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高二年級物理教研教學設計( 二 )

生活百科電場


(三)情感態度與價值觀
培養學生學會分析和處理電場問題的一般方法 。
重點：電場強度的概念及其定義式
難點：對電場概念的理解、應用電場的疊加原理進行簡單的計算
【教學流程】
(-)復習回顧——舊知鋪墊
1.庫侖定律的適用條件：
(l)真空(無其它介質);(2)點電荷(其間距r>>帶電體尺寸L)——非接觸力 。
2、列舉：
(l)磁體間——磁力;(2)質點間一一萬有引力 。
經類比、推理，得：
電荷間的相互作用是通過電場發生的 。(電荷周圍產生電場，電場反過來又對置于其中的電荷施加力的作用)
引出電場、電場力兩個概念 。本節課，我們主要研究電場問題，以及為描述電場而要引入的另一個嶄新的物理量——電場強度 。
(二)新課教學
1.電場
(l)電場基本性質：
電場客觀存在于任何電荷周圍，正是電荷周圍存在的這個電場才對引入的其它電荷施加力的作用 。
(2)電場基本屬性：
電場源于物質(電荷)，又對物質(電荷)施力 。再根據“力是物質間的相互作用”這一客觀真觀，毫無疑問，電場是一種物質 。
(3)電場基本特征：
非實體、特殊態——看不見、摸不著、聞不到(人體各種感官均無直接感覺) 。
電場是一種由非實體粒子所組成的具有特殊形態的物質 。
自然界中的物質僅有兩種存在的形態，一種是以固、液、氣等普通形態存在的實體物質;而另一種，就是以特殊形態存在的非實體物質——場物質 。
(4)電場的檢驗方法(由類比法推理而得)：
無論物質處于什么形態，我們都可以通過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生物學中動植物的體系胞可以通過電子顯微鏡(利用其放大作用)來觀察 。
②化學中的某些氣體可以通過人體的感官來感知(氯氣——色覺，氨氣——嗅覺)
③生活中電視塔發射的電磁波可以通過電視接收機(轉換為音像信號)來感知 。
④物理學中磁體周圍的磁場可以通過放入其中的小磁針來檢驗(磁場對場內小磁針有力作用——磁場的力性) 。
⑤物理學中電荷周圍的電場可以通過放入其中的檢驗電荷來檢驗(電場對場內的電荷有力作用——電場的力性) 。
2.電場強度
(l)模擬實驗：
下面以點電荷Q(場源電荷)形成的電場為例，探討一下檢驗電荷q在到Q距離(用r表示)不同的位置(場點)所受電場力F有何不同 。
實驗結論：通過觀察與分析可以得出，同一個檢驗電荷在點電荷Q形成的電場中的不同位置所受電場力的大小、方向均不同.因為這個電場力是同一個電場給同一個檢驗電荷的，所以，場源電荷周圍不同位置的電場有強弱之分和方向之別;電場中同一位置，不同電荷所受電場力也不同，但是，電場力與檢驗電荷的電荷量之比卻是一個不變的常量 。前者引出電場強度概念;后者點明場強與檢驗電荷無關，而只由電場本身性質決定(電場強度的定義方案也由此而得) 。
(2)電場強度(簡稱“場強”)：
①定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力和它的電荷量q的比值叫做該點的電場強度，簡稱場強，用符號E表示 。
②定義式：E=F/q
③單位：N/C
④電場強度是矢量
同一檢驗電荷在電場中不同的點所受電場力方向不同，因此，場強不僅有大小，而且有方向，是矢量 。用檢驗電荷所受電場力的方向表征場強方向比較恰當，但是，正、負檢驗電荷在電場中同一點所受電場力方向不同且截然相反，怎么來定義場強方向呢?
回顧定義磁場方向時，檢驗小磁針靜止時N、S極所指方向也是相反的，人為規定：小磁針N極指向為磁場方向，這是人們的一種習慣 。電場強度方向的定義也是如此 。即規定正的檢驗電荷所受的電場力方向為場強方向 。
⑤定義模式：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關 。
(2)應用舉例(學生活動)：
速度v=s/t 。單位時間內發生的位移 。v大→運動得快 。
密度ρ=m/V 。單位體積內所含的質量 。ρ大→質量密集 。
加速度a=△v/t 。單位時間內速度的變化.a大→速度變化快 。
電阻R=U/I 。因果倒置，但已習慣 。R大→阻電性強 。
場強E=F/q 。單位電荷量所受電場力 。E大→電場越強 。
4.點電荷的電場一—場強定義式的應用
(l)公式推導：
(2)場強特征：
①大?。航鼜娺h弱，同心球面上名點，場強值相等

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