電場強度教案

時間：2024-07-13 11:19:28 教案我要投稿

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電場強度教案

　　作為一位杰出的老師，時常需要用到教案，教案是教學藍圖，可以有效提高教學效率。教案要怎么寫呢？下面是小編收集整理的電場強度教案，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。

電場強度教案

電場強度教案1

　　電場強度學習目標

　　1．知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)．

　　2．理解電場強度的概念及其定義式，會根據(jù)電場強度的定義式進行有關的計算，知道電場強度是矢量，知道電場強度的方向是怎樣規(guī)定的．

　　3．能根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義式推導點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關的計算．

　　4．知道電場的疊加原理，并應用這個原理進行簡單的計算．學習重、難點

　　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學法指導自主、合作、探究知識鏈接

　　1、電場： （1）電荷之間的相互作用是通過特殊形式的物質(zhì)—— 發(fā)生的，電荷的周圍都存在電場.特殊性：不同于生活中常見的物質(zhì)，看不見，摸不著，無法稱量，可以疊加.物質(zhì)性：是客觀存在的，具有物質(zhì)的基本屬性——質(zhì)量和能量.

　�。�2）基本性質(zhì)：

　　2．電場強度

　�、俣x：

　　公式（大�。� （適用于所有電場）

　　單位：

　　提出問題：電場強度是矢量，怎樣表示電場的方向呢？

　�、诜较蛐裕� 指出：負電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點的場強方向 ◎唯一性和固定性電場中某一點處的電場強度E是唯一的，它的大小和方向與放入該點電荷q無關，它決定于電場的電荷及空間位置，電場中每一點對應著的電場強度與是否放入電荷 .

　　3、電場線

　�。�1）電場線：電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度的方向。（2）電場線的基本性質(zhì)①電場線上每點的切線方向就是該點電場強度的方向.②電場線的疏密反映電場強度的大小(疏弱密強).③靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠，止于負電荷或無窮遠.它不封閉，也不在無電荷處中斷.[s5u]

　�、苋我鈨蓷l電場線不會在無電荷處相交(包括相切)

　�、�.電場線是為了形象描述電場而引入的，電場線不是實際存在的線。（3）熟悉常見電場的電場線分布特征

　　學習過程

　　用案人自我創(chuàng)新

　　[自主學習]

　　1．關于試探電荷和場電荷

　　試探電荷：

　　場電荷：

　　注意：檢驗電荷是一種理想化模型，它是電量很小的`點電荷，將其放入電場后對原電場強度無影響2、點電荷周圍的電場、電場強度的疊加

　�。�1）點電荷周圍的電場

　　①電場強度大�。� （只適用于點電荷的電場）

　�、诜较颍�

　　提出問題：如果空間中有幾個點電荷同時存在，此時各點的場強是怎樣的呢？（2）電場強度的疊加原理： 5、勻強電場(1)定義： (2)勻強電場的電場線：是一組疏密程度相同(等間距)的平行直線.例如，兩等大、正對且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場中，除邊緣附近外，就是勻強電場.如圖1.3-10典型例題例一：在真空中有兩個點電荷q1和q2，分別位于A和B，相距20 cm，q1為4×10-8 C，q2為－8×10-8 C。則在AB連線上A點的外側離A 點20 cm處的D點場強大小、方向如何?例二：場電荷Q=2x10-4C，是正點電荷；檢驗電荷q=2x10-5C，是負電荷，它們相距r=2m而且都靜止在真空中，如圖所示．求：（1）q受的電場力．（2）q所在的B點的場強EB．（3）只將q換為q’=4x10-5C的正點電荷，再求q’受力及B點的場強．（4）將受力電荷拿去后再求B點場強．例三：一個質(zhì)量m=30g，帶電量q＝-1.7×10-8c的半徑極小的小球，用絲線懸掛在某勻強電場中，電場線水平。當小球靜止時，測得懸線與豎直方向成30°夾角，如圖，求該電場的場強的大小，說明場強方向。（以物體受力平衡分析庫侖定律）

　　達標檢測

　　1．下列說法中正確的是：

　　A．電場強度反映了電場的力的性質(zhì)，因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比

　　B．電場中某點的場強等于F/q，但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關

　　C．電場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向

　　D．公式E=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的

　　2、如圖所示為電場中的一根電場線，在該電場線上有a、b兩點，用Ea、Eb分別表示兩處場強的大小，則（）

　　a bA、a、b兩點的場強方向相同

　　B、因為電場線由a指向b，所以Ea＞Eb

　　C、因為電場線是直線，所以Ea=Eb

　　D、因為不知道a、b附近的電場線分布情況，所以不能確定Ea、Eb的大小關系。3、A、B是一條電場線上的兩個點，一帶負電的微粒僅在電場力作用下以一定初速度從A點沿電場線運動到B點，其速度-時間圖像如圖甲所示。則這一電場可能是圖乙中的( )

　　4.如圖所示，正電荷Q放在一勻強電場中，在以Q為圓心、半徑為r的圓周上有a、b、c三點，將正檢驗電荷q放在a點，它受到的電場力正好為零，則勻強電場的大小和方向如何？b、c兩點的場強大小和方向如何？

電場強度教案2

　　一、教學目標

　　1.知識目標:

　　(1)通過本節(jié)課的復習,進一步加深對電場概念的理解,使學生明確場的特點,描寫場的方法,并能在頭腦中建立起場的模型和圖象。

　　(2)加深理解場電荷、檢驗電荷的概念,深刻理解和掌握電場強度的概念。

　　(3)能夠運用點電荷的電場強度公式進行簡單運算。

　　(4)進一步理解和掌握電場的疊加原理,會計算簡單的點電荷組產(chǎn)生的電場。

　　2.能力目標:

　　能夠運用所學概念、公式進行簡單運算,形成一定的解題能力。

　　二、教學重點、難點

　　1.進一步深刻理解電場和電場強度的概念是本節(jié)課的重點。

　　2.熟練應用電場強度的概念、場的疊加原理解決有關問題是本節(jié)的難點。

　　三、教學方法:

　　講練結合,啟發(fā)式教學

　　四、教具:

　　幻燈片,上節(jié)課所用的課件

　　五、教學過程:

　　(一)復習提問

　　1.什么是電場?電場最基本的特性是什么?

　　2.用什么物理量來描述電場的強弱?是怎樣定義的?是矢量還是標量?

　　3.電場強度的方向是怎樣規(guī)定的?計算公式你知道有幾個?應用時需要注意什么?

　　4.什么是電場的疊加原理?

　　引導學生回答:

　　1.電場的概念:

　　(1)電場是存在于電荷周圍空間里的一種特殊物質(zhì)。

　　只要有電荷存在,電荷周圍就存在著電場。

　　(2)電場的基本性質(zhì):電場對放在其中的電荷有力的作用。

　　(這種力叫電場力)

　　2.電場強度:

　　(1)用電場強度來描述。定義:物理學中把放入電場中某一點的檢驗電荷受到的電場力與它的電量的比值叫做這一點的電場強度。簡稱場強。

　　(2)定義式:

　　(適用于任何電場)

　　(3)E的方向:

　　E和力F一樣,也是矢量。我們規(guī)定電場中某點的場強方向與正電荷在該點所受電場力的方向相同,那么負電荷所受電場力的方向與電場強度方向相反。

　　(4)E的單位:在國際單位制中E的單位: 牛/庫(N/C)

　　(5)E的物理意義:

　�、倜枋瞿滁c電場的強弱和方向,是描述電場力的性質(zhì)的物理量,是矢量。

　�、谀滁c的場強E的大小和方向取決于電場,與檢驗電荷的正負、電量及受到的電場力F無關。

　�、� 只能用來量度電場強弱,而不能決定電場強弱。

　�、� 為定義式,適用于一切電場

　　3.點電荷電場的場強:

　　a、表達式: (此式為決定式,只適用于真空中點電荷的電場)

　　b、方向:若Q為正電荷,E的方向背離Q,若Q為負電荷,E的方向指向Q。

　　c、幾個點電荷同時存在的空間的電場疊加(場的疊加原理)

　　如果一個電場由n個點電荷共同激發(fā)時,那么電場中任一點的總場強將等于n個點電荷在該點各自產(chǎn)生場強的矢量和。

　　(應用平行四邊形法則)

　　4、電場力F:

　　(1)概念:電場力是電荷在電場中受到電場的作用力。

　　(2)關系:電荷在電場中某點所受到的電場力F由電荷所帶電量q與電場在該點的電場強度E兩因素決定。即:

　�、俅笮�:F=qE(電場力的決定式,F和q、E都有關)

　�、诜较�:正電荷受電場力方向與E相同,負電荷受電場力方向與E相反。

　　5、電場強度E和電場力F是兩個不同概念

　　注意點:

　　1、對象不同

　　2、決定因素不同

　　3、方向不一定相同

　　4、單位不同

　　(二)進行新課

　　1.作業(yè)講評

　　根據(jù)上節(jié)課學生作業(yè)中出現(xiàn)的問題進行適當評析。

　　2.例題精講

　　【例1】帶電小球A、C相距30cm,均帶正電.當一個帶有負電的小球B放在A、C間連線的直線上,且B、C相距20cm時,可使C恰受電場力平衡.A、B、C均可看成點電荷.

　　①A、B所帶電量應滿足什么關系?

　�、谌绻驛、B、C三球所受電場力同時平衡,它們的'電量應滿足什么關系?

　　學生讀題、思考,找學生說出解決方法.

　　通過對此題的分析和求解,可以加深對場強概念和場強疊加的理解.學生一般從受力平衡的角度進行分析,利用庫侖定律求解.在學生解題的基礎上做以下分析.

　　分析與解:

　�、貱處于平衡狀態(tài),實際上是要求C處在A、B形成的電場中的電場強度為零的地方.

　　既然C所在處的合場強為零,那么,C所帶電量的正或負、電量的多或少均對其平衡無影響.

　�、谠僖訟或B帶電小球為研究對象,利用上面的方法分析和解決.

　　答案:①qA∶qB=9∶4,②qA∶qB∶qC=9∶4∶36.

　　【例2】如圖所示,半經(jīng)為r的硬橡膠圓環(huán)上帶有均勻分布的正電荷,其單位長度上的帶電量為q,現(xiàn)截去環(huán)上一小段AB,AB長為 ( ),則剩余部分在圓環(huán)中心處O點產(chǎn)生的場強多大?方向如何?

　　學生思考、討論,可以請學生談他們的認識與理解.

　　通過本題的求解,使學生加強對電場場強疊加的應用能力和加深對疊加的理解.

　　分析與解:

　　解法之一,利用圓環(huán)的對稱性,可以得出這樣的結果,即圓環(huán)上的任意一小段在圓心處所產(chǎn)生的電場場強,都與相對應的一小段產(chǎn)生的場強大小相等,方向相反,相互疊加后為零.由于AB段被截掉,所以,本來與AB相對稱的那一小段所產(chǎn)生的場強就成為了整個圓環(huán)產(chǎn)生的電場的合場強。因題目中有條件 ,所以這一小段可以當成點電荷,利用點電荷的場強公式可求出答案.

　　解法之二,將AB段看成是一小段帶正電和一小段帶負電的圓環(huán)疊放,這樣仍與題目的條件相符.而帶正電的小段將圓環(huán)補齊,整個帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的電場的場強為零;帶負電的一小段在圓心處產(chǎn)生的場強可利用點電荷的場強公式求出,這就是題目所要求的答案.

　　答案: ,方向指向AB

　　練習:如圖所示,等邊三角形ABC的邊長為a,在它的頂點B、C上各有電量為Q(0)的點電荷.試求三角形中心處場強E的大小和方向.

　　學生自己練習求解,以鞏固概念.

　　通過此題的求解,進一步鞏固對場強矢量性的認識和場強疊加理解.

　　3.課堂練習

　　(1)下列說法中正確的是

　　A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場。

　　B.電場是一種物質(zhì),它與其他物質(zhì)一樣,是不依賴于我們的感覺而客觀存在的。

　　C.電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的。

　　D.電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有力的作用。

　　(2)下列說法中正確的是

　　A.電場強度反映了電場的力的性質(zhì),因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比。

　　B.場中某點的場強等于 ,但與檢驗電荷的受力及帶電量無關。

　　C.場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向。

　　D.公式和對于任何靜電場都是適用的

　　(3)下列說法中正確的是

　　A.場強的定義式中,F是放入電場中的電荷所受的力,q是放入電場中的電荷的電量。

　　B.場強的定義式中,F是放入電場中的電荷所受的力,q是產(chǎn)生電場的電荷的電量。

　　C.在庫侖定律的表達式中, 是點電荷Q2產(chǎn)生的電場在Q1處的場強的大小。

　　D.無論定義式

　　中的q值如何變化,在電場中的同一點,F與q的比值始終不變。

　　(4)討論電場力與電場強度的區(qū)別。

　　物理量

　　比較內(nèi)容電場力電場強度

　　區(qū) 別物理意義電荷在電場中所受的力反映電場的力的屬性

　　決定因素由電荷和電場共同決定僅由電場自身決定

　　大小F=qEE=F/q

　　方向正電荷受力與E同向

　　負電荷受力與E同向規(guī)定E的方向為正電荷在該點的受力方向

　　單位NN/C或V/m

　　聯(lián)系F=qE(普遍適用)

　　(三)小結與反饋練習:

　　(1) 不能說成E正比于F,或E正比于1/q。

　　(2)檢驗電荷q在周圍是否產(chǎn)生電場?該電場對電源電荷Q有無作用?若有,作用力大小為多大?該點的場強又為多大?

　　(3)在求電場強度時,不但要計算E的大小,還需強調(diào)E的方向。

　　(四)作業(yè)布置:

　　1.為了確定電場中P點的電場強度大小,用細絲線懸掛一個帶負電荷的小球去探測。當球在P點靜止后,測出懸線與豎直方向夾角為37。已知P點場強方向在水平方向上,小球重力為4.010-3N。所帶電量為0.01C,取Sin37=0.6,則P點的電場強度大小是多少?

　　2.真空中,A、B兩點上分別放置異種點電荷Q1、Q2,已知兩點電荷間引力為1N,Q1=110-5C,Q2=-110-6C。移開Q1,則Q2在A處產(chǎn)生的場強大小是___________N/C,方向是___________;若移開Q2,則Q1在B處產(chǎn)生的場強大小是____________N/C,方向是___________

　　3.在x軸上有兩個點電荷,一個帶正電Q1,一個帶負電-Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分別表示兩個電荷所產(chǎn)生的場強的大小,則在X軸上 [ ]

　　A.E1=E2之點只有一處,該處合場強為0

　　B.E1=E2之點共有兩處:一處合場強為0,另一處合場強為2E2

　　C.E1=E2之點共有三處:其中兩處合場強為0,另一處合場強為2E2

　　D.E1=E2之點共有三處:其中一處合場強為0,另兩處合場強為2E2

　　說明:學習本節(jié)課需要注意的問題

　　1.場強是表示電場強弱的物理量,因而在引入電場強度的概念時,應該使學生了解什么是電場的強弱,同一個電荷在電場中的不同點受到的電場力的大小是不同的,所受電場力大的點,電場強。

　　2.應當使學生理解為什么可以用比值F/q來表示電場強度,知道這個比值與電荷q無關,是反映電場性質(zhì)的物理量。

　　比值定義一個新的物理量是物理學中常用的方法,應結合學生前面學過的類似的定義方法,讓學生領會電場強度的定義

電場強度教案3

　　一、教學目標

　　1.了解電場的概念

　　2.理解的概念

　　3.掌握的計算方法

　　二、重點、難點分析

　　1.重點是使學生理解的概念及掌握的計算方法。

　　2.是描述電場性質(zhì)的物理量之一，這是難點。初學者容易把跟電場力混同起來。

　　三、主要教學過程

　　1.復習庫侖定律

　　在真空中兩點電荷的作用力跟它們的電量乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，這就是庫侖定律。

　　2.新課引入

　　任何力的作用都離不開物質(zhì)，腳踢球，腳對球的力直接作用在球上；狗拉雪橇，狗對雪橇的拉力是通過繩子作用的；地球對地表附近物質(zhì)的作用力是通過重力場——物質(zhì)；兩電荷間相互作用時不直接接觸，它們之間的相互作用也是通過別的物質(zhì)作用的，這就是電場。

　　3．教學過程設計

　�。�1）電場

　　a．電荷周圍存在一種特殊物質(zhì)

　　提問：既然場是物質(zhì)，為什么我們看不到呢？

　　答：物質(zhì)形式：實體（由分子組成）；看的見，摸的著。

　　場（形式）：看不見，摸不著，不以人的感官意識為轉移的客觀存在。

　　例如可見光波長由7000~4000，但還有很多波長的光線我們看不到，但不等于它們不存在。不能以人燈感官為標準判一存在與否。場客觀存在的證明是它有力、能的特性。例如重力場對有質(zhì)量的物體有力的作用，用可對物體做功，說明其能量。電場對放入其的電荷Q也有力的作用，可對Q做功，說明其有能量。

　　b．電場的基本性質(zhì)：電場對放入其中的電荷有力的作用，此力稱電場力。

　　c.靜電場：靜止電荷的電場。

　　場有能和力的特性，我們先看電場中力的性質(zhì)，它是本章的重要內(nèi)容，先以點電荷為例。

　　如圖1所示，在+Q電場中A點分別放入電荷q1、q2、q3則它們分別受電場力為：

　　A:F1= F2= ;F3=

　　看看上式，我們可發(fā)現(xiàn)場電荷Q對不同的檢驗電荷q有不同的電場力，但只要A點位置不變，F(xiàn)與q的比值就不變。

　　若換到B點，則

　　從上面分析看出：Q固定則電場的空間分布固定，對于場中某點固定，值僅與Q、r有關，與檢驗電荷無關，它反映的是電場的性質(zhì)，反映的是電場的強弱，稱場強。

　　a.定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值叫該點的，簡稱場強。

　　b.定義式：

　　F——電場力國際單位：牛（N）

　　q——電量國際單位：庫（C）

　　E——國際單位：牛/庫（N/C）

　　c.物理意義：

　　電場中某點的數(shù)值上等于單位正電荷在那里所受的電場力。

　　d．是矢量，規(guī)定場強方向為正電荷在該點所受電場力方向。電場中同一點，+q、-q受力方向不同，場強只能有一個方向，規(guī)定以+q的受力方向為正。

　　例在圖2中標出A、B、C、D四點的的方向。

　　正點電荷電場中某點方向沿連線背離+Q，負點電荷電場中某點方向沿連線指向-Q。

　　e.單位：牛/庫（N/C）

　　E=借助于點電荷場強推出，可適用于任意電場。

　�。�3）一個點電荷電場的場強

　　a.真空中：E=（與檢驗電荷q無關，僅與場電荷Q及r有關）

　　b.方向：正電荷在該點受電場力方向（以后還會遇到各點場強大小，方向均相同的勻強電場）

　�。�4）兩個點電荷產(chǎn)生的電場的疊加原理

　　如圖3所法，在正點電荷Q1與負點電荷Q2產(chǎn)生的電場中有一點A，求A點的EA，由定義可知，EA在數(shù)值上為+1C點電荷在A點所受的電場力。今在A點放

　　q=1+C，q將同時受到Q1和Q2的作用，每個作用力都能單獨用庫侖定律求出，就像另一個電荷不存在一樣，而q受的合力為各分力的矢量和，又因為q是1C正電荷，所以它受的電場力在數(shù)值上等于場強，也就是說A點的合場強為Q1與Q2單獨在A瞇產(chǎn)生的`場強的矢量和，這就是的疊加原理。

　　用的疊加原理可以求和任意多個點電荷產(chǎn)生的，任何一個帶電體不管其電荷分布多么復雜，都可以視為由許多點電荷組成，因而可以用場強疊加原理求出它的場強�？梢钥闯觯婵罩腥我舛鄠€點電荷產(chǎn)生的，僅由場是荷、電場中的位置兩個因素決定，而與檢驗電荷無關。

　�。�5）比較：E=和E=

　　a. E=是場強的定義式，適用于任何電場。

　　b. E=是點電荷電場中場強的計算式。

　�。�6）小結

　　a.電場中某點場強大小和方向，均與該點放不放檢驗電荷、放那種電荷、放多大檢驗電荷無關，是電場自身的性質(zhì)，與外界因素無關。對確定的電場來說，在某點放單位正電荷時，它受電場力的大小和方向是確定的。

　　定義式：E=數(shù)值上等于+1C的電荷受到的電場力，對所有電場都成產(chǎn)。

　　b.場強方向：正電荷

　　單位：牛/庫（N/C）

　　決定因素：場電荷、場中位置

　　疊加原理

　�。�7）例題

　　例1.場電荷Q=2×10-4C，是正點電荷：檢驗電荷q=2×10-5，是負電荷，它們相距r=2m而靜止且都在真空中，如圖4所示。求：

　　(1) q受的電場力。

　　(2) q所在的B點的場強EB.

　　(3)只將q換為=4×10-5C的正點電荷，再求受力及B點的場強。

　　(4)將受力電荷拿去后再求B點場強。

　　解：（1）庫侖定律：F= = =9N方向在A與B的連線上，且指向A。

　�。�2）由的定義：E=所以E= =4.5×105N/C方向由A指向B。

　�。�3）由庫侖定律：= =18N方向由A指向B。

　　E= 方向由A指向B。

　�。�4）因E與q無關，自然q=0也不會影響E的大小與方向，所以拿走q后場強不變。

　　例2如圖5（a）所示，點電荷q與9q靜止于真空中，相距r，它們均為正電荷，求：

　�。�1）連線中點A的場強EA；

　�。�2）求場強為0的點位置。

　　解（1）在A點放=1C，它受力情況如圖5（c）所示，F(xiàn)為q對的作用力，9F為9q對的作用力，而合力為8F方向指向q，所以

　　EA=8

　　方向：向左指向q。

　　(2)先分析E=0的點可能的位置范圍，因在該點放+1C時，它受力為零，所以q與9q的連線上，當+1C作用力一定等大反向，因而兩力共線，由此可以斷定E=0的點在q與9q的連線上，當+1C放于q以左及9q以右的連線上時，它受的兩個力都同向，因而不可能抵消，所以E=0的點一定在兩點電荷中間的連線上。

　　令E=0的點O距q為x,如圖（b）所示，+1C電荷在O點受力為零，所以有

　　答：（1）EA=方向指向q。

　�。�2）E=0的點在q與9q之間，距q為r/4.

　　四、說明

　　1.對于概念的理解注意：

　�。�1）定義大�。篍=

　　方向：與正電荷在該點受電場力方向相同

　　無論放正、負檢驗電荷，E的方向定義為+q受力方向，類似于電流方向定義為正電荷移動方向，無論是誰移動形成電流。

　�。�2）為自身性質(zhì)，與檢驗電荷無關。

　　2.我們研究的電荷均處于真空中，如處于空氣中可近似認為是在真空中。

電場強度教案4

　　一、教學目標

　　1.了解電場的概念

　　2.理解電場強度的概念

　　3.掌握電場強度的計算方法

　　二、重點、難點分析

　　1.重點是使學生理解電場強度的概念及掌握電場強度的計算方法。

　　2.電場強度是描述電場性質(zhì)的物理量之一，這是難點。初學者容易把電場強度跟電場力混同起來。

　　三、主要教學過程

　　1.復習庫侖定律

　　在真空中兩點電荷的作用力跟它們的電量乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，這就是庫侖定律。

　　2.新課引入

　　3．教學過程設計

　�。�1）電場

　　a．電荷周圍存在一種特殊物質(zhì)

　　提問：既然場是物質(zhì)，為什么我們看不到呢？

　　答：物質(zhì)形式實體（由分子組成）；看的見，摸的著。

　　場（形式）：看不見，摸不著，不以人的感官意識為轉移的客觀存在。

　　b．電場的基本性質(zhì)：電場對放入其中的電荷有力的作用，此力稱電場力。

　　c.靜電場：靜止電荷的電場。

　　場有能和力的特性，我們先看電場中力的性質(zhì)，它是本章的重要內(nèi)容，先以點電荷為例。

　　如圖1所示，在+Q電場中A點分別放入電荷q1、q2、q3則它們分別受電場力為：

　　A:F1=F2=;F3=

　　看看上式，我們可發(fā)現(xiàn)場電荷Q對不同的檢驗電荷q有不同的電場力，但只要A點位置不變，F(xiàn)與q的比值就不變。

　　若換到B點，則

　�。�2）電場強度

　　a.定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值叫該點的電場強度，簡稱場強。

　　b.定義式：

　　F——電場力國際單位：牛（N）

　　q——電量國際單位：庫（C）

　　E——電場強度國際單位：牛/庫（N/C）

　　c.物理意義：

　　電場中某點的電場強度數(shù)值上等于單位正電荷在那里所受的電場力。

　　d．電場強度是矢量，規(guī)定場強方向為正電荷在該點所受電場力方向。電場中同一點，+q、-q受力方向不同，場強只能有一個方向，規(guī)定以+q的受力方向為正。

　　例在圖2中標出A、B、C、D四點的電場強度的方向。

　　正點電荷電場中某點電場強度方向沿連線背離+Q，負點電荷電場中某點電場強度方向沿連線指向-Q。

　　e.單位：牛/庫N/C

　　E=借助于點電荷場強推出，可適用于任意電場。

　�。�3）一個點電荷電場的場強

　　a.真空中：E=（與檢驗電荷q無關，僅與場電荷Q及r有關）

　　b.方向：正電荷在該點受電場力方向（以后還會遇到各點場強大小，方向均相同的'勻強電場）

　�。�4）兩個點電荷產(chǎn)生的電場的疊加原理

　　如圖3所法，在正點電荷Q1與負點電荷Q2產(chǎn)生的電場中有一點A，求A點的電場強度EA，由電場強度定義可知，EA在數(shù)值上為+1C點電荷在A點所受的電場力。今在A點放

　　q=1+C，q將同時受到Q1和Q2的作用，每個作用力都能單獨用庫侖定律求出，就像另一個電荷不存在一樣，而q受的合力為各分力的矢量和，又因為q是1C正電荷，所以它受的電場力在數(shù)值上等于場強，也就是說A點的合場強為Q1與Q2單獨在A瞇產(chǎn)生的場強的矢量和，這就是電場強度的疊加原理。

　　用電場強度的疊加原理可以求和任意多個點電荷產(chǎn)生的電場強度，任何一個帶電體不管其電荷分布多么復雜，都可以視為由許多點電荷組成，因而可以用場強疊加原理求出它的場強�？梢钥闯�，真空中任意多個點電荷產(chǎn)生的電場強度，僅由場是荷、電場中的位置兩個因素決定，而與檢驗電荷無關。

　�。�5）比較：E=和E=

　　a. E=是場強的定義式，適用于任何電場。

　　b. E=是點電荷電場中場強的計算式。

　�。�6）電場強度小結

　　定義式：E=數(shù)值上等于+1C的電荷受到的電場力，對所有電場都成產(chǎn)。

　　b.場強方向：正電荷

　　單位：牛/庫（N/C）

　　決定因素：場電荷、場中位置

　　疊加原理

　�。�7）例題

　　例1.場電荷Q=2×10-4C，是正點電荷：檢驗電荷q=2×10-5，是負電荷，它們相距r=2m而靜止且都在真空中，如圖4所示。求：

　　(1) q受的電場力。

　　(2) q所在的B點的場強EB.

　　(3)只將q換為=4×10-5C的正點電荷，再求受力及B點的場強。

　　(4)將受力電荷拿去后再求B點場強。

　　解：（1）庫侖定律：F===9N方向在A與B的連線上，且指向A。

　　（2）由電場強度的定義：E=所以E==4.5×105N/C方向由A指向B。

　�。�3）由庫侖定律：==18N方向由A指向B。

　　E=方向由A指向B。

　�。�4）因E與q無關，自然q=0也不會影響E的大小與方向，所以拿走q后場強不變。

　　例2如圖5（a）所示，點電荷q與9q靜止于真空中，相距r，它們均為正電荷，求：

　�。�1）連線中點A的場強EA；

　�。�2）求場強為0的點位置。

　　解（1）在A點放=1C，它受力情況如圖5（c）所示，F(xiàn)為q對的作用力，9F為9q對的作用力，而合力為8F方向指向q，所以

　　EA=8

　　方向：向左指向q。

　　令E=0的點O距q為x,如圖（b）所示，+1C電荷在O點受力為零，所以有

　　答：（1）EA=方向指向q。

　�。�2）E=0的點在q與9q之間，距q為r/4.

　　四、說明

　　1.對于電場強度概念的理解注意：

　　（1）定義電場強度大�。篍=

　　方向：與正電荷在該點受電場力方向相同

　　無論放正、負檢驗電荷，E的方向定義為+q受力方向，類似于電流方向定義為正電荷移動方向，無論是誰移動形成電流。

　�。�2）電場強度為自身性質(zhì)，與檢驗電荷無關。

　　2.我們研究的電荷均處于真空中，如處于空氣中可近似認為是在真空中。

電場強度教案5

　　第一章

　　1.4電勢能、電勢設計

　　一【教材分析】

　　本節(jié)內(nèi)容主要是研究電勢差與電場強度之間的關系，雖然前者是標量，后者是矢量，但通過靜電力做功在兩者之間建立了聯(lián)系。本節(jié)內(nèi)容的重點是勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積。

　　二【目標】

　　1、知識與技能

　　定性把握電勢差與電場強度的關系，理解勻強電場中電勢差與電場強度的定量關系。

　　2、過程與方法

　　通過對勻強電場中電勢差和電場強度的定性、定量關系的學習，培養(yǎng)學生的分析、解決問題的能力．

　　3、情感態(tài)度與價值觀

　　從不同角度認識電場、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)對物理學科的興趣、堅定思考探索物理的的信念，領略物理方法的奧妙，體會物理科學的力量。

　　三【重點、難點】

　　重點：勻強電場中電勢差與電場強度的關系

　　難點：對公式 U=E d中d的理解及公式的正確運用

　　(d為沿場強方向兩點所在等勢面的距離)

　　四【學情分析】

　　電場強度和電勢都是描述電場性質(zhì)的物理量，兩者從不同的角度對電場性質(zhì)進行描述。對于這節(jié)課的講解，只要求讓學生定性了解電勢差與電場強度的關系就可以了。對于勻強電場，在講授時，只要求學生了解它們的定量關系式，即在勻強電場中推導出電場強度與電勢差的關系公式，并通過公式變形，用比值的方法指出電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢。通過分析，培養(yǎng)學生的分析能力。

　　五【教學方法】

　　講授法、推理法、歸納法

　　六【課前準備】

　　多媒體輔助教學設備、練習資料

　　七【課時安排】一課時

　　八教學過程

　　（一）預習檢查、總結疑惑

　　問題：

　　電場的兩個基本性質(zhì)是什么？

　　☆答：電場的兩個基本性質(zhì)：

　　電場的力的性質(zhì)（）

　�。ǘ┣榫耙�、展示目標

　　電場的能的性質(zhì)（電勢能、電勢、、電勢差）

　　電勢

　　電場強度E → ？→ 電勢差（）

　　電場力（）→ 電勢能的變化等于電場力

　　所做的功（）

　　電場強度描述電場的力的性質(zhì)，而電勢描述電場的能的性質(zhì)，且電勢差跟電場力做功相聯(lián)系，那么電場強度E和電勢差U又有什么關系呢？

　　傾聽、思考、

　　回答

　　培養(yǎng)學生的思維能力、

　　【新課教學】：

　　●一、電場強度與電勢差的關系

　　通過勻強電場的例子來推算U和E之間的關系。

　　如圖所示：表示某一勻強電場的等勢面和電場線。沿場強方向把正電荷q由A點移動到B點，設A、B兩點間的距離為d，電勢差為U，場強為E。

　　問題：電場力所做的功是多少？

　　分析：

　　由功的定義和電場強度的定義可知：

　　W=Fd=qEd

　　由電勢差定義可知

　　綜合上式得到

　　U=Ed

　�。ㄈ┖献魈骄�、精講點播

　　☆結論：勻強電場中兩點之間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積。

　　1、表達式：U=Ed

　　U為兩點間電壓，E為場強，d為兩點間距離在場強方向的投影．

　　2、適用條件：勻強電場

　　3、公式變形：

　　在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上的電勢差。

　　但此公式不是U=Ed簡單的變形，它的物理意義是：電場強度的大小等于兩點間的電勢差與這兩點間沿電場方向的距離的比值。這一比值在非勻強電場中也適用，它表示兩點間的平均電場強度。

　　思考、分析、

　　推導、回答

　　培養(yǎng)學生的思維能力、分析解決問題的能力

　　●二、電場強度三個公式的區(qū)別

　　公式

　　含義

　　適用條件

　　電場強度的定義式

　　任意電場

　　是真空中點電荷電場的場強計算公式

　　真空中點電荷電場

　　是勻強電場的場強的計算公式（d為沿場強方向的距離）

　　勻強電場

　　傾聽、回答

　　鞏固知識點，培養(yǎng)總結歸納的能力

　�。ㄋ模┓此伎偨Y

　　1、在勻強電場中，電勢差和電場強度的關系為：

　　UAB = E d 或 E = UAB／d

　　注意：（d為沿場強方向上的距離）

　　2、電場強度三個公式的區(qū)別

　　發(fā)學案布置作業(yè)作業(yè)

　　P23-1、2 ；P24-3、4 ；資料

　　九【板書設計】

　　第六節(jié) 電勢差與電場強度的關系

　　電勢

　　電場強度E → ？→ 電勢差（）

　　電場力（）→ 電勢能的變化等于電場力

　　所做的功（）

　　電勢

　　電場強度E → ？→ 電勢差（）

　　電場力（）→ 電勢能的變化等于電場力

　　所做的功（）

　　電勢

　　電場強度E → ？→ 電勢差（）

　　電場力（）→ 電勢能的變化等于電場力

　　所做的功（）

　　電勢

　　電場強度E → ？→ 電勢差（）

　　電場力（）→ 電勢能的變化等于電場力

　　所做的功（）

　　電勢

　　電場強度E → ？→ 電勢差（）

　　電場力（）→ 電勢能的變化等于電場力

　　所做的功（）

　　一、電場強度與電勢差的關系

　　1、表達式：U=Ed

　　U為兩點間電壓，E為場強，d為兩點間距離在場強方向的投影．

　　2、適用條件：勻強電場

　　3、公式變形：

　　二、電場強度三個公式的區(qū)別

　　十【教學反思】討論電勢差和電場強度方向的關系時，為了便于學生接受，可以以生活實例讓學生加強理解；在介紹平行板電容器實驗裝置時，應講清靜電計張角的大小為什么能夠表示電容器兩極板之間的電壓大��；關于恒定電場，學生知道這些就足夠了，不必分析導體內(nèi)電荷分布的具體情況，也不必分析電荷分布達到平衡的過程。

　　第六節(jié) 電勢差和電場強度的關系學案

　　課前預習學案

　　【預習目標】

　�。ㄒ唬�、知識與技能

　　1. 定性掌握電勢差與場強的關系。

　　2. 定量掌握勻強場中電勢差與場強的關系。

　�。ǘ⑦^程與方法

　　1．看前面知識結構圖：復習鞏固舊知識引出新課通過知識網(wǎng)絡圖，更加牢固地掌握的已學知識更加牢固。

　　2．通過對電場力做功的兩種不同方式的.比較推導得出電勢差與電場強度的關系

　　3．看圖探討得出一些常見結論（師生互動、探討）

　　【預習內(nèi)容】

　　一、[復習舊課]

　　1.電場的兩大性質(zhì)：

　�、倭Φ男再|(zhì)：。

　　②能的性質(zhì)：電場可用形象表示

　　還可用形象表示

　　2.看知識結構圖：復習鞏固舊知識

　　二、[學習新課]：

　　1．電場力的性質(zhì)：力和能是貫穿物理學的兩條主線，空間只要有電荷的存在，在它的周圍就存在（E是客觀存在而又看不見摸不著的），電場有最基本的特性：。可以通過電荷的受力去研究電場。

　　2．電場能的性質(zhì)：電場力移動電荷對電荷做功。會導致電勢能發(fā)生轉化（因為功是能量轉化的量度）做功的多少決定了能量轉化的數(shù)量。

　　3、推導電場強度和電勢差的關系

　　問題一：若沿場強方向移動電荷

　　如圖：表示某一勻強電場的等勢面和電場線。沿場強方向把正電荷q由A點移動到B點，設A、B兩點間的距離為d，電勢差為U，場強為E。則電場力所做的功：

　　從力的角度：Ｗ= = ①

　　從能的角度：Ｗ= ②

　　由 ① ② 兩式得: U =

　　結論：在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于

　　4、表達式：U = 或：E = （d為）

　　在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于

　　5、注意：U = Ed和E = U/d的適用條件是：

　　6、單位關系：1V/m =1N/C

　　問題二：若不是沿場強方向移動電荷？

　　如圖，在勻強電場E中，有相距為L的A、B兩點，兩點連線與場強方向成α角。則A、B兩點間的電勢差為U = EL，對不對？

　　[解析] ：（試著推導）

　　5、電勢差和電場強度的關系的３種說法

　�。�1）在勻強電場中兩點間的電勢差等于．

　　UAB = E d

　　（2）在勻強電場中電場強度的大小等于

　　E = UAB／d

　�。�3）電場強度在數(shù)值上＝沿電場方向每單位距離上降低的電勢．

　　看圖討論：得出一些結論（互動、探討）

　　問題三：電場中A、B兩點的電勢差UAB跟移動電荷的路徑有關嗎？

　　[說明]電場中兩點間的電勢差，

　　類同于重力場中兩點間的高度差：

　　高度差Δh 跟物體運動的路徑無關，只與A、B的位置有關

　　6、電勢差UAB 跟移動電荷的路徑無關，只與A、B的位置有關。

　　問題四：單位長度內(nèi)，沿AB、 AB? 兩個方向，哪個電勢降落的快？

　　7、場強E的方向是降落最快的方向。

　　應用：在勻強電場中，兩條平行線段上相等距離的兩點間的電勢差。

　　問題五：非勻強電場中，等差等勢面之間的距離相等嗎？

　　如點電荷的電場中的等勢面

　　8、結論：等差等勢面密處場強，等勢面疏處場強。

　　請定性地畫出電勢差相等的二個等勢面。哪兩個等勢面是否在相鄰等勢面的中間?

　　提出疑惑：

　　課內(nèi)探究學案：

　　【學習目標】

　　1. 定性掌握電勢差與場強的關系。

　　2. 定量掌握勻強場中電勢差與場強的關系。

　　【學習過程】

　　1．電場力的性質(zhì)：力和能是貫穿物理學的兩條主線，空間只要有電荷的存在，在它的周圍就存在（E是客觀存在而又看不見摸不著的），電場有最基本的特性： �？梢酝ㄟ^電荷的受力去研究電場。

　　2．電場能的性質(zhì)：電場力移動電荷對電荷做功。會導致電勢能發(fā)生轉化（因為功是能量轉化的量度）做功的多少決定了能量轉化的數(shù)量。

　　3、推導電場強度和電勢差的關系

　　問題一：若沿場強方向移動電荷

　　從力的角度：Ｗ= = ①

　　從能的角度：Ｗ= ②

　　由 ① ② 兩式得: U =

　　結論：在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于

　　4、表達式：U = 或：E = （d為）

　　在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于

　　5、注意：U = Ed和E = U/d的適用條件是：

　　6、單位關系：1V/m =1N/C

　　問題二：若不是沿場強方向移動電荷？

　　如圖，在勻強電場E中，有相距為L的A、B兩點，兩點連線與場強方向成α角。則A、B兩點間的電勢差為U = EL，對不對？

　　[解析] ：（試著推導）

　　5、電勢差和電場強度的關系的３種說法

　�。�1）在勻強電場中兩點間的電勢差等于．

　　UAB = E d

　�。�2）在勻強電場中電場強度的大小等于

　　E = UAB／d

　�。�3）電場強度在數(shù)值上＝沿電場方向每單位距離上降低的電勢．

　　看圖討論：得出一些結論（互動、探討）

　　問題三：電場中A、B兩點的電勢差UAB跟移動電荷的路徑有關嗎？

　　[說明]電場中兩點間的電勢差，

　　類同于重力場中兩點間的高度差：

　　高度差Δh 跟物體運動的路徑無關，只與A、B的位置有關

　　6、電勢差UAB 跟移動電荷的路徑無關，只與A、B的位置有關。

　　問題四：單位長度內(nèi)，沿AB、 AB? 兩個方向，哪個電勢降落的快？

　　7、場強E的方向是降落最快的方向。

　　應用：在勻強電場中，兩條平行線段上相等距離的兩點間的電勢差。

　　問題五：非勻強電場中，等差等勢面之間的距離相等嗎？

　　如點電荷的電場中的等勢面

　　8、結論：等差等勢面密處場強，等勢面疏處場強。

　　請定性地畫出電勢差相等的二個等勢面。哪兩個等勢面是否在相鄰等勢面的中間?

　　【反思總結】

　　討論電勢差和電場強度方向的關系時，為了便于學生接受，可以以生活實例讓學生加強理解；在介紹平行板電容器實驗裝置時，應講清靜電計張角的大小為什么能夠表示電容器兩極板之間的電壓大��；關于恒定電場，學生知道這些就足夠了，不必分析導體內(nèi)電荷分布的具體情況，也不必分析電荷分布達到平衡的過程。

　　【當堂檢測：】

　　1．下列說法正確的是（）

　　A．由公式U = Ed 得，在電場中兩點間電勢差等于場強與兩點間距離的乘積

　　B．由公式E = U/d得，在勻強電場中沿電場線方向上兩點間距離越大，電場強度就越小

　　C．在勻強電場中，任兩點間電勢差等于場強和這兩點間距離的乘積

　　D．公式U = Ed只適用勻強電場

　　2、如圖，a、b、c是一條電場線上的三個點，電場線的方向由a到c, a、b間的距離等于b、c間的距離。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和場強。下列哪個正確？（）

　　A.φa＞φb＞φc B. Ea＞Eb＞Ec

　　C.φa－φb=φb－φc D. Ea=Eb=Ec

　　3、在電場強度為600 N/C的勻強電場中，A、B兩點相距5 cm，若A、B兩點連線是沿著電場方向時，則A、B兩點的電勢差是_____ V。若A、B兩點連線與電場方向成60°時，則A、B兩點的電勢差是________V；若A、B兩點連線與電場方向垂直時，則A、B兩點的電勢差是_______V。

　　【課后練習與提高】

　　[練習1] 以下說法正確的是：

　　A、勻強電場中各處的場強相等，電勢也相等；( )

　　B、場強為零的區(qū)域中，電勢處處相同；

　　C、沿電場線方向電場強度一定越來越��；

　　D、電勢降低的方向就是電場線的方向。

　　[練習2] 圖中實線表示電場線，虛線表示等勢面，過a.b兩點的等勢面的電勢分別為40V、20V，那么ab連線的中點的電勢值為（）

　　A 等于30V

　　B 大于30V

　　C 小于30V

　　D 無法確定

　　鞏固練習答案：1.D 2.B

　　課堂練習答案：1。B 2。C

　　光的顏色色散

　　選修3-4第十三章第4節(jié)光的顏色色散導學案

　　課前預習學案

　　一、預習目標

　　預習光的顏色是干什么排列的，以及什么事光的色散現(xiàn)象？

　　二、預習內(nèi)容

　　1、光的顏色色散：

　�。�1）在雙縫干涉實驗中，由條紋間距?x與光波的波長關系為________，可推知不同顏色的光，其_不同，光的顏色由光的________決定，當光發(fā)生折射時，光速發(fā)生變化，而顏色不變。

　　（2）色散現(xiàn)象是指：含有多種顏色的光被分解為________的現(xiàn)象。

　　（3）光譜：含有多種顏色的光被分解后各種色光按其_______的大小有序排列。

　　2、薄膜干涉中色散：以肥皂液膜獲得的干涉現(xiàn)象為例：

　�。�1）相干光源是來自前后兩個表面的________，從而發(fā)生干涉現(xiàn)象。

　�。�2）明暗條紋產(chǎn)生的位置特點：來自前后兩個面的反射光所經(jīng)過的路程差不同，在某些位置，這兩列波疊加后相互加強，出現(xiàn)了________，反之則出現(xiàn)暗條紋。

　　3、折射時的色散

　�。�1）一束光線射入棱鏡經(jīng)_______折射后，出射光將向它的橫截面的_______向偏折。物理學中把角θ叫偏向角，表示光線的偏折程度。

　�。�2）白光通過棱鏡發(fā)生折射時，_______的偏向角最小，________的偏向角最大，這說明透明物體對于波長不同的光的折射率不一樣，波長越小，折射率越_______ _。

　�。�3）在同一種物質(zhì)中，不同波長的光波傳播速度________，波長越短，波速越_______ _。

　　三、提出疑惑

　　同學們，通過你們的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中

　　疑惑點疑惑內(nèi)容

　　課內(nèi)探究學案

　�。ㄒ唬⿲W習目標： 1、知道什么是色散現(xiàn)象

　　2、觀察薄膜干涉現(xiàn)象，知道薄膜干涉能產(chǎn)生色散，并能利用它來解釋生活中的相關現(xiàn)象

　　3、知道棱鏡折射能產(chǎn)生色散，認識對同一介質(zhì)，不同顏色的光折射率不同

　　4. 本節(jié)的重點是薄膜干涉、白光通過三棱鏡的折射情況

　�。ǘ⿲W習過程：

　　【導讀】仔細閱讀教材P56-58，完成學習目標

　　1、回顧雙縫干涉圖樣，比較各種顏色的光產(chǎn)生的條紋間的距離大小情況

　　2、據(jù)雙縫間的距離公式Δx= ，分析出條紋間的距離與光波的波長關系，我們可以斷定，

　　3、雙縫干涉圖樣中，白光的干涉圖樣是彩色的說明

　　4、物理學中，我們把叫做光的色散；含有多種顏色的光被分解后，各種色光就是光譜

　　5、什么是薄膜干涉？請舉出一實例

　　6、薄膜干涉的原理：

　　7、薄膜干涉的應用：

　　8、一束白光通過三棱鏡后會在棱鏡的另一側出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

　　9、總結本節(jié)課色散的種類：

　�。ㄈ┓此伎偨Y

　�。ㄋ模┊斕脵z測

　　1．光的顏色由____________決定。

　　2．一束日光穿過棱鏡，白光會分散成許多不同顏色的光，在屏上出現(xiàn)由________到________連續(xù)排列的七色彩光帶，稱為__________。這是由于棱鏡對各種色光的________程度不同而引起的。

　　3．一束單色光從空氣射入玻璃中，則其頻率____________，波長____________，傳播速度____________。（填“變大”、“不變”或“變小”）

　　4．一束白光經(jīng)過玻璃制成的三棱鏡折射后發(fā)生色散。各種色光中，___________色光的偏折角最大，___________色光偏折角最小。這種現(xiàn)象說明玻璃對___________色光的折射率最大，對___________色光的折射率最小。

　　5．如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。設介質(zhì)1和介質(zhì)2的折射率分別為n1、n2，則 ( )

　　A．n1=n2 B．n1>n2

　　C．n1

　　課后練習與提高

　　1．一束紅光和一束紫光以相同的入射角沿CO方向入射半圓形玻璃磚的下表面，之后沿OA，OB方向射出，如圖所示，則下列說法中正確的是 ( )

　　A．OA是紅光，穿過玻璃磚的時間較短

　　B．OB是紅光，穿過玻璃磚的時間較短

　　C．OA是紫光，穿過玻璃磚的時間較長

　　D．OB是紫光，穿過玻璃磚的時間較短

　　2．如圖所示，一束白光通過玻璃棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，下列說法正確的是 ( )

　　A．紅光的偏折最大，紫光的偏折最小 B．紅光的偏折最小，紫光的偏折最大

　　C．玻璃對紅光的折射率比紫光大 D．玻璃中紫光的傳播速度比紅光大

　　3．如圖所示，一束紅光和一束藍光平行入射到三棱鏡上，經(jīng)棱鏡折射后，交會在屏上同一點，若n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍光的折射率，則有? ( )

　　A．n1＜n2，a為紅光，b為藍光 B．n1＜n2，a為藍光，b為紅光

　　C．n1＞n2，a為紅光，b為藍光 D．n1＞n2，a為藍光，b為紅光

　　4．一細束紅光和一細束紫光分別以相同入射角由空氣射入水中，如圖標出了這兩種光的折射光線a和b，r1、r2分別表示a和b的折射角，以下說法正確的是 ( )

　　A．a(chǎn)為紅光折射光線，b為紫光折射光線

　　B．a(chǎn)為紫光折射光線，b為紅光折射光線

　　C．水對紫光與紅光的折射率n1與n2之比n1∶n2＝sinr1∶sinr2

　　D．紫光與紅光在水中波速v1與v2之比v1∶v2＝sinr1∶sinr2

　　5．如圖所示，一束復色可見光射到置于空氣中的平板玻璃上，穿過玻璃后從下表面射出，變?yōu)閍、b兩束平行單色光，則 ( )

　　A．玻璃對a光的折射率較大B．a(chǎn)光在玻璃中傳播的速度較大

　　C．b光的頻率較大D．b光的波長較長

　　6．一束復色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。設玻璃對a、b的折射率分別為na和nb，a、b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb，則 ( )

　　A．na＞nb B．na＜nb C．v a＞vb D．va＜vb

　　7．某同學為了研究光的色散，設計了如下實驗：在墻角放置一個盛水的容器，其中有一塊與水平面成45°角放置的平面鏡M，如圖所示，一細束白光斜射向水面，經(jīng)水折射向平面鏡，被平面鏡反射經(jīng)水面折射后照在墻上，該同學可在墻上看到 ( )

　　A．上紫下紅的彩色光帶 B．上紅下紫的彩色光帶

　　C．外紅內(nèi)紫的環(huán)狀光帶 D．一片白光

　　8．如圖所示，橫截面是直角三角形ABC的三棱鏡對紅光的折射率為n1，對紫光的折射率為n2。一束很細的白光由棱鏡的一個側面AB垂直射入，從另一個側面AC折射出來。已知棱鏡的頂角∠A=30°，AC邊平行于光屏MN，且與光屏的距離為L，求在光屏上得到的可見光譜的寬度。

　　預習內(nèi)容答案：?x=(L/d)λ 波長頻率單色光波長反射光

　　亮條紋兩次 _下方紅色光紫色光小不同小

　　當堂檢測答案：

　　1、頻率 2、紅，紫，光的色散，折射 3、不變，變小，變小 4、紫，紅，紫，紅 5、B

　　課后練習與提高

　　1、A 2、B 3、B 4、BD 5、AD 6、AD 7、B 8、

電場強度教案6

　　一、知識與技能

　　1．粗略了解物理學史上對電荷間相互作用力的認識過程。

　　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．理解電場強度的概念及其定義，會根據(jù)電場強度的定義進行有關的計算。知道電場強度是矢量，知道電場強度的方向是怎樣規(guī)定的。

　　4．能根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義推導點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關的計算。

　　5．知道場強的疊加原理，并能應用這一原理進行簡單的計算。

　　二、過程與方法

　　1．經(jīng)歷“探究描述電場強弱的物理量”的過程，獲得探究活動的體驗。

　　2．領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、類比法等物理學研究方法。

　　三、情感態(tài)度與價值觀

　　1．體驗探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。

　　2．學習科學家嚴謹科學的態(tài)度。

　　【教學重點】

　　1．探究描述電場強弱的物理量。

　　2．理解電場、電場強度的概念，并會根據(jù)電場強度的定義進行有關的計算。

　　【教學難點】

　　探究描述電場強弱的物理量。

　　【教學用具】多媒體課件

　　【設計思路】

　　以“電荷間相互作用如何發(fā)生”、“如何描述電場的強弱”兩大問題為主線展開，具體操作思路是：

　　1．學生自學電場，培養(yǎng)學生閱讀、汲取信息的能力。

　　2．通過實驗模擬和定量分析的方法探究描述電場強弱的物理量。

　　3．通過練習鞏固加深對電場強度概念的理解，探討點電荷的電場及場強疊加原理。

　　【教學設計】

　　一、復習提問、新課導入（5分鐘）

　　教師：上一節(jié)課我們學習了庫侖定律，請同學們回憶一下：庫侖定律的內(nèi)容是什么？

　　學生回答：略

　　教師：我們不免會產(chǎn)生這樣的疑問：

　　投影展示問題1：真空中？它們之間相隔一定的距離這種相互作用是如何產(chǎn)生的呢？難道能夠不需介質(zhì)超越空間？

　　投影展示“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片（1．2－1）。

　　教師：這幅圖大家不陌生，那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣，說明了什么？

　　學生回答：庫侖力的大小與距離有關。

　　教師：其本質(zhì)原因又是什么呢？（投影展示問題2）

　　教師：帶著這兩個疑問，本節(jié)課我們一齊來學習第三節(jié)電場強度。（板書課題）

　　二、新課教學（35分鐘）

　�。ㄒ唬╇妶�

　　教師：請同學們帶著以下問題自學“電場”內(nèi)容。

　�。�1）電荷間的相互作用是如何發(fā)生的？這一觀點是誰提出來的？

　�。�2）請用自己的語言描述一下什么是電場？

　�。�3）電場有什么本領？

　　學生自學，師板書“一、電場”。

　　學生回答：（1）略；

　　教師：法拉第同學們曾記否？

　　學生（集體）回答：電磁感應現(xiàn)象。

　　教師：法拉第是英國物理學家、化學家，對事物的本質(zhì)有著非常敏銳的洞察力，在電學上有著突出的貢獻。依據(jù)法拉第的'觀點，我們?nèi)绾蚊枋鲭姾葾、B之間的作用力。

　　師生共析。

　�。�2）略；

　　教師啟發(fā)引導：場是“物質(zhì)”──它和分子、原子組成的實物一樣具有能量、質(zhì)量和動量，電視機、收音機信號的發(fā)射與接受就是電磁場在空間的傳播；“特殊”──看不見、摸不著；“存在于電荷周圍”并板書。

　�。妶鍪牵┐嬖谟陔姾芍車囊环N特殊的物質(zhì)。

　　教師：場與實物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。

　�。�3）學生回答：對放入其中的電荷有靜電力的作用。

　　（二）科學探究描述電場強弱的方法

　　教師：下面我們再來探討第二個問題。

　　依次投影問題：①相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣，其本質(zhì)原因是什么呢？（對照“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片說明）

　　學生回答：電場強弱不同。

　　②那么如何來描述電場的強弱呢？

　　教師啟發(fā)：像速度、密度等尋找一個物理量來表示。

　�、廴绾蝸硌芯侩妶觯�

　�。▽W生思考）

　　教師啟發(fā)引導：電場的本領是對場中的其他電荷具有作用力，這也是電場的最明顯、最基本的特征之一。因此在研究電場的性質(zhì)時，我們可以從靜電力入手。（板書研究方法）

　　教師：對于像電場這樣，看不見，摸不到，但又客觀存在的物質(zhì)，可以根據(jù)它表現(xiàn)出來的性質(zhì)來研究它，這是物理學中常用的研究方法。

　　教師：還需要什么？

　　學生回答：電場及放入其中的電荷。

　　多媒體依次展示，教師簡述：①“探究影響電荷間相互作用力的因素”中的試探電荷；②場源電荷。

　　師生共析對試探電荷的要求。

　　教師：下面請同學們仔細觀察模擬實驗的動畫演示，并描述你看到的現(xiàn)象說明了什么。多媒體動畫模擬：①不同位置偏角不同；②增加試探電荷帶電量偏角均增加。

　　學生回答：不同位置受力不同；同一位置試探電荷帶電量增加，受力增大，但不同位置受力大小關系不變。

　　教師：下面我們再通過表格定量地來看一看：

　　將表格填完整，并分析、比較表格中的數(shù)據(jù)有什么特點和規(guī)律，看你能否得出如何來描述電場的強弱。多媒體展示表格，學生回答后依次填入：①F1、F2、F3及F1＜F2＜F3；②2F1、3F1、4F1、nF1等。

　　表一：（P1位置）

　　試探電荷 q 2q 3q 4q nq

　　靜電力 F1 2F1 3F1 4F1 nF1

　　表二：（P2位置）

　　試探電荷 q 2q 3q 4q nq

　　靜電力 F2 2F2 3F2 4F2 nF2

　　表三：（P3位置）

　　試探電荷 q 2q 3q 4q nq

　　靜電力 F3 2F3 3F3 4F3 nF3

　�。▽W生思考并交流討論）

　　學生回答：

　�。�1）不同的電荷，即使在電場中的同一點，所受靜電力也不同，因而不能直接用試探電荷所受的靜電力來表示電場的強弱；

　�。�2）電場中同一點，比值F/q是恒定的，與試探電荷的電荷量無關；（同一張表格）

　�。�3）在電場中不同位置比值F/q不同。（三張表格比較）

　　師生共同小結：比值由電荷q在電場中的位置決定，與電荷q的電荷量大小無關，它才是反映電場性質(zhì)的物理量。

　　教師：在物理學中我們定義放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度。并板書。

　　（三）電場強度

　　1．定義：

　　教師：以前我們還學過哪些物理量是用比值法來定義的？

　　學生回答：略。

　　教師：從它的定義，電場強度的單位是什么？

　　學生回答：N/C

　　教師介紹另一種單位并板書。

　　2．單位：N/C或V/m，1N/C＝1V/m

　　教師結合板畫：在電場中不同位置，同種電荷受力方向不同，說明場強是矢量還是標量？

　　學生（集體）回答：矢量

　　教師結合板畫：電場中同一點放入正電荷和負電荷受力方向不同，如何確定場強的方向呢？

　　教師：在物理學中作出了這樣的規(guī)定。（板書）

　　3．方向：電場中某點電場強度的方向跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同。

　　教師：按照這個規(guī)定，如果放入電場中的是負電荷呢？

　　學生回答：與負電荷在電場中某點所受靜電力的方向相反。

　　投影練習：

　　練習1（加深對場強的理解，探討點電荷的場強大小與方向）

　　點電荷是最簡單的場源電荷。設一個點電荷的電荷量為+Q，與之相距為r的A點放一試探電荷，所帶電荷量為+q。

　�。�1）試用所學的知識推導A點的場強的大小，并確定場強的方向；

　　（2）若所放試探電荷為-2q，結果如何？

　�。�3）如果移走所放的試探電荷呢？

　　（請兩位同學板演前兩問后，共同完成第三問）

　　師生共同歸納總結：

　　1．點電荷電場的場強大小與方向。（多媒體動畫演示方向的確定方法）

　　2．電場強度是描述電場（力的）性質(zhì)的物理量，在靜電場中，它不隨時間改變。電場中某點的場強完全由電場本身決定，與是否放入電荷，放入電荷的電荷量、電性無關！

　　辨析和的關系，強調(diào) 的適用條件。

　　練習2（探討場強的疊加，鞏固對場強的理解及公式的靈活運用，加強計算能力培養(yǎng)）

　　如圖所示，真空中有兩個點電荷Q1＝+3．0×10-8C和Q2＝－3．0×10-8C，它們相距0．1m，A點與兩個點電荷的距離r相等，r＝0．1m。求：

　�。�1）電場中A點的場強；

　�。�2）在A點放入電量q＝－1×10-6C，求它受的電場力。

　　教師：題中場源電荷不止一個，如何來確定電場中某點的場強？

　　學生：平行四邊形定則

　　（請兩位同學板演）

　　教師：根據(jù)場強的疊加原理對于一個比較大的不能看成點電荷的帶電物體產(chǎn)生電場的場強如何確定？

　　學生思考后回答：無限等分成若干個點電荷。

　　教師：根據(jù)以上方法，同學們設想一下一個半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）外部產(chǎn)生電場的場強，如何求解？

　　學生思考后回答：等效成電荷量集中于球心的點電荷。

　　三、小結（多媒體依次投影，并簡述）

　　通過本節(jié)課的學習，我們知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)，它最基本的特征是對放入其中的電荷具有力的作用。正是利用電場的這一特性，我們通過研究試探電荷的所受靜電力特點，引入了描述電場強弱的物理量──電場強度。電場強度是用比值法定義的，它是矢量，有方向。

　　電場、電場強度的概念是電學中最重要的概念之一，它的研究方法和定義方法也是物理學中比較常見的方法。

　　四、板書設計

　　一、電場

　　客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài)

　　二、電場強度

　　1．定義：E＝F/q

　　2．單位：

　　3．方向：跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同

　　三、點電荷的電場

　　1．推導：

　　2．大小：

　　3．方向：