《电场及电场力的性质》单元教学设计
物理教学教案:电场的性质与电场的性质
案例分析:通过 分析实际案例, 让学生了解电场 性质在生活和生 产中的应用。
互动讨论:组织 学生进行互动讨 论,引导学生主 动思考和探索电 场的性质。
电场性质的教学评价
学生对电场概念 的理解程度
学生能否运用电 场性质解决实际 问题
学生对电场性质 实验的掌握情况
学生对电场性质 在生活中的应用 能力
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电场的性质与物理 教学教案
电场性质的教学目标
理解电场的概念和性质,掌握电场的基本特征。 掌握电场线、等势面等基本概念,理解电场强度、电势等物理量的意义。 掌握电场力、电场力做功等基本规律,理解电场对带电粒子的作用。 了解电场在实际生活中的应用,培养学生对电场的好奇心和探究欲望。
电场性质的教学内容
设计教学流程:按照“引入-讲解 -实验-总结”的流程进行教学设 计,确保教学内容的连贯性和系 统性。
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选择教学方法:采用讲解、演示、 实验等多种教学方法,帮助学生 理解电场的性质和概念。
制定评价标准:根据学生的课堂 表现、作业完成情况以及测试成 绩等,对学生的学习成果进行评 价和反馈。
教案设计思路
教学目标的设计思路
知识目标:掌握电 场的基本概念、性 质和规律
能力目标:能够运 用电场知识解决实 际问题,培养学生 的实验操作和观察 能力
情感态度与价值观: 培养学生对自然现 象的好奇心和探究 精神,树立科学的 世界观和价值观
教学内容的设计思路
确定教学目标:明确学生应掌握 的电场性质和概念,以及能够运 用所学知识解决实际问题。
电场的定义与 概念
电场的基本性 质:电场对放 入其中的电荷
有力的作用
《电场力的性质》教学设计
《电场力的性质》教学设计方案课题名称电场力的性质科目物理年级高三教学时间 2 课时学习者分学生已经复习了力学的基础上,来复习电学,对所用力学知析识相对熟悉,但对电学的基础概念,由于时间过长,遗忘较多。
一、情感态度与价值观1.使学生建立事物是普遍联系的观点。
2.通过学习培养学生热爱科学的态度。
教学目标二、过程与方法1.通过问题的设置,引导学生回忆并理解描述电场力的性质物理量。
2.采用归纳法建立本部分内容的知识结构。
3.建立解题的基本思路。
教学重点、难点展示题目,学生思考解答三、知识与技能1.理解电学的两条实验规律。
2.理解电场强度与电场线的概念,及点电荷的场强决定式。
3.建立解决电场力学问题的基本思路。
1.库仑定律,描述电场力性质的概念。
2.建立解决问题的一般思路。
教学过程1.电场强度和电场力(通过 5 个针对练习,完善对电场强度、电场力概念的理解,并能简单应用。
)针对训练1-1:真空中点电荷+Q产生的电场中,距离场源r 处的 A 点放一个电量 q = -2 10-8 C 的电荷,受到电场力大小为610-6N,则该力的方向跟 A 点电场强度的方向相, A 点电场强度大小为N/C ;如果在 A 点放一个 q =+4 10-8C的电荷,它受到的电场力大小为N ;方向跟 A 点场强的方向相;如果拿走电荷 q 则A点场强大小为N/C ;如果将场源电荷更换为-2Q,A 点电场强度大小变为N/C ,方向与原来方向相。
针对训练1-2:下列关于电场强度的说法中,正确的是()A. 在一个以点电荷Q为中心, r 为半径的球面上,各处的电场强度都相同B. 由公式 E= F可知,电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所q受的电场力 F 成正比C.在公式 F=kQ 1Q 2中,kQ 2是点电荷 Q 2 产生的电场在点电荷Q 1 处的场强r 2r 2大小;而kQ 1是点电荷 Q 1 产生的电场在点电荷 Q 2 处场强的大小r2D. 据匀强电场场强计算式EU,场强的大小等于两点间的电势差与两点 d间距离的比值。
电场的力的性质 教案
第九单元 电场(一)电场的力的性质教学目标1.知道两种电荷,元电荷及其带电量,理解摩擦起电、感应起电、接触带电的实质.2.理解点电荷这一理想化模型,掌握库仑定律.3.理解电场强度的定义式及其物理意义.4.知道几种典型的电场线的分布,知道电场线的特点.重点:对基本概念的理解难点:带电质点在电场中的受力分析以及与牛顿定律相结合的综合问题一、电场1、电荷周围存在着电场,带电体间的相互作用是通过周围的电场产生的,电场是客观存在的一种特殊物质形态。
2、电场的基本性质①对放入其中的电荷有力的作用;②能使放入电场中的导体产生静电感应现象。
二、电荷1、元电荷:c e 19106.1-⨯= 所有带电体所带的电荷量均为元电荷的整数倍2、比荷:也叫荷质比m q 电子的荷质比c m e e111076.1⨯= 3、起电方式(1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,带上等量导种的电荷。
(2)接触起电:分配规律:完全相同的带电金属小球相接触,带同种电荷时,平均分配总电荷量;带异种电荷时,先中和后平均分配剩余电荷量。
(3)感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相异的电荷,而另一端带上与带电体电荷相同的电荷。
(近端和远端)a .使带电体C (如带正电)靠近相互接触的两导体A 、B (如图甲).b .保持C 不动,用绝缘工具分开A 、B .c .移走C ,则A 带负电,B 带正电(如图乙).如果先移走C ,再分开A 、B ,那么原来A 、B上感应出的异种电荷立即中和,不会使A 、B 带电.注意:当一端接地时,导体为近端,大地为远端场的提出 (1)凡是在有电荷的地方, 周围都存在电场 (2)在变化的磁场周围也有电场; 变化的电场周围存在磁场。
(3)电场与磁场是不同于实体的另一种形态的物质。
4、物体带电的实质:电子从一个物体转移到另一个物体,即电子的转移。
各种物质的原子核对电子的束缚能力不同,因而物质得失电子的本领也不同,这就造成了摩擦起电等各种带电现象。
电场力的性质教学设计
2.1 探究电场的力的性质教学目标:1.知识与技能:理解场、静电场、电场力、电场强度的概念,掌握电场强度的定义式和点电荷场强的计算公式,能正确理解和使用电场强度的单位,了解一些典型的电场强度值。
2.过程与方法:通过引入试探电荷研究电场,知道用理想模型进行研究的方法,体会用比值定义电场强度的方法。
3.情感态度与价值观:了解引入“场”概念的探索过程,感受科学家的钻研精神,通过建立电场强度概念和推导点电荷场强的过程,训练学生的抽象思维能力。
教学重点: 本节课的教学重点是建立电场强度的概念,知道电场强度的定义式qF E =和点电荷的场强公式2k r Q E =,并知道这两个公式的适用范围。
教学难点:由于场是一种看不见摸不着的特殊形态的物质,如何引导学生用合适的方法来研究电场是教学的重点。
在研究电场性质的过程中,如何引导学生认识用比值定义电场强度是教学的另一难点。
教学过程:◆ 创设情境,引入新课教师提供示波器实物,演示观察直流电和交流电的波形(或播放投影)。
说明示波器在电子技术中有广泛的应用。
同时简介示波管中的电子束受到力的作用而运动,打在荧光屏上形成图像。
(不要求也不可能让学生在这里就明白示波器的工作原理,仅让学生有一个大概的了解)。
接着,引导学生汇报想要弄清的问题(即悬念):例如,电子受到的是一种什么力?是库仑力吗?是由谁提供的呢?电荷间的相互作用是靠什么传递的呢?……由此引入新课,简介本章所要学习的内容。
第二章电场与示波器2.1 探究电场的力的性质一、电场在学生阅读教材的基础上,由学生理清科学家探索“场”概念的简要历程:牛顿时代的人提出“超距作用的观点”。
法拉第提出“近距作用的观点”并用“电场”一词;麦克斯韦建立电磁理论。
从此“场”成为现代物理学中最重要的基本概念之一。
◆师生归纳1.场:物质存在的一种特殊形态。
即看不见有摸不着。
2.电场:电荷周围空间存在的场。
可与引力场(重力场)类比3.电场力:电场对放在其中的电荷的作用力。
电场力的性质教案
课题:电场力的性质【教学目标】1.知识与技能:(1).理解电场强度的定义、意义及表示方法.(2).熟练掌握各种电场的电场线分布,并能利用它们分析解决问题. (3).会分析、计算在电场的叠加问题. 2.过与方法:通过对合场强的计算,提高利用微元等多种方法解决问题的能力。
3.情感、态度与价值观:通过课前先学,自我整理,提高学生自主复习的能力和知识整合能力。
【重点难点】(1).熟练掌握各种电场的电场线分布,并能利用它们分析解决问题. (2). 会分析、计算在电场的叠加问题.【教具准备】 电子白板 SMART 课件 导学案 展示平台 【教学安排】 1课时 【教学过程】 一、新课引入完成导学案中“导学提纲”和“基础演练”两部分内容。
二、新课教学(一)展示学生自主学习情况。
学生上台展示学习内容。
一、电场强度 1.静电场(1)电场是存在于电荷周围的一种物质,静电荷产生的电场叫静电场.(2)电荷间的相互作用是通过电场实现的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用. 2.电场强度(1)物理意义:表示电场的强弱和方向.(2)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.(3)定义式:E =Fq.(4)标矢性:电场强度是矢量,正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向,电场强度的叠加遵从平行四边形定则. (5)点电荷电场强度的表达式:E=kq/r 2 思考:(1)点电荷电场强度是如何推到而来的?(2)电场的计算式E =Fq .与E=kq/r 2 之间的区别和联系。
(3)电场强度的大小由什么决定? 二、电场线 1.定义:为了直观形象地描述电场中各点电场强度的大小及方向,在电场中画出一系列的曲线,使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向,曲线的疏密表示电场强度的大小. 2.特点:(1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于负电荷或无限远处; (2)电场线在电场中不相交;(3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大; (4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向; (5)沿电场线方向电势逐渐降低; (6)电场线和等势面在相交处互相垂直. 3.几种典型电场的电场线(如图3所示).(二)典型题型分析: 1、电场的叠加引例:例1、如图所示,在水平向右、大小为E 的匀强电场中,在O 点固定一电荷量为Q 的正电荷,A 、B 、C 、D 为以O 为圆心、半径为r 的同一圆周上的四点,B 、D 连线与电场线平行,A 、C 连线与电场线垂直.则 ( A )A .A 点的场强大小为E 2+k 2Q 2r 4 B .B 点的场强大小为E -k Q r2C .D 点的场强大小不可能为0 D .A 、C 两点的场强相同思考:电场的叠加满足什么规律?点电荷的场强方向右什么特点?小结:(1)电场叠加:多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和.(2)运算法则:平行四边形定则.课堂反馈1、如图所示,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,∠MOP =60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小为E 1;若将N 点处的点电荷移至P 点,则O 点电场强度的大小变为E 2.E 1与E 2之比为( B )A .1∶2B .2∶1C .2∶ 3D .4∶ 32、如图,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、 c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷.已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( B )A .k 3q R2B .k 10q 9R2C .k Q +q R2D .k 9Q +q 9R 2例4、一半径为R 的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q 的电荷,另一电量为+q 的点电荷放在球心O 处,由于对称性,点电荷受力为零.现在球壳上挖去半径为r ,(r<<R)的一个小圆孔,则剩余的绝缘球壳在球心处产生的场强大小为多少?方向如何? (已知静电力恒量为k)小结:(3)电场的叠加可采用微元法、割补法、对称法等思想处理。
电场力的性质教学设计
《电场力的性质》教学设计一、教学目标:1.知识目标加深理解库仑定律、电场强度、电场线等重点概念。
2.能力目标在熟练掌握基本概念的基础上,能够分析和解决一些物理问题。
3.物理方法教育目标通过复习,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、重难点:物理概念的深刻含义、对物理概念的综合性运用静电场部分的内容概念性强,规律内容含义深刻,是有关知识应用的基础.但由于概念和规律较抽象,对掌握这些概念和规律造成了一定的难度.所以,恰当地建立有关的知识结构,处理好概念之间、规律之间的关系,是解决复习困难的有效方式.三、教学方法:复习提问,讲练结合,学案导学四、教具:多媒体,学案,五、教学过程引入新课:教师:从本节课开始,我们复习静电场的有关知识。
请同学观看电荷之间的相互作用视频。
教师:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
思考一:如何使物体带电?思考二:电荷之间的相互作用力是如何产生的?主要教学过程:思考一:使物体带电的方式和本质?物体带电的规律以及所带电荷量满足的规律?(一)电荷221r Q Q k F 在初中的学习中,我们已经知道,自然界存在两种电荷,叫做正电荷与负电荷。
用毛皮摩擦橡胶棒,用丝绸摩擦有机玻璃棒后,橡胶棒带负电,毛皮带正电,有机玻璃棒带正电,丝绸带负电。
物体带电后,能吸引轻小物体,而且带电越多,吸引力就越大。
在实践中使物体带电有三种方式:1、起电的方法(1)、摩擦起电的实质:(2)、接触起电: (3)、感应起电: 各种起电方式的实质:电子从一个物体转移到另一个物体2、电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们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;在转移的过程中,电荷的总量不变。
3、元电荷:电荷的多少叫电量,电量的单位是库仑。
电子带有最小的负电荷,质子带有最小的正电荷,它们电量的绝对值相等,一个电子电量e=1.6×10-19C 。
电场力的性质优秀教案
第七章静电场第1节电场力的性质一、考情概览考点及要求命题视角核心素养目标指要物质的电结构、电荷守恒Ⅰ静电现象的解释Ⅰ点电荷Ⅰ库仑定律Ⅱ静电场Ⅰ电场强度、点电荷的电场强度Ⅱ电场线Ⅰ电势能、电势Ⅰ电势差Ⅱ1.高考中涉及本章内容的题目较多,不但有选择题,还有计算题。
选择题主要考查对基本概念和物理模型的理解,如对电场分布特点、电势和电势能的理解。
2.在计算题中,高考的热点内容是带电粒子在电场中的加速和偏转问题,它常与牛顿运动定律、功能关系、能量守恒定律等内容综合考查。
通过复习,要达到:1.要有清晰的电场、电场强度、电势、电势能、电势差、电容、电场线、等势面等物理观念,能准确应用这些概念和规律描述和解释电现象。
2.要能对综合性电场问题进行分析和推理,恰当使用电学公式和规律采用不同方式分析解决实际中的问题。
考点及要求命题视角核心素养目标指要匀强电场中电势差与电场强度的关系Ⅱ带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ示波管Ⅰ常见的电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ3.有时也与实际生活、科学研究联系出题,如喷墨打印机、静电除尘器、示波管、串联加速器等都有可能成为高考新情景综合问题的命题素材。
3.要让学生深刻体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法、体会用物理量之比定义新物理量的方法、体会类比法、对称法、微元法的应用,深化模型构建、科学推理和归纳的核心素养的培养。
4.指导学生应用动力学和功能的物理观念,把电学问题转化构建为力学运动模型,通过典型例题、精练习题,使科学思维等物理核心素养培养进一步提升,达到物理核心素养要求的目标。
二、知识梳理一、电荷电荷守恒定律1.两种电荷毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.元电荷最小的电荷量,其值为e=1.60×10-19C。
3.电荷守恒定律(1)内容: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;在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
高中物理电场单元设计教案
高中物理电场单元设计教案教学目标:1. 理解电场的概念和特点;2. 掌握电场强度、电势和电势能的计算方法;3. 能够利用库仑定律解决电场中的问题;4. 了解电势与电场的关系以及电场与电路的关系。
教学准备:1. 教材《高中物理》相关章节内容;2. 教学实验装置和实验材料;3. 电场模型、电荷、导体等教学辅助器材;4. 录音笔、计算器等教学用具。
教学过程:第一课时:电场的概念1. 引入电场的概念,让学生观察一根桌子上放着的一块带正电的塑料片,讨论其周围是否存在一种力的作用。
2. 讲解电场的定义,引入电场强度的概念,说明电场的方向以及表示方法。
第二课时:电场力的计算1. 介绍库仑定律的内容,分析电场中电荷之间的作用力的计算方法。
2. 进行实验,测量两个带电粒子之间的作用力,验证库仑定律。
第三课时:电势的概念1. 介绍电势的概念和性质,说明电势与物体带电状态的关系。
2. 讲解电势能的定义,引入电势能的计算公式。
第四课时:电势的计算1. 讲解电场中电势的计算方法,包括点电荷、均匀带电体等情况的计算。
2. 进行实验,测量点电荷周围的电势分布,掌握电势的实际测量方法。
第五课时:电势与电场的关系1. 探讨电势与电场的关系,引入电场力的概念,并进行相关计算练习。
2. 分析电场与电路之间的关系,解释电势差、电势能在电路中的应用。
课堂延伸:1. 学生分组进行实验设计,研究不同带电体之间作用力的计算方法;2. 带领学生实地探访电场强度和电势分布的实际应用。
课后作业:1. 完成课后习题,巩固库仑定律、电场强度等概念的计算方法;2. 总结电场和电势的关系,准备小结报告。
教学反思:本次教学重点在于引导学生理解电场的概念和特点,掌握电场的计算方法,并能够解决相关问题。
通过实验和案例分析,激发学生学习兴趣,培养学生的思维能力和实践能力,帮助学生深入理解电场的物理现象和实际应用。
第七章电场 第一节电场力的性质 教案
第七章电场第一节电场力的性质一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:一个元电荷的电量为1.6×10-19C,是一个电子所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
3、使物体带电叫起电,使物体带电的方式有三种①摩擦起电,②接触起电,③感应起电。
4、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能被消灭,它们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,系统的电荷总数是不变的.注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。
二、库仑定律1.内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟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。
2.公式:F=kQ1Q2/r2 k=9.0×109N·m2/C23.适用条件:(1)真空中;(2)点电荷.点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r)。
点电荷很相似于我们力学中的质点.注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引”的规律定性判定。
三、电场:1、存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质.电荷间的作用总是通过电场进行的。
2、电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
3、电场可以由存在的电荷产生,也可以由变化的磁场产生。
四、电场强度1.定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度,表示该处电场的强弱2.表达式:E=F/q 单位是:N/C或V/m;E=kQ/r2(导出式,场源是真空中的点电荷时才适用,其中Q是产生该电场的电荷)E=U/d(导出式,仅适用于匀强电场,其中d是沿电场线方向上的距离)3.方向:与该点正电荷受力方向相同,与负电荷的受力方向相反;电场线的切线方向是该点场强的方向;场强的方向与该处等势面的方向垂直.4.在电场中某一点确定了,则该点场强的大小与方向就是一个定值,与放入的检验电荷无关,即使不放入检验电荷,该处的场强大小方向仍不变,这一点很相似于重力场中的重力加速度,点定则重力加速度定,与放入该处物体的质量无关,即使不放入物体,该处的重力加速度仍为一个定值.5、电场强度是矢量,电场强度的合成按照矢量的合成法则.(平行四边形法则和三角形法则)6、电场强度和电场力是两个概念,电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关,而电场力的大小与方向则跟放入的检验电荷有关,电场力F=qE五、电场线:是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线,客观并不存在.1.切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向或者负电荷受力的反方向.2.从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷终止.3.疏密表示该处电场的强弱,也表示该处场强的大小.4.没有画出电场线的地方不一定没有电场.5.顺着电场线方向,电势越来越低.6.电场线永不相交相切也不闭合,7.电场线不是电荷运动的轨迹.8、几种电场电场线的分布(1)孤立点电荷周围的电场;特点:①离点电荷越近,电场线越密,场强越大。
高三物理教案:《电场力的性质》教学设计
高三物理教案:《电场力的性质》教学设计(学习版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制学校:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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《电场的性质》主题单元设计
师:按照这个规定,如果放入电场中的是负电荷呢?
学生回答:与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反。
【小结】E 的方向与试探电荷的电性无关。 事件 4 巩固练习 【例 1】 真空中点电荷+Q 产生的电场中,距离场源 r 处的 A 点放一个电量 q =-2×10 C 的电荷,受到电场力大小为 6×10 N, 则该力的方向跟 A 点的电场强度的方向相
-8 -8 -6
,A 点的电场强度大小为
N/C; ;
如果在 A 点放一个 =4×10 C 的电荷,它受到的电场力为 如果拿走电荷 ,则 A 点场强大小为 事件 5 小结 N/C。
N,方向跟 A 点的场强的方向相
可评价的学习要素 1、 认识电场,感悟电场的强弱。 评价方法:现场评价 评价指标:1、参与程度、积极程度 2、建立电场强度的概念 评价方法:使用量规(自评+小组内互评+师评) 2、回答问题正确程度 3、实验的观察反馈效果
根据本单元内容,设计以下四个专题来组织学习活动。
专题一:电场强度; 专题二:电势能和电势; 专题三:电势差; 专题四:电势差与电场强度的关系。 学生最后的预期学习成果理解掌握几个重要概念,完成一份“生活中的电磁现象”的研究报告。 主题学习目标(描述该主题学习所要达到的主要目标) 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、电势、电场力做功、电势能电势差的概念及其定义式,会根据定义式进行有关的计算, 3.掌握电场强度、电势、电场力做功、电势能电势差的概念的标矢性,
9 2 2 -6
位置
电荷量
A
B
q1=+1×10-9c q2=+2×10-9c q3=+3×10-9c 静电力/电量
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《电场及电场力的性质》单元教学设计学校:泸源中学学科:物理主备人:梅周全备课组长:郑仕潮集体备课:2014年9月4日教学:9月日至月日一、内容及其解析1.内容本单元教学内容如下:本单元主要内容是库仑力、电场强度的描述,使物体带电的三种方法,其中核心内容是电场的描述。
根据核心内容的知识类型,教学应该按概念课课课型设计并实施。
2.解析(1)对核心内容的解析本单元是在动力学的基础上,进一步研究《电场及电场力的性质》。
本单元主要是以电场力的性质为主线,主要研究库仑力和电场强度。
从本单元内容来看,使物体带电方式,库仑定律和电荷平分原则的综合运用,电场的描述,即电场强度和电场线是本单元的主要内容。
在本单元中,库仑定律和电荷平分原则的综合运用,电场的描述,即电场强度和电场线是本单元的核心内容。
其中,电场强度是本模块的核心内容。
(2)对有关原理与规则的解析本单元在学生学习了动力学的基础上,通过对具体问题的分析,让学生明白:场和实物是物质存在的两种基本形式,电场力具有力的一切性质。
那么怎样才能产生电场,电场力的大小,方向如何确定呢?进而引导学生查阅资料和自主归纳得出使物体带电的方式以及电场力的描述方法。
共分三个课时。
第一课时探究使物体带电的方式;第二课时再在此基础上研究库仑定律和电荷平分原则,第三课时再研究电场及电场的描述。
本单元将按照这样的思路进行教学。
二、目标及其解析1.目标(1)单元目标:①知道使物体带电的三种方式,会运用感应起电解决相关问题。
②会运用库仑定律和电荷平分原则解决相关问题。
③理解并掌握电场强度和电场线,并能解决相关问题。
(2)课堂教学目标:①通过对具体问题分析,让学生掌握使物体带电的三种方法。
②通过对例题分析,让学生正确理解三种起点方式的本质,并会运用感应起电处理相关问题。
③通过具体问题分析,让学生学会运用库仑定律和电荷平分原则解决相关问题。
④通过对具体问题的分析,让学生理解电场的描述方法——电场强度和电场线。
⑤会应用电场的叠加原理进行简单的计算;会根据电场线和运动轨迹判断粒子电性等相关问题。
2.解析1、掌握使物体带电的三种方式,就是指通过具体问题分析,让学生学会并掌握摩擦起电、接触起电和感应起电三种方式;并理解物体带电量一定是元电荷量的整数倍。
2、理解三种起点方式的本质,就是指通过具体事例分析,让学生正确理解三种起点方式本质都是电荷的转移,并总结出电荷守恒定律和电荷平分原则。
会运用感应起电处理相关问题,就是指会运用感应起电原理解决感应起电的具体问题。
3、会运用库仑定律和电荷平分原则解决相关问题,就是指通过对库仑定律和电荷平分原则的理解和在实际问题中的运用,掌握库仑定律和电荷平分原则的综合问题的基本分析方法。
4、理解电场的描述方法——电场强度和电场线,就是指通过电荷与电荷的相互作用力引出电场;为了描述电场而引人电场强度,引导学生自学和查阅资料理解电场强度的大小和方向并在此基础上引出电场线,并理解电场线的特点。
5、会应用电场的叠加原理进行简单的计算,就是指通过具体问题分析总结出电场叠加的相关问题处理方法;会根据电场线和运动轨迹判断粒子电性等相关问题,就是指通过对已知电场线和粒子运动轨迹判断粒子电性或电场强度方向,判断加度度、速度、动能等的变化情况的题型分析,总结出这类问题的处理思路和方法。
三、教学问题诊断分析(一)本单元第一个可能遇到的困难是不能正确理解起点的本质和电荷守恒。
原因是:之前我们学习的是宏观物体的运动,而微观粒子看不见,摸不着,使学生的理解产生了障碍。
解决办法是要通过视频演示让学生真切的感受和理解物体带电的原因,并在此基础上引导学生理解使物体带电的三种方式其本质都是一样的,进而引出电荷守恒定律。
(二)本单元可能遇到的主要困难就是不能根据电场线和运动轨迹解决相关问题。
原因是:学生对曲线运动的受力条件和特点掌握不够熟悉,又是第一次接触用电场线形象描述电场这样的方式,掌握不到位。
解决办法是给出具体问题,给时间让学生自主分析同时可适当引导,通过具体问题分析进而得出这类问题的分析方法和基本处理方法并多加练习以巩固。
四、教学过程设计第一课时电荷及其守恒定律(一)引入新课问题1:M和N是原来都不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10-10C,下列判断中正确的是()A .在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从N转移到了MC.N在摩擦后带负电荷1.6×10-10CD.M在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子设计意图:通过对此问题的思考和解决,让学生理解摩擦起点的原因和本质。
师生活动:如果学生不会解答此题,可以通过以下问题进行引导。
1、初中学过自然界有几种电荷,电荷的多少用什么表示?2、引导学生阅读教材有关物质内部微观结构的描述,思考和回答问题:(1)物质的微观结构是怎样的?摩擦起电的原因是什么?(2)在摩擦起电的过程中是否创造了电荷?3、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?练习1、关于元电荷的理解,下列说法正确的是:[ ]A.物体不带电的原因是因为物体内部存在电荷B.元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C.元电荷就是质子D.物体所带的电量只能是元电荷的整数倍设计意图:通过对此问题的思考和解决,加深学生对电荷以及物体带电本质理解的掌握。
练习2、试分析毛皮摩擦的橡胶棒带负电,丝绸摩擦的玻璃棒带正电的原因和本质?设计意图:通过对此问题的思考和解决,加深学生对摩擦起电的原因和本质理解的掌握。
问题2:除了摩擦起电,还有没有可以使物体带上电的方法呢?如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂着金属验电箔.若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是()A.只有M端验电箔张开,且M端带正电B.只有N端验电箔张开,且N端带负电C.两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电D.两端的验电箔都张开,且左端带正电,右端带负电设计意图:通过对此问题的思考和解决,让学生理解感应起点的原因和本质。
师生活动:如果学生不会解答此题,可以通过以下问题进行引导。
实验:取有绝缘支柱的两个不带电枕形导体A、B,使它们彼此接触。
(如图)1、把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A,B,可以看到A,B上的金属箔有什么变化?说明什么?2、如果先把C移走,A和B上的金属箔有什么变化?说明什么?3、如果先把A和B分开,然后移开C,可以看到A和B有什么变化?说明什么?4、如果再让A和B接触,A和B上的金属箔有什么变化?说明什么?,重新接触后A和B 上的金属箔有什么变化?说明什么?例1、如图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。
当枕形导体的A端靠近一带电导体C时()A.A端金箔张开,B端金箔闭合B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开D.选项A中两对金箔分别带异种电荷,选项C中两对金箔带同种电荷设计意图:通过对此问题的思考和解决,让学生学会运用感应起电的原因和本质解决相关问题。
练习1、如图所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是( )A、枕形金属导体上的正电荷向B端移动,负电荷不移动B、枕形金属导体中的负电荷向A端移动,正电荷不移动C、枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D、枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动设计意图:通过对此问题的思考和解决,巩固学生对感应起电的原因和本质的理解。
练习2、关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是( )A、摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造出电荷B、摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C、感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分D、感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体设计意图:通过对此问题的思考和解决,检测学生对摩擦起电和感应起电的本质都是电荷的转移,都并没有创造出电荷的掌握程度。
问题3、A金属球带电荷量为+q,让和A完全相同的金属球B(不带电)与A接触后分开,试分析分开后他们的电性和带电荷量的大小?设计意图:通过对此问题的思考和解决,让学生理解接触起点的原因和本质。
师生活动:如果学生不会解答此题,可以通过以下问题进行引导。
1、物体带电的原因是什么?本质是什么?2、物体带电荷能否分布在导体内部?物体带电荷量分布有何特点?例、两个完全相同的金属球,一个带+6×10-8C的电量,另一个带-2×10-8C的电量。
把两球接触后再分开,两球分别带电多少?设计意图:通过对此问题的思考和解决,让学生理解接触起点的原因和本质,以及电荷守恒定律。
练习1、关于电荷守恒定律,下列叙述正确的是:( )A、一个物体所带的电量总是守恒的;B、在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电量总是守恒的;C、在一定的条件下,一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失,但是这并不违背电荷守恒定律;D、电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换;设计意图:通过对此问题的思考和解决,加深学生对电荷守恒定律理解。
练习2、有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电量Q A= -6.4×10-9C,Q B=-3.2×10-9C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?设计意图:通过对此问题的思考和解决,加深学生对接触起点的原因和本质,以及电荷守恒定律的理解。
第二课时库仑定律和电荷平分原则问题1:试比较电子和质子间的静电引力和万有引力.已知电子的质量m1=9.10×10-31kg,质子的质量m2=1.67×10-27kg.电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C.设计意图:通过对此问题的思考和解决,使学生通过类比方法理解库仑定律,并会运用其解决简单问题。
师生活动:如果学生不会解答此题,可以通过以下问题进行引导。
1、回忆初中所学正负电荷的相互作用力方向如何判定?2、那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢?(阅读教材p5)结论:电荷之间存在着相互作用力,力的大小与、有关,电量越大,距离越近,作用力就越;反之电量越小,距离越远,作用力就越。
作用力的方向,可用同种电荷相斥,异种电荷相吸的规律确定。
3、库仑定律的内容和表达式如何,你认为对库仑定律要怎样理解?例1、大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷,相隔一定距离时,两球间的库仑引力大小为F,现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球,先后与A、B两个小球接触后再移开,这时A、B两球间的库仑力大小A.一定是F/8B.一定是F/4C.可能是3F/8D.可能是3F/4设计意图:通过对此问题的思考和解决,使学生掌握运用电荷守恒得出电荷平分原则并会用库仑定律求库仑力。