电场强度教学设计

时间:2025-02-14 03:33:35 作者:鲁涵星 教学设计 收藏本文 下载本文

【导语】“鲁涵星”通过精心收集,向本站投稿了5篇电场强度教学设计,这里小编给大家分享一些电场强度教学设计,方便大家学习。

篇1:《电场》教学设计

一、教学内容分析

本章的概念比较多,应引导学生抓住力与能这条主线,以把整章的知识联系起来,并重视电场与其他物理知识的联系,巧用类比,加深理解。另外,受力分析是解题的基础,应强调学生要画受力图。本章知识的命题频率较高且有相当难度的集中在电场力做功与电势能变化、带电粒子在电场中的运动这两个知识点上,尤其在与力学和磁场等内容综合时,巧妙地把电场概念、磁场力、牛顿运动定律和功能原理等联系在一起,对学生能力有较大要求。

二、学情分析

学生通过新课的学习,已经本章内容有一定的认识,但是由于本章涉及的概念较多,也比较抽象,因此在复习时,要对主要知识点进行疏理,并要针对学生不理解的、容易混淆的概念,运用类比的方法帮助学生理解及区分,同时按学生的实际水平,选择难度适当并有代表性的题目进行分析并加以练习强化。

三、教学目标:

(一)知识目标

1.加深理解电场强度、电势、电势差、电势能、电容等重点概念。

2.在熟练掌握上述概念的基础上,能够分析和解决一些物理问题。

3.通过复习,培养学生归纳知识和进一步运用知识的能力,学习一定的研究问题的科学方法。

(二)过程与方法

1、列表疏理重要的知识点

2、运用类比法加深对概念的理解

3、利用学案导学,讲解与练习相结合

(三)情感态度与价值观

1、通过类比各物理概念的联系与区别,让学生体会物理概念的严谨性,不同物理知识之间紧密联系的奥妙,培养在理解物理量时举一反三的能力。

2、通过典型综合题的分析,让学生体会把力学与电学知识成功综合运用的快乐。

四、教学重、难点:加深理解电场强度、电势、电势差、电势能、电容等重点概念;电场力做功与电势能变化的关系,带电粒子在电场中的运动。

五、教学策略:

对重要知识点建立框图,力求简明扼要;疏理知识点时把抽象概念多与学生相对熟悉的知识进行类比,帮助学生加深理解;利用学案导学,在复习中注意讲练结合。

六、教 具:多媒体,学案,

七、教学过程:

教学环节教师活动学生活动教学目的.

(一)梳理基础知识

本章的主要内容可分为下面几大块:

一、静电、静电力(三种起电方法,两个规律:电荷守恒定律、库仑定律)

二、电场的研究(两种性质和相互关系)

1、两种性质:力的性质及能的性质

2、两种相互关系:电场力做功与电势能变化的关系、电场强度与电势差的关系

三、电场的应用(示波器和电容器)

1、示波器:带电粒子在电场中的加速和偏转

2、电容器:电容器的工作过程与动态分析

(用PPT演示基础知识的填空题,让学生边回答,再对重要的知识难点加以解释)先利用学案中的框图,对本章知识要点进行梳理,然后解答PPT中提出的问题。对主要知识点进行梳理,建立知识结构

(二)难点辨析,专项练习及讲解

(三)综合题分析及强化练习

(四)小结、作业布置

一、电场强度E(矢量)的理解.

电场强度E是电场本身的一种特性,与检验电荷存在与否无关.E是矢量.要区别公式E=F/q(定义式)、E=Q/r2(点电荷电场)、E=U/d(匀强电场)的物理意义和适用范围.提出问题:E既然是矢量,那么如何比较电场中任两点的场强大小和方向呢?

启发学生用多种方法判断.然后将学生回答内容归纳.可能方法有:

(1)判断电场强度大小的方法.

①根据定义式E=F/q;

②点电荷电场,E=Q/r2;

③匀强电场,场强处处相等,且满足E=U/d;

④电场线密(疏)处场强大(小).

(2)判断电场强度方向的方法.

①正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向;

②电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向;

③电势降低最快的方向就是场强的方向.

教师巡查学生练习的情况,把学生解答中出现的类似错误及典型错误用投影机演示,作有针对性的讲解。

二、关于电势及电势能

电势是电场本身的一种特性,与检验电荷存在与否无关.是标量.规定:无限远处的电势为零.电势的正负和大小是相对的,电场中任两点间电势差U的值是绝对的.

电势能是电荷和电场所组成的系统共有的.规定:无限远处的电势能为零.电势能的正负和大小是相对的,电势能的差值是绝对的.提出的问题:

(1)如何判断电势的高低?

启发学生用多种方法判断.然后将学生回答内容归纳可能方法有:

①根据电势的定义式=W/q,将+q从无穷远处移至+Q电场中的某点,外力克服电场力做功越多,则该点的电势越高;

②将q、εP带符号代入=εP /q计算,若>0(<0),则电势变高(低);

③根据电场线方向,顺(逆)着电场线方向,电势越来越低(高);

④根据电势差,若UAB>0(<0),则A>B(A<B);

⑤根据场强方向,场强方向即为电势降低最快的方向.

(2)怎样比较电势能的多少?

启发学生用多种方法判断,将学生回答归纳,可能方法有:

①可根据电场力做功的正负判断,若电场力对移动电荷做正(负)功,则电势能减少(增加);

②将q、带符号代入εP =q计算,若εP>0(<0),则电势能增加(减少).

教师巡查学生练习的情况,把学生解答中出现的类似错误及典型错误用投影机演示,作有针对性的讲解。

针对静电力、电场的研究及电场的应用(带电粒子在电场中的运动及电容器的动态分析)等三大块内容进行相关典型例题的分析及强化练习:

先用PPT展示相应例题,先让学生思考,再点拨及启发。然后做学案上的强化练习,教师巡查,然后就学生解答中出现的问题进行分析。

教师小结:本章的学习方法:1、抓基础,善用类比加强对概念的理解;2、抓主线,抓住电场的力的性质及能的性质这条主线;

3、注意考虑利用功能关系解题,分析带电粒子在电场中的运动时,要画受力图

作业:完成导学案上剩下的题目;再次复习辅助教材中关于本章的主要概念,加深理解。思考并讨论、回答相关问题,有必要时要做笔记再完成学案中相关的专项练习

思考及完成练习

做笔记

加强对知识难点的理解及运用能力

篇2:电场强度的教案设计

电场强度的教案设计

一、电场:

(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质电场发生的,电荷的周围都存在电场.

(2)基本性质:电场具有力和能的特征。

①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.

②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.

③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.

二、电场强度(E):

①定义: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.用E表示。

公式:E=F/q(适用于所有电场)

单位:N/C

②方向性: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.

电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.

+Q   P    r

三、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(只适用于真空中点电荷的电场)

②方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着QP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.

(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.

可以证明:在一个半径为R的均匀球体(或球壳)在外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同,即:球外各点的电场强度为E=kQ/r2

四、电场线

(1)电场线:电场线是画在电场中的.一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。

(2)电场线的基本性质

①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.

②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).

③静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远,它不封闭,也不在无电荷处中断。

④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)

各种点电荷电场线的分布情况。

五、匀强电场

(1)定义:电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.

(2)匀强电场的电场线:是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如,两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中,除边缘附近外,就是匀强电场.常见电场的电场线

篇3:带电粒子在电场中的运动教学设计

1、教材分析

“带电粒子在电场中的运动”是高一选修3-1第一章静电场的最后一节的内容(课件),也是本章的重点内容。本节内容是在学生学习了运动学、动力学和静电场中电场强度、电势能和电势、电势差、电势差与电场强度的关系知识后才进行编排的,是运动学、动力学和电磁学第一次的综合应用。(课件)带电粒子在电场中的运动和后面将要学到的带电粒子在匀强磁场中的运动,对它们的研究是为以后学习带电粒子在电磁场的应用奠定知识基础。此外,“带电粒子在电场中的运动”的知识与人们的日常生活、生产技术和科研有着密切的关系,因此这部分知识有广泛的现实意义。

本节有两个特点(课件),特点一是带电粒子在电场中的运动综合了运动学、动力学、电磁学的知识,有助于培养学生综合运用知识的能力;特点二是注重理论与实际的结合,体现了从理论研究到实际应用的科学发展之路,有助于增强学生将物理知识应用于生活和实际生产实践的意识。

2、教学目标

教学目标设计体现了物理新课程的三维教学目标:

(1)知识和技能

①理解电压对带电粒子加速和偏转的影响;

②能全面地描述带电粒子在电场中运动时电场力做的功和电势能的变化之间的关系;

③了解带电粒子在电场中的加速和偏转在生活和生产实践中的具体应用。

(2)过程与方法

①对带电粒子的加速,能用类比的方法,推导出带电粒子到达负极板时的速度;

②对带电粒子的偏转,能用类比的方法,结合例题2,逐步地推导出偏转位移和偏转角的表达式。

(3)情感态度和价值

①体会类比法在问题解决中的重要作用;

②结合回顾第5节“电势差”中静电力做功的求解方法即动能定理,让学生体会动能定理的优越性;

③通过列举一些带电粒子在电场中的运动的应用实例,提高学生将物理知识应用于生活和生产实践中的意识,发展学生对科学的好奇心和求知欲。

3、教学的重点和难点

如果能抓住分析带电粒子在电场中运动的方法,也就把握了带电粒子在电场中运动的所有相关问题,所以在本节的教学中,(课件)要把分析带电粒子在电场中的加速和偏转问题的方法作为教学的重点;充分发挥教师的主导作用,使教学的主体——学生能理解和掌握类比这种方法。

高一学生的思维具有单一性、定势性,他们习惯于分析纯运动学、纯动力学或纯电磁学的问题,对带电粒子在电场中的偏转的问题,学生普遍会感到有些困难,它的运动过程虽然比较简单但综合了运动学、动力学和电磁学的知识,(课件)因此带电粒子在电场中的偏转问题是教学的难点。

4、教学方法

根据本节课的教学内容和学生的实际情况,采用的教学方法是:(课件)以演示实验为基础,以引导学生的思考活动为主线,在整个教学活动中贯穿教为主导,学为主体的教学思想。

本节课运用类比的方法来引导学生在原有知识的基础上建构新知识,提高学生的知识迁移能力和培养学生的创造能力。教学中注重引导式教学,引导学生将已学知识和新知识进行联系。在教师引导下,学生能用已有知识分析问题、解决问题,注重学生的自主学习。

5、教学程序

从以上分析,教学中掌握知识为中心,培养能力为方向,紧抓重点,突破难点,设计如下教学程序:

引入新课(这部分教学大约需要5min)

通过复习放入静电场中的电荷,由于受到静电力的作用而移动,使学生明确电场对放入其中的电荷具有加速的作用。进一步提问问题:带电粒子放入匀强电场中又会怎样?由此引入课题。

新课教学有三大知识块:带电粒子的加速、带电粒子的偏转、示波器的原理。

在讲第一个知识块“带电粒子的加速”之前,首先让学生计算电子在电场中所受的重力为什么可以忽略不计,加深学生对电子在电场中的重力忽略不计的理解。

在讲带电粒子加速时,教师通过演示粉笔的自由落体运动,引导学生思考物体的自由落体运动与带电粒子的加速有什么相似之处?通过学生的回答,引导学生将带电粒子加速与物体的自由落体运动进行类比,让学生使用自己能想到的所有可行方法去推导带电粒子到达负极板时的速度。一开始可能很多学生倾向于直接用运动学公式求解,接着教师引导学生从“功是能量转化的量度”出发,结合回顾第5节“电势差”中静电力做功的求解方法,探讨能量视角的方法即动能定理,让学生体会动能定理这种方法的优越性。为了让学生全面了解带电粒子在电场中的运动即带电粒子在电场中的运动也存在考虑重力的情况,比如带电小球在电场中平衡的问题(课件),小球所受的重力跟电场力可以比拟,在这种情况下,重力就必须考虑了;还有考虑重力的带电油滴的巧妙应用——密立根实验(课件),教师通过介绍密立根实验,让学生体会建立物理模型的重要现实意义。为了让学生感受物理科学在生活中的重要作用,培养学生学习物理的兴趣,这时教师可以用多媒体投影生活中带电粒子在电场中加速的应用实例。

第二知识块:带电粒子的偏转。为了让学生更加直观的体会带电粒子的偏转现象,加深学生对带电粒子的偏转的理解,教师可以通过自制的教具来演示带电粒子在电场中的偏转(课件)。演示实验结束后,教师引导学生回忆曲线运动的条件,并提问学生带电粒子的偏转与物体的平抛运动有什么相似之处?通过学生地回答,教师引导学生将带电粒子的偏转与平抛运动进行类比,然后用分析平抛运动的方法分析例题2。对例题2先进行受力分析,然后再进行运动的合成与分解,分解成水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的类自由落体运动,通过以上分析来解例题2。为了让学生全面了解带电粒子在电场中可能的运动情况,即带电粒子在匀强电场中运动时,若初速度与电场强度方向不垂直,有一定的夹角(课件),提问学生带电粒子将做什么运动?接下来让学生将重力场和静电场进行比较,(课件)如从加速度出发,让学生明确静电场和重力场不仅有相似之处,还有区别。

第三个知识点:示波器的原理。教师通过讲解示波管中扫描电压的作用,来讲解示波器的原理,教学中可以用在机械振动中演示过的沙摆实验来进行比喻。因为以前学生做过沙摆这个实验,所以这样比喻学生比较容易理解。

到此新课已经结束,教师留出几分钟的时间让学生自评(课件)。

自评和布置作业(这部分教学需要5min)

通过自评了解学生这节课的学习情况,并对学生进行合理的评价。

教师布置作业:通过让学生收集这节课所学知识在生产和生活中有关的应用实例,发布到校园网上,以实现资源共享或形成书面文字,同学之间进行交流讨论。

6、结语

(课件)总之,在本节课的设计中,定位于引导式教学,注重学生的自主学习,通过类比的方法在原有知识的基础上建构新知识。

整个教学过程是这样设计的,但在实际课堂上还要根据当时的情景、学生反馈的信息、突发事件等不断调控,以达到设计思想、方法、手段与学生实际的融合,充分发挥师生在课堂上的主导和主体作用,取得最佳的教学效益。

篇4:“电场中的导体”教学难点分析和教学设计

“电场中的导体”教学难点分析和教学设计

“电场中的导体”教学难点分析和教学设计江苏省江阴高级中学 江 山 12月4日

一、难点分析 ?

高中物理“电场中的导体”在“电场”一章中所占比重不大,要真正透彻分析相关问题必 须应用高斯定理和静电场边值问题的唯一性定理.但在高中阶段我们只能利用电场强度 、电场力 和电势这些概念来分析.对这些概念学生若理解的不透彻,就会对有的问题只会从电场 强度、电场力的角度去解释;对有的问题只会从电势的角度去解释.似乎一题一 法,甚至同 一问题若从两个角度去分析会得到自相矛盾的结论,或遇题无从下手,从而使这部分 内容成为高中物理新课教学和高三复习时的一个难点.究其成因是由于: ?

(1)受高中学生知识面的限制,教材对这部分内容不能透彻阐述,只能采用简单推理、实验演示、利用已知结论的方法处理,所以许多学生虽记住了一些结论但并非真正懂了道理 ,给解决问题造成一定难度. ?

(2)这部分内容不是教学重点,故教师花时不多,学生缺少变式练习,教师讲解不能 一题多变,没有从电场强度、电场力、电势等多角度分析问题,导致学生不能举一反三.

二、教学设计

?

针对上述难点和存在的问题,我在这部分内容的教学中把重点放在以下两个方面. ?

1.紧抓电场强度、电势的概念,先要讲清静电平衡的基本原理.

(1)电场中的导体是如何达到静电平衡的. ?

先从电场强度的角度分析.导体刚放入电场中的瞬间,导体中的自由电荷受电场力F= Eq的作用,产生定向运动,向导体两端积累,同时在导体中产生一个附加电场E′,使自 由电荷又受 电场力F′=E′q,F和F′方向相反.当E=E′时,导体内合场强为零, 自由电荷受合力也为零 ,这时导体中无电荷定向移动,即达到了静电平衡状态.从而得到处于静电平衡的导体内部 电场强度处处为零的结论. ?

再从电势的角度分析.导体刚放入电场中的瞬间,导体不同部位电势不同,有电势差是 导体中产生电流的条件,所以负电荷向高电势处移动,正电荷向低电势处移动,结果由电势 叠加原理,高电势处的电势降低了,低电势处的电势升高了.当导体各处电势相等时,就再 无 电荷移动,即导体达到静电平衡状态.从而得到处于静电平衡的导体是一个等势 体的结论.

继而讲清两者是统一的.若某一空间电场强度处处为零,则这一空间即为等势空间,电势 一定处处相等. ?

最后我们还要强调:电场强度为零,是两个电场叠加的结果,而不是真的'就没 有电场.导体上各点电势相等也是两个电场在某点产生的电势叠加的结果.

(2)处于静电平衡的导体外部的电场线必与导体表面垂直,但表面场强不一定为零. ?

从电场强度的角度看,如果导体外部的电场线不与导体表面垂直,则导体表面电场强度就 不与表面垂直, 表面的自由电荷所受电场力也就不与表面垂直,那么电场力沿导体表面的分力将使自由电荷 沿导体表 面移动,这与静电平衡的定义是矛盾的.但从电势的角度来看,因为导体表面是一个等势面 ,电荷不可能沿表面移动,所以电场线与导体表面必垂直 ,但场强不一定为零. ?

(3)孤立导体净电荷分布在外表面. ?

从电场强度的角度分析,如果净电荷分布在导体内部,则内部就会有没有被抵消的电场, 导体 内部的自由电荷在电场力的作用下会定向移动,这就违背了静电平衡的定义.从电势角度分 析,如果净电荷分布在导体内部,则内部就有电场,电场中沿电场线方向电势是不同的,这 就违 背了处于静电平衡状态下的导体是一个等势体的结论.所以孤立导体的净电荷一定分布在它 的外表面.

2.适当练习,一题多变,提高分析能力.

本节课通过以上几个环节的教学,能使学生从电场强度、电势两个角度全面掌握静电平衡 的本质及特征,同时提高了解题能力.

篇5:“电场中的导体”教学难点分析和教学设计

“电场中的导体”教学难点分析和教学设计江苏省江阴高级中学 江 山 12月4日

一、难点分析 ?

高中物理“电场中的导体”在“电场”一章中所占比重不大,要真正透彻分析相关问题必 须应用高斯定理和静电场边值问题的唯一性定理.但在高中阶段我们只能利用电场强度 、电场力 和电势这些概念来分析.对这些概念学生若理解的不透彻,就会对有的问题只会从电场 强度、电场力的角度去解释;对有的问题只会从电势的角度去解释.似乎一题一 法,甚至同 一问题若从两个角度去分析会得到自相矛盾的结论,或遇题无从下手,从而使这部分 内容成为高中物理新课教学和高三复习时的一个难点.究其成因是由于: ?

(1)受高中学生知识面的限制,教材对这部分内容不能透彻阐述,只能采用简单推理、实验演示、利用已知结论的方法处理,所以许多学生虽记住了一些结论但并非真正懂了道理 ,给解决问题造成一定难度. ?

(2)这部分内容不是教学重点,故教师花时不多,学生缺少变式练习,教师讲解不能 一题多变,没有从电场强度、电场力、电势等多角度分析问题,导致学生不能举一反三.

二、教学设计

?

针对上述难点和存在的问题,我在这部分内容的教学中把重点放在以下两个方面. ?

1.紧抓电场强度、电势的概念,先要讲清静电平衡的基本原理.

(1)电场中的导体是如何达到静电平衡的`. ?

先从电场强度的角度分析.导体刚放入电场中的瞬间,导体中的自由电荷受电场力F= Eq的作用,产生定向运动,向导体两端积累,同时在导体中产生一个附加电场E′,使自 由电荷又受 电场力F′=E′q,F和F′方向相反.当E=E′时,导体内合场强为零, 自由电荷受合力也为零 ,这时导体中无电荷定向移动,即达到了静电平衡状态.从而得到处于静电平衡的导体内部 电场强度处处为零的结论. ?

再从电势的角度分析.导体刚放入电场中的瞬间,导体不同部位电势不同,有电势差是 导体中产生电流的条件,所以负电荷向高电势处移动,正电荷向低电势处移动,结果由电势 叠加原理,高电势处的电势降低了,低电势处的电势升高了.当导体各处电势相等时,就再 无 电荷移动,即导体达到静电平衡状态.从而得到处于静电平衡的导体是一个等势 体的结论.

继而讲清两者是统一的.若某一空间电场强度处处为零,则这一空间即为等势空间,电势 一定处处相等. ?

最后我们还要强调:电场强度为零,是两个电场叠加的结果,而不是真的就没 有电场.导体上各点电势相等也是两个电场在某点产生的电势叠加的结果.

(2)处于静电平衡的导体外部的电场线必与导体表面垂直,但表面场强不一定为零. ?

从电场强度的角度看,如果导体外部的电场线不与导体表面垂直,则导体表面电场强度就 不与表面垂直, 表面的自由电荷所受电场力也就不与表面垂直,那么电场力沿导体表面的分力将使自由电荷 沿导体表 面移动,这与静电平衡的定义是矛盾的.但从电势的角度来看,因为导体表面是一个等势面 ,电荷不可能沿表面移动,所以电场线与导体表面必垂直 ,但场强不一定为零. ?

(3)孤立导体净电荷分布在外表面. ?

从电场强度的角度分析,如果净电荷分布在导体内部,则内部就会有没有被抵消的电场, 导体 内部的自由电荷在电场力的作用下会定向移动,这就违背了静电平衡的定义.从电势角度分 析,如果净电荷分布在导体内部,则内部就有电场,电场中沿电场线方向电势是不同的,这 就违 背了处于静电平衡状态下的导体是一个等势体的结论.所以孤立导体的净电荷一定分布在它 的外表面.

2.适当练习,一题多变,提高分析能力.

本节课通过以上几个环节的教学,能使学生从电场强度、电势两个角度全面掌握静电平衡 的本质及特征,同时提高了解题能力.

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