高中物理_第一章电场电流_§2_电场教案_新人教版选修1-1
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电源和电流一、教学目标(一)知识与技能1.知道什么是电源,明确电源在直流电路中的作用2.掌握恒定电场和恒定电流的形成过程3.知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流(二)过程与方法通过类比和分析,使学生更好地理解电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等(三)情感、态度与价值观1.通过运用模型法分析电流及电源,培养学生综合分析问题的能力2.通过本节对电源、电流的学习,培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识二、教学重难点教学重点:理解电源的形成过程及电流的产生教学难点:电源作用的机理,区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。
三、教学过程(一)引入新课人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识,而且形成了若干重要的电学概念和研究方法,成为电学理论的重要基础。
但是,无论在自然界还是生产和生活领域,更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。
那么,电荷为什么会流动?电荷流动服从什么规律,产生哪些效应?这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢?(过渡:这节课就来学习有关电流的知识。
)(二)进行新课复习回顾:1、电容器是用来储存电荷的装置。
2、任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体,都可以组成电容器。
3、电容器的充电:使电容器带上电荷的过程。
电容器的放电:使电容器失去电荷的过程。
4、电容器的电容单位:法拉(F)1μF=10-6F 1pF=10-12F教师活动:为什么雷鸣电闪时,强大的电流能使天空发出耀眼的强光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光?电流(标量)历史印迹:18世纪末,意大利医学教授伽伐尼发现,用相连的两种金属分别接触青蛙肌肉的两个位置,会引起肌肉的收缩。
认为这是一动物电现象。
意大利化学和物理学家伏打在重复了伽伐尼的实验后提出,产生电流的关键在于两种不同金属的连接,青蛙腿只是起到了检验作用,1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流,这个装置后来称为伏打电堆。
江苏省新沂市新安镇高中物理第1章电场电流1.2 电场(2)教案新人教版选修1-1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(江苏省新沂市新安镇高中物理第1章电场电流1.2 电场(2)教案新人教版选修1-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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电场教学目标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.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的.3.认识电场线和电场强度,懂得用电场线、电场强度描述电场,知道匀强电场重点电场强度的概念及其定义式难点对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算教法及教具教学过程教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动一、复习上节课学习的相关知识二、新课教学1、(真空中)点电荷周围的电场、电场强度的叠加(1)点电荷周围的电场①大小:E=kQ/r2 (只适用于点电荷的电场)②方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.说明:公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量,r是场中某点到场源电荷的距离.从而使学生理解:空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的,与检验电荷无关.(2)电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.学生认真听讲提出问题如果空间中有几个点电荷同时存在,此时各教学过程先分析方法后举例:先在同一直线再不在同一直线。
第一章电场电流第一节电荷库仑定律教学目标(一)知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道点电荷量的概念.2.了解静电现象及其产生原因;知道原子结构,掌握电荷守恒定律3.知道什么是元电荷.4.掌握库仑定律,要求知道知道点电荷模型,知道静电力常量,会用库仑定律的公式进行有关的计算.(二)过程与方法2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
3、类比质点理解点电荷,通过实验探究库仑定律并能灵活运用(三)情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质,认识理想化是研究自然科学常用的方法,培养科学素养,认识类比的方法在现实生活中有广泛的应用教学重点:电荷守恒定律,库仑定律和库仑力教学难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题,库仑定律的理解与应用。
教具:丝绸,玻璃棒,毛皮,硬橡胶棒,绝缘金属球,静电感应导体,通草球,多媒体课件教学过程:(一)引入新课:多媒体展示:闪电撕裂天空,雷霆震撼着大地。
师:在这惊心动魄的自然现象背后,蕴藏着许多物理原理,吸引了不少科学家进行探究。
在科学史上,从最早发现电现象,到认识闪电本质,经历了漫长的岁月,一些人还为此付出过惨痛的代价。
下面请同学们认真阅读果本第2页“接引雷电下九天”这一节,了解我们人类对闪电的研究历史,并完成下述填空:电闪雷鸣是自然界常见的现象,蒙昧时期的人们认为那是“天神之火”,是天神对罪恶的惩罚,直到1752年,伟大的科学家___________冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验,把天电引了下来,发现天电和摩擦产生的电是一样的,才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。
师强调:以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危险去捕捉闪电,证实了闪电与实验室中的电是相同的。
雷电是怎样形成的?(大气中冷暖气流上下急剧翻滚,相互摩擦,云层就会积聚电荷,当电荷积累到一定程度,瞬间发生大规模的放电,就产生了雷电)物体带电是怎么回事?电荷有哪些特性?电荷间的相互作用遵从什么规律?人类应该怎样利用这些规律?这些问题正是本章要探究并做出解答的。
人教版高中物理选修1-1 全册教案目录1.1.1电荷库仑定律1.1.2电荷库仑定律1.2.1电场强度电场线1.2.2电场强度电场线1.2电场1.4生活中的静电现象1.4电容器1.5电流和电源1.6电流的热效应2.2电流的磁场2.3磁场对通电导体的作用2.4磁场对运动电荷的作用2.5磁性材料3.1电磁感应现象3.2法拉第电磁感应定律3.3交变电流3.4变压器3.5高压输电3.6自感现象涡流4.1电磁波的发现4.2电磁波谱4.3电磁波的发射和接收4.4信息化社会教学设计第一节、电荷库仑定律一、接引雷电下九天说明:电闪雷鸣是常见的自然现象,有时甚至表现得神秘恐怖。
蒙昧时期的人们认为雷电是“天神之火”, 在很长的历史时期内对雷电充满畏惧。
欧洲的文艺复兴使得科学精神得到解放,人们开始对雷电现象进行思考。
18 世纪,各种静电现象首先引起了学者们的关注和研究。
问:我们周围有哪些静电现象呢?(①冬天在漆黑的房间里脱毛衣的时候可以看到火星②天气干燥的时候,手摸到铁器的时候会发麻)说明:那么天上的雷电和我们平时接触到的静电有没有联系呢?如果有,会有什么联系呢?1746 年,富兰克林胃着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验。
问:他是如何做这个实验的呢?(他用绸子做了一个大风筝.在风筝顶上安了一根细铁丝,一根麻线的一端连接铁丝,另一端拴一把钥匙并塞在莱顿瓶中。
他和儿子一起把风筝放到天上,牵着风筝的一根丝绳系在遮雨棚内。
当雷电打下来,他看见麻线末端的纤维散开,并且莱顿瓶也带上了电。
问:富兰克林的风筝实验有什么意义吗?(证明了闪电是一种放电现象,与摩擦产生的电没有区别。
该实验统一了天电和地电,使人类摆脱了对雷电现象的迷信)富兰克林的实捆正明闪电是一种放电现象,与摩擦产生的电没有区别。
他统一了天电和地电,使人类摆脱了对雷电现象的迷f 言。
富兰克林为我们揭开了天电的奥秘一一它跟地上的电是·样的富兰克林吞到J ’欧洲人表演的电学实验。
2018-2019版高中物理第一章电场电流章末整合学案新人教版选修1-1 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018-2019版高中物理第一章电场电流章末整合学案新人教版选修1-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第一章电场电流章末整合一、对电荷守恒定律的理解1.“总量":指电荷的代数和。
2.起电过程的本质:电子发生了转移,也就是说物体所带电荷的重新分配.3。
两完全相同的金属球接触后将平分电荷,即Q1′=Q2′=错误!,Q1和Q2可以是同种电荷,也可以是异种电荷。
例1下面关于电现象的叙述,正确的是()A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电B。
摩擦可以起电,是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总同时带等量的异种电荷C.摩擦带电现象的本质是电子的转移,呈电中性的物体得到电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性D。
摩擦起电的过程,是通过摩擦创造了等量异种电荷的过程答案BC解析物体间通过摩擦做功,使电子获得能量摆脱原子核的束缚而发生转移,哪个物体失去电子决定于其原子核对电子的束缚程度,因此,对同一物体用不同的物体摩擦,该物体可能带正电,也可能带负电,故A错误;但两物体间摩擦时一个物体得到多少电子,对方必定失去多少电子,故B正确;呈电中性的物体得到电子必定带负电,反之带正电,故C正确;摩擦起电并不是创造了电荷,而是电荷的转移,故D错误。
变式训练1 原来甲、乙、丙三物体都不带电,今使甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,然后,乙、丙分开,最后,得知甲物体带正电1.6×10-15C,丙物体带电8×10-16C.则对于最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是( ) A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 CB。
高中物理选修1-1模块教学指导意见解读高中物理选修1-1以“场〞的概念为中心,突出“电磁现象的微观本质-电场-磁场-电与磁的联系和转化-电磁场与电磁波〞的知识主干线。
通过这部分知识的学习,使学生形成一个关于“电磁场〞的物理世界图景。
对本模块的教学要求,在教学指导意见中已经作了较为详尽的阐述,再将其中一些条目进行解读。
第一章电场电流第一节电荷库仑定律●知道自然界中的电荷有两种只要求知道电荷有两种,关于正、负电荷的规定不必要求学生记住,如下习题不作要求:用___________摩擦过玻璃棒带的是__________电。
●了解摩擦起电和感应起电,会用原子的微观模型和电荷守恒定律分析摩擦起电和感应起电《课程标准》要求:用物质的微观模型和电荷守恒定律分析静电现象。
教材中只说明原子呈电中性,没有特别指出物体带电和不带电的机制。
考虑到我省初中科学没有静电知识,所以,教学时需要补充这方面的内容。
●会用库仑定律进行简单计算1系列教材侧重物理学与社会科学和人文科学的融合,强调物理学对人类文明的影响。
教学中应淡化数学的推演,突出物理学的发展对人类进步的巨大作用,渗透物理学的思想方法,介绍物理学在生产、生活、科技中的应用。
会用库仑定律进行简单计算,即只要求学生通过少量、简单问题的学习,知道库仑力的特点、变化规律。
不要求解答结合库仑力的、涉及平衡和加速度的问题。
●了解富兰克林实验的过程和意义,学习科学家不畏艰险、勇于探索的精神科学家在科学上的贡献给人类带来了巨大的物质财富,科学家的不畏艰险、勇于探索、奉献社会的精神也给人类带来的巨大的精神财富。
教学中,让学生了解富兰克林实验的过程,知道它对人们认识自然、解放思想的重要意义。
同时,要告诉学生,实验具有很大的危险性,不要去模仿。
第二节电场●知道带电体周围存在电场,电场是客观存在的物质。
认识电场、会用电场线和场强来描述电场是本章教学的重点,也是教学的难点。
要通过实验,让学生认识电场。
二、电场教学目标:一、知识与能力目标1、通过实验认识电场,了解场的概念的建立是人类对客观世界认识的一个重要进展,了解场这种物质存在的特点。
2、理解电场强度的概念,会用电场强度描述电场。
3、了解什么是电场线,会用电场线来描述电场的强弱和方向。
二、情感、态度价值观目标:通过学习和讨论使学生感知物理科学的兴趣,通过合作学习,提高学生的合作能力和探究能力。
教学过程一、猜想一下:两电荷间的相互作用力在没有接触的情况下就产生的,那么这种力是通过什么产生的呢?并完成下面问题1、只要有电荷存在,电荷的周围就有,虽然我们看不到,但它也是一种客观存在。
2、我们如何判断某个空间是不是有电场呢?二、电场强度:1、想一想,怎么比较两个不同的地方的电场的强弱:提示:控制变量法。
2、为了描述电场,我们引力的电场强度这个物理量,它的大小为,它的方向是如何来确定的?三、电场线1、我们描述电场可以用电场线:说一说,电场线是如何描述电场的强弱和方向的。
如何确定一个负电荷在电场当中受力的方向?以下图为例2、在下面分别画出一个正电荷,一个负电荷,电荷量相同的一对正负电荷和电荷量相同的两个负电荷的电场示意图3、电场线的特点(1)(2)(3)4、匀强电场的电场线是平行直线,它存在于四、作业:P91-4题。
提示:1、电荷间的相互作用力是由电荷引起的,没有电荷就没有电荷间的相互作用,有了电荷才有了相互作用,在相同的距离下,物体带电越多,它们之间的作用力就越 。
提示2、万有引力表达式221rm m G F ,引力与它们之间的关系是:在质量相同的情况下,距离越大,引力就越 ,这里又应当是一个什么关系呢?提示3、在求解万有引力问题时,两个物体之间只有引力,而两个点电荷之间呢?它们之间的作用力的方向怎么成功判定呢?将以上问题想一下和小组的同学加以讨论,再班内进行交流。
二、阅读读本5-61表达式为请说一说公式中每一个符号都代表什么物理量电荷之间的这种相互作用力叫做 力或 力2、什么是点电荷,我们为什么要建立这个理想模型。
1.3 《生活中的静电现象》教案【教材分析】内容分析通过对教材的分析本节内容主要是了解生活中的静电现象,并解释一些简单的静电现象,知道避雷的方法,了解应用静电和防止静电的事例。
【学生学情分析】1.学生已经具备的知识准备有:电荷库仑力电场2.学生的障碍:电场的概念比较抽象,场强的定义式和场强的方向不好掌握【教学目标】1、知识与能力了解生活中常见的静电现象,能够用所学的知识解释简单的静电现象。
知道尖端放电,了解一些静电现象和避雷方法。
了解人类应用静电荷防止静电的事。
2、过程与方法通过实验探究,理解静电现象和尖端放电。
在学习静电现象的过程中,学会“科学猜想、分析验证、归纳总结”的科学探究方法,提高动手操作能力和观察分析能力。
3、情感态度与价值观通过了解一些静电现象和避雷方法,认识人类社会在发展过程中如何适应自然,建立人类必须与自然相互依存、和谐发展的认识。
【重点难点】本节重点:静电现象和静电的防止本节难点:尖端放电和避雷原理【教法学法】教法:以指导学生实验探究为主,讲授法为辅学法:主动探究、互相协作、抽象提炼【教学准备】1、教师将学生六人分为一组,为每组准备碎纸屑、塑料梳子2、避雷针模拟实验仪器【教学过程】【板书设计】一、放电现象:1、火花放电2、接地放电二、雷电和避雷1、尖端放电2、避雷针三、静电的应用和防止1、静电的应用2、静电的危害3、静电的防止【教学反思】在本节课程当中,整体思路设计比较合理,也注重了学生探究以及对学生的任务驱动,但仍存在很多不足之处,列举如下:a)给学生展示的课件有点欠缺。
b)对学生提问的技巧不是非常娴熟。
c)给学生自我展现空间太小。
高中物理选修1-1《电场》教案教学目标:1. 了解电场的基本概念和性质。
2. 掌握计算由带电粒子产生的电场的方法。
3. 能够利用电场基本公式计算电场强度、电势差和电势能等物理量。
4. 能够运用静电场理论解释实际问题。
教学重点:1. 电场的概念和性质。
2. 计算由带电粒子产生的电场的方法。
3. 利用电场基本公式计算电场强度、电势差和电势能等物理量。
教学难点:1. 应用静电场理论解释实际问题。
2. 掌握电势与电势能的转换关系。
教学内容:第一节电场基本概念1. 电场的概念2. 电场强度的定义和性质第二节由带电粒子产生的电场1. 电荷分布连续情况下的电场强度2. 环形电荷的电场强度第三节电势差和电势能1. 电势差的定义和性质2. 电势能的定义和性质第四节静电场中电势能的应用1. 常见电场形式的计算2. 平行板电容器中的电场教学方法:1. 讲授法:通过PPT或黑板,讲解电场的基本概念、性质、计算方法等知识点。
2. 实验法:通过演示实验,让学生看到带电粒子在电场中的作用和变化,从而理解电场的基本概念和性质。
3. 讨论法:让学生对一些具体问题进行讨论,引导他们运用所学知识解决实际问题。
教学手段:1. 实验仪器和设备:带电球、导体、电荷仪等。
2. PPT或黑板。
3. 课件、样题、习题册等。
教学时间:本教材共计12学时,建议按下面的学时安排进行教学:第一节:1学时第二节:4学时第三节:4学时第四节:3学时教学反馈:1. 提问与讨论:课下老师可以电子邮件或微信群的形式对学生进行问题的反馈和讨论,帮助学生理解和巩固所学知识。
2. 测验与作业:通过小测验和作业检查学生对所学知识的理解和掌握情况。
3. 课堂反馈:通过及时了解学生对所学知识的掌握情况和困难,及时调整和改进教学方法。
第2讲 电 场[目标定位] 1.通过实验,认识电场,了解场这种物质存在的特点.2.理解电场强度的概念,会用电场强度描述电场.3.了解什么是电场线,会用电场线来描述电场的强弱和方向.一、电场1.电荷的周围存在着一种叫做电场的物质,电荷之间是通过电场发生相互作用的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.2.实物和场是物质存在的两种不同形式,虽然我们看不见电场和磁场,但是它们也是客观存在的物质. 想一想 电场看不见、摸不着,我们如何确定电场的存在? 答案 若把电荷放在某处,电荷受到力的作用,说明该处有电场. 二、电场强度1.试探电荷:试探电荷的电荷量和体积都要非常小.2.定义:放入电场中某点的电荷所受静电力F 跟它的电荷量q 的比值.通常用E 表示.3.定义式:E =Fq. 4.国际单位:N/C.5.矢量性:规定电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.6.物理意义:描述电场的强弱和方向.想一想 有同学据电场强度的定义式E =F q得出,“电场强度的大小与试探电荷受到的电场力成正比,与试探电荷的电荷量成反比”.这种说法正确吗?为什么?答案 不正确.电场中某点的场强大小由电场本身决定,与试探电荷的电荷量q 及其受力F 大小无关.比值F q只是电场强度的定义式,并不能由此式得出场强与电荷受到的电场力成正比或与电荷量成反比. 三、电场线1.电场线:电场线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致.2.电场线不仅可以表示电场强度的方向,还可以表示电场强度大小的分布情况.3.电场线的特点(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)在同一幅电场线分布图中电场越强的地方,电场线越密. 4.匀强电场(1)定义:如果电场强度的大小和方向都相同,这个区域的电场叫匀强电场. (2)特点:匀强电场中的电场线是距离相等的平行直线.(3)存在:两块靠近的平行金属板,大小相等,互相正对,分别带等量的正负电荷,它们间的电场(除边缘外)就是匀强电场.想一想 电场线是真实存在的吗?答案 不是.电场线是人为画出来的,是为了形象地描述电场分布而假想的曲线,实际上并不存在.一、对电场、电场强度、电场力的理解 1.对电场的理解(1)电场是存在于电荷周围的一种特殊物质,并非由分子、原子组成,但客观存在.(2)电场的基本性质:是对放入其中的电荷有力的作用,电荷间的相互作用是通过电场发生的.(3)电场的方向:电场是有方向的,正电荷在电场中某点的受力方向为电场方向;负电荷在电场中某点的受力方向与电场方向相反. 2.对电场强度的理解(1)电场强度E =F q由电场本身决定,与放入其中的试探电荷无关. (2)电场强度是矢量,它遵循矢量的特点和运算法则.3.电荷受到的电场力:知道了电场强度,就可以求电荷在电场中受到的电场力F =qE .4.点电荷的电场强度(1)大小:E =kQ r2,其中Q 为点电荷的电荷量,k 是静电力常量,r 是到点电荷Q 的距离.(2)方向:正点电荷在P 点的场强方向背离正点电荷,负点电荷在P 点的场强方向指向负点电荷.如图1-2-1所示:图1-2-1例1 关于电场强度的下列说法中正确的是( ) A.电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力 B.在电场中某点不放电荷,则该点的电场强度一定为零C.正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向D.负电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向 答案 AC解析 由电场强度的定义式可知,电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力,选项A 正确;电场中某点的场强大小由电场本身决定,与试探电荷的电荷量q 及其受力F 大小无关,选项B 错误;正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向,选项C 正确;负电荷在电场中某点所受电场力的方向与这点电场强度的方向相反,选项D 错误.针对训练1 下列各图是电场中某点的电场强度E 与放在该点处检验电荷量q 及检验电荷所受静电力F 与电荷量q 之间的函数关系图象,其中正确的是( )答案 AD解析 电场中某点的场强E 只取决于电场本身,比值法E =Fq定义E ,而大小与F 、q 无关,故A 、D 对,B 、C 错. 二、对电场线的理解1.电场线:为形象地描述抽象的电场而引入的假想曲线.电场线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致.2.电场线的特点(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)同一幅图中,电场线的疏密程度可定性地表示电场强度的大小.电场线越密的地方,场强越大;电场线越稀的地方,场强越小.(4)电场线任一点顺着电场线的切线方向,就表示该点电场强度的方向,如图1-2-2所示.图1-2-2(5)电场线不是实际存在的曲线,是为了形象描述电场而假想的. 3. 几种常见的电场线(如图1-2-3所示)图1-2-3例2下列电场中,A、B两点电场强度相同的是( )答案 C解析电场强度是矢量,A、B两点电场强度相同,必须大小和方向都相同,故C项正确.针对训练2 一个正点电荷的电场线分布如图1-2-4所示,A、B是电场中的两点,E A和E B分别表示A、B两点电场强度的大小,关于E A和E B的大小关系,下列说法正确的是( )图1-2-4A.E A>E BB.E A=E BC.E A<E BD.无法比较E A和E B的大小答案 A解析电场线的疏密程度表示场强的大小,电场线越密说明场强越大,所以E A>E B,选项A正确.对电场、电场强度的理解1.在电场中某点放一个检验电荷,电荷量为q ,检验电荷受到的电场力为F ,则该点电场强度为E =F q,下列说法正确的是( )A.若移去检验电荷,该点的电场强度就变为零B.若在该点放一个电荷量为2q 的检验电荷,该点的场强就变为E2C.若在该点放一个电荷量为-2q 的检验电荷,则该点电场强度大小仍为E ,但电场强度的方向与原来的方向相反D.若在该点放一个电荷量为2q 的检验电荷,则该点的电场强度大小仍为E ,电场强度的方向还是原来的电场强度方向 答案 D解析 因为电场中某点的电场强度的大小和方向由电场本身决定,跟检验电荷无关,所以,移去检验电荷或在该点放电荷量为2q 或-2q 的检验电荷,该点电场强度均不变.故D 正确,A 、B 、C 错误. 2.关于电场强度,下列说法正确的是( )A.以点电荷为球心、r 为半径的球面上,各点的场强相同B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大C.若放入正电荷时,电场中某点的场强向右,则当放入负电荷时,该点的场强仍向右D.电荷所受到的电场力很大,即该点的电场强度很大 答案 C解析 以点电荷为球心,r 为半径的球面上,各点的场强大小相等,方向不同,A 错误;由E =kQ r2知,点电荷周围的场强大小仅与Q 及r 有关,与电荷的正、负无关,B 错误;电场中某点场强的方向为恒定的,不会随着放入的试探电荷的电性变化而变化,C 正确;由E =F q知,电场力F 很大,场强不一定大,D 错误.对电场线的理解3.在静电场中,对电场线的理解正确的是( ) A.电场线是真实存在的一簇曲线B.电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷C.电场线一定不相交D.在同一幅电场线分布图中电场越弱的地方,电场线越密 答案 BC解析 电场线是为了研究电场分布而假想的曲线,实际并不存在,选项A 错误;电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,选项B正确;电场线一定不相交,选项C正确;在同一幅电场线分布图中电场越强的地方,电场线越密,选项D错误.4.如图1-2-5所示,一点电荷先后置于匀强电场中的A、B两点,则该点电荷在这两点所受的电场力( )图1-2-5A.大小相等,方向相同B.大小相等,方向相反C.大小不等,方向相同D.大小不等,方向相反答案 A解析在匀强电场中各点的电场强度大小相等、方向相同,由F=Eq可知,点电荷在A、B两点所受的电场力也大小相等、方向相同,故A对,B、C、D错.(时间:60分钟)题组一、对电场、电场强度的理解1.下列说法正确的是( )A.电荷只有通过接触才能产生力的作用B.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场C.电场是一种物质,它与其它物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的D.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用答案BCD解析电荷间相互作用是通过电场相互作用的,所以不需要通过接触就能产生力的作用,故A错误;只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场,故B正确;电场是一种物质,看不见也摸不着,它与其它物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的,故C正确;电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,故D正确.2.下列选项中属于物理学中的理想化模型的是( )A.电场强度B.质点C.点电荷D.元电荷答案BC解析 电场强度采用了比值定义法;质点和点电荷忽略了物体或带电体的形状和大小,属于理想化模型;元电荷是最小的电荷量.选项B 、C 正确,A 、D 错误. 3.电场中有一点P ,下列说法正确的是( )A.若放在P 点的试探电荷的电荷量减半,则P 点的场强减半B.若P 点没有试探电荷,则P 点的场强为零C.P 点的场强越大,则同一电荷在P 点受到的静电力越大D.P 点的场强方向为正试探电荷在该点所受静电力的方向 答案 CD解析 电场强度是源电荷(产生电场的电荷)电场的属性,与放入电场中的电荷无关,A 、B 错误;电场强度的定义式提供了通过试探电荷确定场强大小和方向的途径,如果已知E ,则由E =Fq的变式F =qE ,可以确定静电力的大小和方向.故C 、D 正确.4.真空中距点电荷(电荷量为Q )为r 的A 点处,放一个带电荷量为q (q ≤Q )的点电荷,q 受到的电场力大小为F ,则A 点的场强为( ) A.F QB.F qC.k q r 2D.k Q r2答案 BD解析 由电场强度的定义式,可得场强E =F q ,选项A 错误,B 正确;由库仑定律可得F =k Qq r 2,所以场强E =F q=k Qr2,选项C 错误,D 正确. 题组二、对电场线的理解5.在如图所示的四种电场中,分别标记有a 、b 两点,其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )答案 C解析 A 图中与点电荷等距的a 、b 两点,场强大小相同,方向不同但不相反,A 错误;对B 图来说,根据电场线的疏密及对称性可判断,b点和a点场强大小、方向均相同,B错误;C图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点,场强大小相同,方向相反,C正确;对D图来说,根据电场线的疏密可判断,b点的场强大于a点的场强,D错误.6.电场中某区域的电场线分布如图1-2-6所示,A、B是电场中的两点,则( )图1-2-6A.A点的电场强度较大B.A、B两点的电场强度方向相同C.因为B点没有电场线,所以电荷在B点不受到电场力作用D.同一点电荷放在A点受到的电场力比放在B点时受到的电场力小答案 A解析电场线是人为想象出来的曲线,它不是客观存在的.用它可以形象直观表示带电体周围的电场分布情况.B 点也存在电场.7.如图1-2-7所示,为某一电场中的一条电场线,a、b为线上的两点,则下列判断正确的是( )图1-2-7A.这是一个匀强电场B.a点场强一定比b点场强大C.a点场强可能比b点场强小D.不知a、b附近电场线的分布情况,场强大小不能确定答案CD解析电场线的疏密程度表示电场的强弱,一条电场线无法判断电场线的疏密程度,当然也就无法判断电场的强弱.8.下列各图中,正确描绘一个负电荷电场线的是( )答案 A9.如图1-2-8所示,a、b是等量异种点电荷连线的中垂线上的两点。
1.2《电场》教学设计【教材分析】本教学设计使用的教材是人教版普通高中课程标准实验教科书选修1-1,这一章是物理学与社会科学和人文学科融合选修系列教材的开篇,在历史的背景中学习物理知识是帮助学生掌握的方法,也为学生学习后续章节奠定基础。
学生通过电场的学习加深对世界的物质性和物质运动的多样性的认识,在历史背景下学习物理知识,重视物理学的思想方法渗透,突出物理学的发展对人类进步的巨大作用。
【教学目标】1.通过实验,认识电场,了解场的概念的建立是人类对客观世界认识的一个重要进展。
了解场这种物质存在的特点。
2.理解电场强度的概念,会用电场强度描述电场,体会比值定义法的特点并进行简单的计算。
3.知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。
4.了解什么是电场线,会用电场线来描述电场的强弱和方向。
认识几种常见的电场线。
5.引导学生在历史背景中学习物理知识,帮助学生全面、准确地认识科学和科学家,弘扬科学文化。
6.培养学生传承独立思考、实事求是、追求自由的科学精神,传播在人类生活中宝贵的协作、有爱、同情和宽容精神。
【教学重点】电场强度,电场线【教学难点】场的概念的建立,电场强度【教学过程】新课引入:物理学家拉比(I.I.Rabi)指出“只有把科学和人文学科融为一体,我们才能期望达到与我们时代相称的智慧的顶点。
”请同学们观察几个现象(PPT图片):(1)带电橡胶棒与水流没有接触,就可以发生静电力的作用;(2)演示:静电感应(图片上显示)课前在办公室实验的截图用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器的金属球,可以观察到指针张开一定角度。
(3)点电荷之间的相互作用力上一节内容的学习中,我们已经认识到点电荷之间的静电力遵循库仑定律,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电荷之间的相互作用力比较抽象,再如,磁体之间的相互作用,同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
它们之间的相互作用是怎样发生的呢?[学生]通过磁场发生。
以上三个例子中,带电橡胶棒与水流,与丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器的金属球,两个带电体之间都没有互相接触,就可以发生静电力的作用。
第二节电场强度电场线
教学目标:
(一)知识目标
1.知道电荷间的作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊的物质形态。
2.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义及其变形公式的进行简单的计算,
3.知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。
4、知道什么是匀强电场中电场线的分布
5、知道两块互相靠近,带等量异种电荷的平行金属板之间的电场是匀强电场
(二)能力目标
通过观察演示实验,理解建立电场线的思想过程,并通过概括出典型电场的电场线特点的过程,培养学生的观察能力和概括能力;
(三)德育目标
通过对有关问题的生生讨论学习,培养学生的批判性思维和发散性思维;
重点:电场强度
难点:电场强度概念的建立
教具:
教学过程:
〔复习引入〕
问:库仑定律的内容、表达式、适用条件?
电荷之间存在相互作用力,这种相互作用是怎么发生的呢?人们对这个问题的认识在历史上曾有过两种不同的观点。
在法拉第之前,人们认为两个电荷之间的相互作用力是一种超距作用,也就是一个电荷对另一个电荷的作用是隔着一定空间直接给予的,不需要中间有什
电荷⇔
么媒介做传递,这种方式可表示为:电荷
在19世纪30年代法拉第提出一种观点,认为电荷的周围存在着由它产生的电场,另外一个电荷受到这个电荷的作用力就是通过这个电场给予的,这种作用方式可以表示为:⇔
电荷
电荷⇔
电场
近代物理学的理论和实践已经完全证明了场的观点的正确性。
电场以及将要学习的磁场已被证明是一种客观存在的物质形态,电视台和无线广播电台就是靠激发电磁场的方式发送各种节目信号的。
虽然电磁场“看不见”、“摸不着”,但是我们却可以在远离发射塔的地方,用电视机和收音机接受它们发送的节目信号,这就是电磁场客观存在的很好的例证。
这节课我们就来学习描述电场的重要概念。
〔新课教学〕
一、电场
1.存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用力的一种特殊物质。
2.基本性质:
力的性质:对放入其中的电荷有力的作用,这种电场对电荷的静电力称为电场力。
能的性质:使放入其中的电荷具有能。
质疑:同一电荷q在电场中不同点受到电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?因为电场具有方向性,而且各个点强弱不同,所以同一电荷q在电场中不同点受到的电
场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向。
二、电场强度(E)
指出:虽然可以用同一电荷q在电场各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱,但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关,所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱。
实验表明:在电场中同一点,电场力F与电荷电量q成正比,比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷电量无关,是反映电场性质的物理量,所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱。
1.大小;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,简称场强。
公式:E=F/q 单位:N/C 或V/m
2.方向:物理学中规定,电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。
指出:负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反。
E的物理意义:表示电场的强弱和方向,反映了电场力的性质。
思考:E由F、q决定吗?
E表示电场本身的属性,不由F、q决定,即E跟电场这某电有无试探电荷和试探电荷的电荷量的多少、电性如何、所受电场力均无关。
但可用E=F/q来计算E。
思考:F由E、q决定吗?(是的)
这是任何采用比值法定义的物理量的共同特点。
例:+Q的电场A处,放入一电荷q=-4C,受到力F=8N,则E=?(2N/C)若q=8C,则E=?(2N/C)
若不放电荷,E=?(2N/C)
3.E由电场本身决定,与放入场中的电荷无关。
思考:E有电场本身的哪些因素决定呢?
例:电场中的某点的电场强度为4.0×104N/C,电荷量为5.0×10-8 C的点电荷在该点受到的电场力是多大?
例:真空中有一个电荷量为Q的点电荷,求离它距离为r处的电场强度
思考与讨论:书上的问题
三、电场线——为形象地描述电场而假想的曲线
1.在电场中画出的一些曲线,其上每一点的切线方向表示该点的场强方向。
演示:用感应起电机使一个静电羽带电,带领学生观察丝线分布情况后,给出点电荷周围电场线的画法。
由点电荷电场的计算公式可知:距点电荷越远电场强度越小。
从实
验可看出在离场源电荷越近的地方,电场线越密,所以可以用电场线的疏密程度表
示场强的强弱。
2.电场线的疏密程度反映电场的强弱
清楚了电场线如何描述场强,接下来要求熟悉几种典型的电场线的分布。
3.几种常见电场的电场线
1) 正电荷的电场线向外发散,离电荷近处,电场线密集,电场强度大
2) 负电荷的电场线向里聚集,离电荷近处,电场线密集,电场强度大
3) 等量异种电荷
演示:用感应起电机使两个静电羽带上等量异种电荷,给
出靠近等量异种电荷周围的电场线的画法。
4) 等量同种电荷
演示:用感应起电机使两个静电羽带上等量同种电荷,给
出靠近等量同种电荷周围的电场线的画法。
演示:用感应起电机使一个静电于和一个金属平行板带上异种电
荷,使它们靠近。
给出靠近的点电荷和金属平行板带上异
种电荷时周围的电场线的画法。
4.电场线的特性:电场线总是从正电荷出发,终止于负电荷,中途不中断
两条电场线不闭合、不相交、不相切
说明:电场中任一点的E的方向是唯一的,如相交则该处出现两个场强方向,所以不能相交;电场线的疏密表示电场的强弱,如相切,则在切点电场线密度无穷大,这种情况不可能,所以不能相切。
注意:电场线在空间上是立体分布的。
5.匀强电场:电场强度的大小、方向处处相同
演示:用感应起电机使两个金属平行板带上异种等量电荷,使它们靠近,并相互正对,给出靠近的两个金属平行板带上异种电荷时周围的电场线的画法。
匀强电场的电场线:间距相等的平行线
产生条件:两块靠近的平行金属板,大小相等,互相正对,分别带有等量的正负电荷,它们之间的电场除边缘附近外就是匀强电场。
练习:
1、电场中有一点P,下列说法是正确的是()
A、若放在P点的试探电荷的电量减半,则P点的场强减半
B、若P点没有试探电荷则P点的场强为零
C、P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大
D、P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
2、下列关于电场说法中正确的是()
A、只要有电荷存在,电荷周围一定存在着电场
B、在电场中的同一点,无论试探电荷q的值如何变化,F和q的比值始终不变
C、电场中某一点的场强为零,则放在该点的电荷受到的电场力一定为零
D、由电场强度的定义式E=F/q可知,E与F成正比,E与q成反比
4、关于电场线的说法正确的是()
A、电场线既能描述电场的方向,也能描述电场的强弱
B、电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹
C、电场线是人们为了形象化而假设的曲线,它不是实际存在的线
D、电场线是假想出来的一组曲线,所以不能用实验的方法来模拟。