高二下冊(cè)物理電場(chǎng)強(qiáng)度教學(xué)計(jì)劃
【教學(xué)目標(biāo)】
�。ㄒ唬┲R(shí)與技能
1.明確電場(chǎng)強(qiáng)度定義式的含義
2.知道電場(chǎng)的疊加原理，并應(yīng)用這個(gè)原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算.
�。ǘ┻^(guò)程與方法
通過(guò)分析在電場(chǎng)中的不同點(diǎn)，電場(chǎng)力F與電荷電量q的比例關(guān)系，使學(xué)生理解比值F/q反映的是電場(chǎng)的強(qiáng)弱，即電場(chǎng)強(qiáng)度的概念;知道電場(chǎng)疊加的一般方法。
�。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)分析和處理電場(chǎng)問(wèn)題的一般方法。
重點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式
難點(diǎn)：對(duì)電場(chǎng)概念的理解、應(yīng)用電場(chǎng)的疊加原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算
【教學(xué)流程】
(-)復(fù)習(xí)回顧舊知鋪墊
1.庫(kù)侖定律的適用條件：
(l)真空(無(wú)其它介質(zhì));(2)點(diǎn)電荷(其間距r帶電體尺寸L)非接觸力。
2、列舉：
(l)磁體間磁力;(2)質(zhì)點(diǎn)間一一萬(wàn)有引力。
經(jīng)類(lèi)比、推理，得：
電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的。(電荷周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)反過(guò)來(lái)又對(duì)置于其中的電荷施加力的作用)
引出電場(chǎng)、電場(chǎng)力兩個(gè)概念。本節(jié)課，我們主要研究電場(chǎng)問(wèn)題，以及為描述電場(chǎng)而要引入的另一個(gè)嶄新的物理量電場(chǎng)強(qiáng)度。
(二)新課教學(xué)
1.電場(chǎng)
(l)電場(chǎng)基本性質(zhì)：
電場(chǎng)客觀存在于任何電荷周?chē)请姾芍車(chē)嬖诘倪@個(gè)電場(chǎng)才對(duì)引入的其它電荷施加力的作用。
(2)電場(chǎng)基本屬性：
電場(chǎng)源于物質(zhì)(電荷)，又對(duì)物質(zhì)(電荷)施力。再根據(jù)力是物質(zhì)間的相互作用這一客觀真觀，毫無(wú)疑問(wèn)，電場(chǎng)是一種物質(zhì)。
(3)電場(chǎng)基本特征：
非實(shí)體、特殊態(tài)看不見(jiàn)、摸不著、聞不到(人體各種感官均無(wú)直接感覺(jué))。
電場(chǎng)是一種由非實(shí)體粒子所組成的具有特殊形態(tài)的物質(zhì)。
自然界中的物質(zhì)僅有兩種存在的形態(tài)，一種是以固、液、氣等普通形態(tài)存在的實(shí)體物質(zhì);而另一種，就是以特殊形態(tài)存在的非實(shí)體物質(zhì)場(chǎng)物質(zhì)。
(4)電場(chǎng)的檢驗(yàn)方法(由類(lèi)比法推理而得)：
無(wú)論物質(zhì)處于什么形態(tài)，我們都可以通過(guò)一定手段去感知它的存在，只是感知方式或使用工具不同而已，例如：
①生物學(xué)中動(dòng)植物的體系胞可以通過(guò)電子顯微鏡(利用其放大作用)來(lái)觀察。
②化學(xué)中的某些氣體可以通過(guò)人體的感官來(lái)感知(氯氣色覺(jué)，氨氣嗅覺(jué))
③生活中電視塔發(fā)射的電磁波可以通過(guò)電視接收機(jī)(轉(zhuǎn)換為音像信號(hào))來(lái)感知。
④物理學(xué)中磁體周?chē)拇艌?chǎng)可以通過(guò)放入其中的小磁針來(lái)檢驗(yàn)(磁場(chǎng)對(duì)場(chǎng)內(nèi)小磁針有力作用磁場(chǎng)的力性)。
�、菸锢韺W(xué)中電荷周?chē)碾妶?chǎng)可以通過(guò)放入其中的檢驗(yàn)電荷來(lái)檢驗(yàn)(電場(chǎng)對(duì)場(chǎng)內(nèi)的電荷有力作用電場(chǎng)的力性)。
2.電場(chǎng)強(qiáng)度
(l)模擬實(shí)驗(yàn)：
下面以點(diǎn)電荷Q(場(chǎng)源電荷)形成的電場(chǎng)為例，探討一下檢驗(yàn)電荷q在到Q距離(用r表示)不同的位置(場(chǎng)點(diǎn))所受電場(chǎng)力F有何不同。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過(guò)觀察與分析可以得出，同一個(gè)檢驗(yàn)電荷在點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中的不同位置所受電場(chǎng)力的大小、方向均不同.因?yàn)檫@個(gè)電場(chǎng)力是同一個(gè)電場(chǎng)給同一個(gè)檢驗(yàn)電荷的，所以，場(chǎng)源電荷周?chē)煌恢玫碾妶?chǎng)有強(qiáng)弱之分和方向之別;電場(chǎng)中同一位置，不同電荷所受電場(chǎng)力也不同，但是，電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷的'電荷量之比卻是一個(gè)不變的常量。前者引出電場(chǎng)強(qiáng)度概念;后者點(diǎn)明場(chǎng)強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)，而只由電場(chǎng)本身性質(zhì)決定(電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方案也由此而得)。
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度(簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng))：
�、俣x：放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力和它的電荷量q的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng)，用符號(hào)E表示。
�、诙x式：E=F/q
③單位：N/C
�、茈妶�(chǎng)強(qiáng)度是矢量
同一檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中不同的點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向不同，因此，場(chǎng)強(qiáng)不僅有大小，而且有方向，是矢量。用檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力的方向表征場(chǎng)強(qiáng)方向比較恰當(dāng)，但是，正、負(fù)檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中同一點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向不同且截然相反，怎么來(lái)定義場(chǎng)強(qiáng)方向呢?
回顧定義磁場(chǎng)方向時(shí)，檢驗(yàn)小磁針靜止時(shí)N、S極所指方向也是相反的，人為規(guī)定：小磁針N極指向?yàn)榇艌?chǎng)方向，這是人們的一種習(xí)慣。電場(chǎng)強(qiáng)度方向的定義也是如此。即規(guī)定正的檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向。
�、荻x模式：比值法
3.比值法定義物理量
(l)原則：被定義量與定義用量無(wú)關(guān)。
(2)應(yīng)用舉例(學(xué)生活動(dòng))：
速度v=s/t。單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移。v大運(yùn)動(dòng)得快。
密度=m/V。單位體積內(nèi)所含的質(zhì)量。大質(zhì)量密集。
加速度a=△v/t。單位時(shí)間內(nèi)速度的變化.a大速度變化快。
電阻R=U/I。因果倒置，但已習(xí)慣。R大阻電性強(qiáng)。
場(chǎng)強(qiáng)E=F/q。單位電荷量所受電場(chǎng)力。E大電場(chǎng)越強(qiáng)。
4.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)一場(chǎng)強(qiáng)定義式的應(yīng)用
(l)公式推導(dǎo)：
(2)場(chǎng)強(qiáng)特征：
①大�。航鼜�(qiáng)遠(yuǎn)弱，同心球面上名點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)值相等
②方向：正電荷周?chē)膱?chǎng)強(qiáng)方向一發(fā)散;
(3)決定因素：
�、俅笮。河蓷钤措姾傻碾姾闪縌以及場(chǎng)原電荷到場(chǎng)點(diǎn)之距r全權(quán)決定，而與檢驗(yàn)電荷的電荷量q的大小及其存在與否無(wú)關(guān)。
�、诜较颍河蓤�(chǎng)源電荷電性決定。
例：一點(diǎn)電荷Q=2.010-8C，在距此點(diǎn)電荷30cm處，該點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)是多少?
5.電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加
電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。
例：如圖所示，要真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=3.010-8C和Q2=-3.010-8C，它們相距0.1m.求電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離r相等，r=0.1m。
(四)課堂小結(jié)
1.對(duì)比法推知電場(chǎng)的存在，比值法定義電場(chǎng)的強(qiáng)度。
2.電荷間相互作用形式與本質(zhì)之區(qū)別
(l)形式上：電荷對(duì)電荷的作用非接觸力。
(2)本質(zhì)上：電場(chǎng)對(duì)電荷的作用接觸力。(受電場(chǎng)力作用的電荷肯定處于電場(chǎng)中)
3.場(chǎng)強(qiáng)幾種表達(dá)式的對(duì)比
(l)E=F/q定義式，適用于任意電場(chǎng)。
(2)決定式，適用于真空中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)。
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