2019-2020年人教版高中物理選修3-1 第1章 第3節(jié) 電場強(qiáng)度(教案).doc
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2019-2020年人教版高中物理選修3-1 第1章 第3節(jié) 電場強(qiáng)度(教案) 【知識與技能】 1.粗略了解物理學(xué)史上對電荷間相互作用力的認(rèn)識過程。 2.知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。 3.理解電場強(qiáng)度的概念及其定義,會(huì)根據(jù)電場強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。知道電場強(qiáng)度是矢量,知道電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。 4.能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式,并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 5.知道場強(qiáng)的疊加原理,并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡單的計(jì)算。 【過程與方法】 1.經(jīng)歷“探究描述電場強(qiáng)弱的物理量”的過程,獲得探究活動(dòng)的體驗(yàn)。 2.領(lǐng)略通過電荷在電場中所受靜電力研究電場、理想模型法、比值法、類比法等物理學(xué)研究方法。 【情感態(tài)度與價(jià)值觀】 1.體驗(yàn)探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。 2.學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度。 【教學(xué)過程】 ★重難點(diǎn)一、對電場及電場強(qiáng)度的理解★ 一、電場 1.電場. 在電荷的周圍空間存在著電場.電場是在電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì),它的性質(zhì)是傳遞電荷間的相互作用.其中靜止電荷產(chǎn)生的電場叫靜電場. 2.對電場的三點(diǎn)理解. (1)電場是一種特殊物質(zhì),并非由分子、原子組成,但客觀存在. (2)電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,可由下圖表示. (3)電場雖然看不見、摸不著,但它總能通過一些性質(zhì)而表現(xiàn)其存在,如在電場中放入電荷,電場就對電荷有力的作用,所以電場也是客觀存在的,因而也是一種物質(zhì). 3.電場的來源. (1)由存在的電荷產(chǎn)生;(2)由變化的磁場產(chǎn)生. 二、電場強(qiáng)度 1.試探電荷與場源電荷. (1)試探電荷:如下圖所示,帶電小球是用來檢驗(yàn)電場是否存在及其強(qiáng)弱分布情況的,稱為試探電荷,或檢驗(yàn)電荷. (2)場源電荷:被檢驗(yàn)的電場是電荷Q所激發(fā)的,電荷Q稱為場源電荷,或源電荷. (3)對試探電荷的兩點(diǎn)理解: ①試探電荷的電荷量和尺寸必須充分小,放入試探電荷后不引起原電場的明顯變化. ②試探電荷有電荷量,但忽略它產(chǎn)生的電場. 3.電場強(qiáng)度與電場力的比較 3.電場強(qiáng)度的性質(zhì) 4.電場強(qiáng)度的疊加:若場源電荷不唯一,空間某點(diǎn)的電場等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和,這種關(guān)系叫做電場強(qiáng)度的疊加,遵循平行四邊形定則. 三、點(diǎn)電荷的電場、電場強(qiáng)度的疊加 1.點(diǎn)電荷的電場 如圖所示,場源電荷Q與試探電荷q相距為r,則它們的庫侖力F=k=qk,所以電荷q處的電場強(qiáng)度E==k. (1)公式:E=. (2)方向:若Q為正電荷,場強(qiáng)方向沿Q和該點(diǎn)的連線背離Q;若Q為負(fù)電荷,場強(qiáng)方向沿Q和該點(diǎn)的連線指向Q. 2.對點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式的理解 (1)E=的適用條件是:①真空中的點(diǎn)電荷;②真空中的均勻帶電球體. (2)由E=知,真空中某點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小由場源電荷電荷量的大小Q與該點(diǎn)到場源電荷的距離r共同決定,與其他量無關(guān). 3.公式E=與E=的區(qū)別 公式 比較內(nèi)容 E=F/q E=kQ/r2 本質(zhì)區(qū)別 定義式 決定式 意義及用途 給出了一種量度電場強(qiáng)弱的方法 指明了點(diǎn)電荷場強(qiáng)大小的決定因素 適用范圍 一切電場 真空中點(diǎn)電荷的電場 Q或q意義 q表示引入電場的檢驗(yàn)(或試探)電荷的電荷量 Q表示產(chǎn)生電場的點(diǎn)電荷的電荷量 關(guān)系理解 E用F與q的比值來表示,但E的大小與F、q大小無關(guān) E不僅用Q、r來表示,且E∝Q,E∝ 【典型例題】電場強(qiáng)度E的定義式為,下面說法中正確的是() A.該定義只適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場 B.庫侖定律的表達(dá)式可以說是點(diǎn)電荷q2產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷q1處的庫侖力大??;而可以說是點(diǎn)電荷q2產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷q1處的場強(qiáng)大小 C.對,F(xiàn)是放入電場中的點(diǎn)電荷所受的靜電力,q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量 D.電場中某點(diǎn)場強(qiáng)的方向與試探電荷的正負(fù)無關(guān) 【答案】D ★重難點(diǎn)二、對電場線的理解★ 1.電場線 (1)電場線是畫在電場中的一條有方向的曲線,曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向. (2)電場線的五個(gè)特點(diǎn). ①電場線從正電荷或無限遠(yuǎn)出發(fā),終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷; ②曲線上每點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場強(qiáng)度方向; ③電場線在電場中不相交,不閉合; ④在同一幅圖中,電場線密處電場強(qiáng),電場線疏處電場弱; ⑤電場線不是客觀存在的曲線,是為了形象地描述電場而假想的曲線,可以通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M電場線的形狀. 注意:電場線不是運(yùn)動(dòng)軌跡:只有當(dāng)電場線為直線,電荷初速度為零或初速度平行于電場線,電荷所受合力與電場線平行時(shí),電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡才與電場線平行或重疊. 2.電場線的應(yīng)用 (1)按照電場線畫法的規(guī)定,場強(qiáng)大處電場線密,場強(qiáng)小處電場線疏,根據(jù)電場線的疏密可以比較場強(qiáng)的大小。 (2)根據(jù)電場線的定義,電場線每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向。 3.幾種常見電場的電場線 點(diǎn)電荷的電場線分布 等量同種電荷的電場線 4.電場線與帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡的比較 【特別提醒】 帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與電場線重合必備的條件: (1)電場線是直線; (2)帶電粒子只受電場力作用,或受其他力,但方向沿電場線所在的直線; (3)帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場線所在的直線。 【典型例題】關(guān)于同一電場的電場線,下列表述正確的是( ) A.電場線是客觀存在的 B.電場線越密,電場強(qiáng)度越小 C.沿著電場線方向,電勢越來越低 D.電荷在沿電場線方向移動(dòng)時(shí),電勢能減小 【答案】C- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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