高二下冊物理電場強度教學(xué)計劃
【教學(xué)目標(biāo)】
（一）知識與技能
1.明確電場強度定義式的含義
2.知道電場的疊加原理，并應(yīng)用這個原理進(jìn)行簡單的計算.
（二）過程與方法
通過分析在電場中的不同點，電場力F與電荷電量q的比例關(guān)系，使學(xué)生理解比值F/q反映的是電場的強弱，即電場強度的概念;知道電場疊加的一般方法。
（三）情感態(tài)度與價值觀
培養(yǎng)學(xué)生學(xué)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(yīng)用電場的疊加原理進(jìn)行簡單的計算
【教學(xué)流程】
(-)復(fù)習(xí)回顧舊知鋪墊
1.庫侖定律的適用條件：
(l)真空(無其它介質(zhì));(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(zhì)點間一一萬有引力。
經(jīng)類比、推理，得：
電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的。(電荷周圍產(chǎn)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(jié)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(xué)
1.電場
(l)電場基本性質(zhì)：
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(zhì)(電荷)，又對物質(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，毫無疑問，電場是一種物質(zhì)。
(3)電場基本特征：
非實體、特殊態(tài)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(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)存在的實體物質(zhì);而另一種，就是以特殊形態(tài)存在的非實體物質(zhì)場物質(zhì)。
(4)電場的檢驗方法(由類比法推理而得)：
無論物質(zhì)處于什么形態(tài)，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(xué)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(xué)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(fā)射的電磁波可以通過電視接收機(轉(zhuǎn)換為音像信號)來感知。
④物理學(xué)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(nèi)小磁針有力作用磁場的力性)。
⑤物理學(xué)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(nèi)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(jié)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(guān)，而只由電場本身性質(zhì)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(dāng)，但是，正、負(fù)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(guī)定：小磁針N極指向為磁場方向，這是人們的一種習(xí)慣。電場強度方向的定義也是如此。即規(guī)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(guān)。
(2)應(yīng)用舉例(學(xué)生活動)：
速度v=s/t。單位時間內(nèi)發(fā)生的位移。v大運動得快。
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。
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(yīng)用
(l)公式推導(dǎo)：
(2)場強特征：
①大小：近強遠(yuǎn)弱，同心球面上名點，場強值相等
②方向：正電荷周圍的場強方向一發(fā)散;
(3)決定因素：
①大小：由楊源電荷的電荷量Q以及場原電荷到場點之距r全權(quán)決定，而與檢驗電荷的電荷量q的大小及其存在與否無關(guān)。
②方向：由場源電荷電性決定。
例：一點電荷Q=2.010-8C，在距此點電荷30cm處，該點電荷產(chǎn)生的電場的場強是多少?
5.電場強度的疊加
電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和。
例：如圖所示，要真空中有兩個點電荷Q1=3.010-8C和Q2=-3.010-8C，它們相距0.1m.求電場中A點的場強。A點與兩個點電荷的距離r相等，r=0.1m。
(四)課堂小結(jié)
1.對比法推知電場的存在，比值法定義電場的強度。
2.電荷間相互作用形式與本質(zhì)之區(qū)別
(l)形式上：電荷對電荷的作用非接觸力。
(2)本質(zhì)上：電場對電荷的作用接觸力。(受電場力作用的電荷肯定處于電場中)
3.場強幾種表達(dá)式的對比
(l)E=F/q定義式，適用于任意電場。
(2)決定式，適用于真空中點電荷形成的電場。
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