关。

电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。

带电粒子在电场中的运动轨道是由带电粒子受到的合外力情况和初速度情况来决定。

3. 注意电势和电势差的区别与联系(1)区别:电场中某点的电势与零电势点的选取有关(一般取无限远处或地球为零电势点)。

而电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关。

(2)联系:电场中某点的电势等于该点与零电势点间的电势差;而某两点的电势差等于这两点的电势的差值,即B A AB U φφ-=。

4. 应用电场力做功的计算公式qU W =时,有两种方法:(1)依照课本的要求,三个量都取绝对值,先计算出功的数值,然后再根据电场力的方向与电荷移动位移方向间的夹角确定是电场力做功,还是克服电场力做功。

(2)代入符号使用,将公式写成AB AB qU W =,特别是在比较A 、B 两点电势高低时更为或“一定”或“可能”字样的选择题,采用特例法较好。

5. 带电粒子在电场中的运动(1)带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学知识,分析方法和力学的分析方法基本相同:先分析受力情况,再根据初始状态分析粒子的运动性质(平衡、加速或减速,是直线还是曲线,是类平抛运动,还是圆周运动等),然后选用恰当的规律解题。

(2)在对带电粒子进行受力分析时,要注意两点:①要掌握电场力的特点,如电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关,还与带电粒子的电量和电性有关;在匀强电场中,同一带电粒子所受的电场力处处是恒力;在非匀强电场中,同一带电粒子在不同位置所受的电场力不同。

②是否考虑重力要依据具体情况而定:a. 基本粒子:如电子、质子、氘核、氚核、α粒子、离子等,一般都不考虑重力(但并不忽略质量)。

b. 带电微粒:如液滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不能忽略重力。

(3)带电粒子的速度大小发生变化的过程是其他形式的能与动能之间的转化过程,解决这类问题,是恒力作用时,可用牛顿运动定律和运动学公式;而普通适用的是动能定理和能量守恒定律。

如选用动能定理,则要分清有哪些力做功?做的正功还是负功?是恒力做功还是变力做功?若电场力是变力,则电场力的功必须写成AB AB qU W =,找出初、末状态的动能增量。

※如选用能量守恒定律,则要分清有哪种形式的能在变化?怎样变化(是增加还减小)?能量守恒的表达形式有:①初态和末态的总能量相等,即末初E E =;②某些形式的能量减少一定等于其它形式的能量增加,即增减E E ∆=∆;③各种形式的能量的增量(初末111E E E -=∆)的代数和为零,即0......21=+∆+∆E E (4)带电粒子在匀强电场中的偏转:如果带电粒子以初速度0v 垂直于场强方向射入匀强电场,不计重力,粒子做类似平抛运动,分析时,一般采用力学中分析平抛运动的方法:把运动分解为垂直于电场方向上的一个分运动——匀速直线运动:t v x v v x 00,==;另一个是平行于场强方向上的分运动——匀加速运动,20)(21,,v x md qU y at v md qU a y ===,粒子的偏转角为dmv qU v v x x y 20tan ==α,根据已知条件的不同,有时采用动能定理或能量转化和守恒定律也很方便。

[例1] 如图所示,在真空中倾斜放置有等量异种电荷的平行金属板,一带电C q 4102-⨯=、质量g m 1=的带电体沿水平方向飞入电场,经A 点时速度sm v /1.00=,经0.02s 后回到A 点,求:(1)板间的电场强度E ;(2)金属板与水平方向的夹角θ。

【例2】如图所示,用三根长均为L的绝缘丝线悬挂两个质量均为m,带电量分别为+q和-q的小球,若加一个水平向左的匀强电场,使丝线都被拉紧且处于平衡状态,则所加电场的场强E的大小应满足什么条件?【例3】固定不动的正点电荷A,带电量为q=1.0×10-6 C,点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A为2cm、电势为3000V的P点,电场力做负功为1.8×10-3J。

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