电场电场强度教案(集锦5篇)。
通过教案中的练习和作业布置,教师可以了解学生对知识的掌握程度,及时调整教学策略,从而提高教学质量。下面是小编帮大家整理的电场强度教案(精选5篇),欢迎阅读与收藏。
电场电场强度教案 篇1
一、教学目标
1、明确点电荷是梦想实验模型以及带电体视为点电荷的条件;掌握库仑定律资料及表达式;掌握对两电荷间相互作用的探究过程。
2、经过本节课的学习,体会科学研究中的梦想模型法。
3、经过静电力与万有引力定律的比较,体会自然规律的多样性与统一性。
二、教学重难点
【重点】库仑定律的理解与应用。
【难点】库仑定律的探究过程。
三、教学过程
环节一:新课导入
复习导入:万有引力定律
提问:结合之前学习的资料,万有引力的研究对象
学生:两个质点之间的引力作用;
继续提问:两个电荷间作用力大小的影响因素是否与万有引力相似
引出本节课课题——库仑定律。
环节二:新课讲授
(一)库仑力大小的影响因素
(1)猜想——类比推理
教师提问:结合万有引力的资料对电荷间相互作用力的影响因素进行猜想
学生:点电荷之间的作用力有可能与点电荷之间的距离以及电荷的带电量有关。
(2)实验原理——控制变量法
教师追问:如何经过实验的方法进行验证
学生:研究多种变量时借助控制变量法进行实验探究。
(3)演示实验——间接测量法
教师多媒体演示:带电小球靠近悬挂在丝线上的带同种电荷的泡沫小球的实验。并提问学生如何根据所展示的实验仪器确定电荷间作用力的大小。
学生:转换的思想,将作用力的大小转化为小球的偏转角度。
教师提问:实验中要改变的量为
学生:距离或电荷带电量不一样时小球的偏转角度。
教师进行演示实验并请学生总结影响因素。
(二)库伦定律
(1)库仑定律资料
教师结合多媒体展示给学生讲解物理学史中库伦对静电力规律的探索。
并指导学生经过对课本的阅读找出库仑定律的资料进行分享。
(2)库仑定律的条件
教师:结合上述的实验过程推测库伦定律的适用条件。
学生:小球可类比为之前所学的点电荷的概念,并最终参考为静止时小球的偏转角度,猜测条件为静止的点电荷。
教师肯定其发言并补充静止的条件。
(三)扭成实验
(1)库伦扭杆实验
教师:库仑定律所得出的物理量间的定量关系是如何测量的其难点可能是什么并提醒学生能够参照之前所学的卡文迪许扭称实验。
学生:偏转量很小不宜测量,可用放大转换法。
教师经过多媒体介绍库伦扭杆实验,经过动画演示让学生发现探究力与距离的关系。
学生定性分析后让学生阅读课本找到比例系数为静电力常量和其单位。
(四)库仑力与万有引力大小关系
教师:结合导入课题时的问题以及两种力的比例系数,猜测万有引力与库仑力的大小关系。
学生:一般情景下,库仑力远远大于万有引力。
环节三:巩固提高
练习:经过课后练习题的形式让学生进行库仑力和万有引力的计算并进行比较,体会万有引力和库仑力的大小关系。
环节四:小结作业
小结:师生共同总结本节课的相关知识点。
作业:思考库仑力是否能够使用机械力的合成与分解方法。
四、板书设计
(略)
电场电场强度教案 篇2
教学目标:
1.理解电场的基本概念和性质。
2.掌握电场强度的定义、单位、方向及其物理意义。
3.学会利用点电荷的电场强度公式进行简单计算。
4.培养学生运用物理模型解决实际问题的能力。
教学重点:
电场强度的定义、单位、方向。
点电荷的电场强度公式及其应用。
教学难点:
理解电场强度的矢量性质及叠加原理。
运用电场强度公式解决复杂问题。
教学方法:
讲授法、讨论法、实验演示法、练习法
教学过程:
一、引入新课
情境导入:通过视频或图片展示电荷间的相互作用现象,如静电吸引、排斥等,引导学生思考电荷间是如何产生这种相互作用的,从而引出电场的概念。
定义电场:电场是电荷周围存在的一种特殊物质,它对放入其中的电荷有力的作用。
二、讲授新知
1.电场强度的概念:
定义:电场中某点的电场强度(简称场强)定义为该点电荷所受的电场力F与其电量q的比值,即E=F/q。
物理意义:表示电场中某点电场的强弱和方向。
单位:牛顿每库仑(N/C),或伏特每米(V/m,与前者等价)。
2.电场强度的方向:
规定:电场强度的方向为正电荷在该点所受电场力的方向。
强调电场强度是矢量,具有大小和方向。
3.点电荷的电场强度:
公式:对于真空中静止的点电荷Q,其产生的电场中某点P的电场强度E=kQ/r(k为静电力常量,r为点电荷Q到P点的距离)。
分析公式的适用条件、各物理量的含义及单位。
4.电场强度的叠加:
原理:如果空间中有多个点电荷,则某点的电场强度是这些点电荷单独存在时在该点产生的'电场强度的矢量和。
举例说明电场强度的叠加计算。
三、实验演示
实验内容:利用电场线模拟装置或静电实验仪,展示电场线的分布,间接反映电场强度的方向和强弱。
观察与讨论:引导学生观察实验现象,讨论电场线密度与电场强度的关系,加深对电场强度概念的理解。
四、课堂练习
设计几道练习题,包括选择题、计算题等,涵盖电场强度的定义、单位、方向以及点电荷电场强度的计算等知识点。
学生独立完成练习,教师巡回指导,解答疑惑。
五、总结与作业
课堂总结:回顾本节课的重点内容,强调电场强度的定义、单位、方向及点电荷电场强度的计算方法。
布置作业:
1.完成课后习题,巩固所学知识。
2.预习下一节内容:电场线及其性质。
教学反思:
课后应收集学生反馈,了解学生对电场强度概念的理解程度及存在的问题,以便调整后续教学策略。
注意在教学中强化电场强度的矢量性质及叠加原理的讲解,这是学生理解和应用电场强度公式的关键。
电场电场强度教案 篇3
教材:人教版高中物理选修1-1第1章第1节
课题:电荷库仑定律
课时:2课时
一、教材分析
1.库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律,又是学习电场强度的基础,不仅要求学生定性知道,而且还要求定量了解和应用。
2.本节摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触,已经有了一定的基础,在复习初中知识的基础上,应着重从原子结构的角度讲解物体带电的本质。
3.通过对使物体带电的方法接触起电、摩擦起电和感应起电的分析,让学生体会到使物体带电的实质是电子发生转移,从而打破了物体的电中性,失去电子的物体带上了正电荷,得到电子的物体带上了负电荷。过渡到电荷守恒定律,水到渠成,对高中学生而言很容易接受,进一步巩固守恒思想。
4.在分析思考的过程中学生体会到电荷守恒定律以及元电荷的概念。同时教学中渗透“透过现象看本质”的思想。
5.展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程,并强调该定律的条件和远大意义。
二、学情分析
学生在初中已经学习了电学的基本知识,为过渡到本节的学习起着铺垫作用,学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。能在老师指导下通过观察、思考,发现一些问题和解决问题。因此有必要把初中学过的两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识复习一下。
三、教学方法分析及建议
1.在学生初中学习的基础上,可以通过演示实验或者媒体播放复习并巩固电荷的有关知识;先运用教材上给出的简单易行的实验,让学生观察摩擦后的塑料片之间的相互作用力,猜想作用力的大小跟哪些因素有关;然后通过实验定性验证猜想是否正确,并在这个基础上介绍库仑定律的发现过程。
2.讲解点电荷时,可以对照质点的概念进行讲解,要讲清点电荷是一种理想化的物理模型。
3.物理发展史上的重要概念及重大规律的建立都是经科学家艰辛的探索而完成的,都是对原有思维方式突破的结果,体现出了科学家的创造性。如何充分利用这宝贵的素材,需要教师创设问题情景对学生“诱思”、“导思”,在本节课中,对库仑定律得出过程进行了尝试。
4.利用“思考与讨论”的问题,比较库仑定律与万有引力定律的异同。
5.要做好演示实验,使学生清楚地知道什么是静电感应现象。在此基础上,使学生知道,感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分,进一步说明电荷守恒定律。
四、教学目标
(一)知识与技能
1.了解人类对电现象的认识过程,体会人类探索自然规律的科学方法、科学态度和科学精神。
2.了解元电荷的大小,了解电荷守恒定律,知道摩擦起电和感应起电的实质不是创造电荷,而是电荷的转移。
3.理解库仑定律的含义和表达式,知道静电常量。了解库仑定律的适用条件,学习用库仑定律解决简单的问题。
4.渗透理想化思想,培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的能力。
(二)过程与方法
1.教师通过实验法、问题教学法启发学生理解抽象的电荷知识。
2.通过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法,培养学生善用类比方法、理想化方法、实验方法等物理学习方法。
(三)情感态度与价值观
1.通过阅读材料,展示物理学发展中充满睿智和灵气的科学思维,弘扬前辈物理学家探寻真理的坚强意志和科学精神。
2.通过对比天电和地电、以及定性和定量、神学和科学对电现象的认识,使学生了解人类对电荷的认识过程,培养学生探索大自然的兴趣。
3.通过对库仑定律探究过程的讨论,使学生掌握科学的探究方法,激发学生对科学的热情。
五、本节要点
1.什么是静电现象?电荷间的相互作用是什么?什么叫电荷量?
2.什么是感应起电现象?什么叫中和现象?
3.电荷守恒定律的内容是什么?什么叫元电荷?
4.库仑定律的内容是什么?适用条件是什么?
六、教学重难点分析
(一)重点
1.对库仑定律的理解。
(二)难点
1.对电荷这一抽象概念的理解;
2.对库仑定律发现过程的探讨。
(三)突破重、难点的方法
1.讲清库仑定律及适用条件,说明库仑力符合力的特征,遵守牛顿第三定律。
2.为定性演示库仑定律,应使带电小球表面光滑,防止尖端放电,支架应选绝缘性能好的,空气要干燥。
3.说清K的单位由公式中各量单位确定,其数值则由实验确定。
七、教学流程设计
(一)新课引入
(多媒体展示电磁学的发展史)
古代人已经发现了有关静电现象,主要是梳头或者是羊毛、丝、棉类的衣物摩擦有闪光及声音;古希腊人发现琥珀可以吸引轻小物体。
英国的吉尔伯特(1544—1603)是最早系统地研究电磁现象的科学家。他发现琥珀和磁铁都能够吸引物体,不过性质不同,经过研究,他发现许多其他物体经过摩擦后也都能够吸引其他小物体。引入(electric)(琥珀体)还发明了可供实验用的验电器。
德国的奥托·格里克(1602—1686),马德堡市市长,1654年曾用自己发明的抽气机做了马德堡半球实验;1660年发明了第一台可产生大量电荷的摩擦起电机。有了这样的机器,因而做成了各种各样的电火花实验;还有让人身体带电的实验;这使得18世纪40年代的德国整个社会都对电现象感兴趣,许多人购买了摩擦起电机做实验作为娱乐,同时也大大普及了电学知识。电学知识在整个欧洲各国都普及起来。
法国电学家诺莱特在巴黎圣母院前进行,他请700个修道士手拉手地排起来,让排头的手拿莱顿瓶放电时,发现700个修道士同时跳了起来,显示了电的强大威力。
富兰克林的风筝实验,证明了雷电是一种放电现象,在此基础上,发明了避雷针。
(二)进行新课
1.接引雷电下九天──富兰克林发明避雷针的故事
1752年7月的一天,在北美洲的费城,一位名叫富兰克林的科学家,做了一个轰动世界的实验:这天下午,天色阴暗,乌云滚滚。天空中不时闪烁着青白色的电光,传来一阵阵沉闷的雷声,眼看一场可怕的大雷雨就要来临了。
“这是最合适的天气!”富兰克林和他的儿子威廉带着风筝和莱顿瓶(一种可充放电的容器),奔向郊外田野里的一间草棚。
这可不是一只普通的风筝:它是用丝绸做成的,在它的顶端绑了一根尖细的金属丝,作为吸引闪电的“接收器”;金属丝连着放风筝用的细绳,这样细绳被雨水打湿后,也就成了导线;细绳的另一端系上绸带,作为绝缘体(要干燥),避免实验者触电;在绸带和绳子之间,挂有一把钥匙,作为电极。
富兰克林和他的儿子连忙乘着风势,将风筝放上了天。风筝,像一只矫健的鸟儿,渐渐地飞到云海中。
父子俩躲在草棚的屋檐下,手中紧握着没有被雨水淋湿的绸带,目不转睛地观察着风筝的动静。
突然,天空中掠过一道耀眼的闪电。富兰克林发现,风筝引绳上的纤维丝一下子竖立起来。这说明,雷电已经通过风筝和引绳传导下来了。富兰克林高兴极了,他禁不住伸出左手,触碰一下引绳上的钥匙。“哧”的一声,一个小小的蓝火花跳了出来。
“这果然是电!”富兰克林兴奋地叫了起来。
“把莱顿瓶拿过来。”富兰克林对威廉喊道。他连忙把引绳上的钥匙和莱顿瓶连接起来。莱顿瓶上电火花闪烁。这说明莱顿瓶充了。
事后,富兰克林用莱顿瓶收集的雷电,做了一系列的实验,进一步证实了雷电与普通电完全相同。
富兰克林的这一风筝实验,彻底地击碎了闪电是“上帝之火”、“煤气爆炸”等流行的说法,使人们真正认识到雷电的本质。因此,人们说:“富兰克林把上帝与闪电分了家。”
富兰克林的风筝实验绝不是一时冲动所做的。早在数年前,他就致力于电的研究,并在当时人们不知“电为何物”的时代,指出了电的性质。
在一次研究的意外事件中,他得到启迪。有一次,他把几只莱顿瓶连在一起,以加大电容量。不料,实验的时候,守在一旁的妻子丽德不小心碰了一下莱顿瓶,只听得“轰”的一声,一团电火花闪过,丽德被击中倒地,面色惨白。她因此休息了一个星期身体才得到康复。
“莱顿瓶发出的轰鸣声,放出的电火花,不是和雷电一样吗?”富兰克林大胆地提出这个设想。经过反复思考,他推测雷电就是普通的电,并找出它们两者间的12条相同之处:都发亮光;光的颜色相同;闪电和电火花的路线都是曲折的;运动都极其迅速;都能被金属传导;都能发出爆炸声或噪声;都能在水或冰块中存在;通过物体时都能使之破裂;都能杀死动物;都能熔化金属;都能使易燃物燃烧;都放出硫磺气味。
1747年,富兰克林把他的这些想法,写成论文《论雷电与电气的一致性》。他将论文寄给他的朋友、英国皇家学会会员科林逊。可当科林逊将论文送交皇家学会讨论时,得到的是一阵嘲笑。许多权威科学家认为富兰克林的观点荒唐无比,“把科学当作儿童的幻想”。
对于权威人士的嘲笑、奚落,富兰克林不予理睬,终于在做好各种准备的情况下,冒着生命危险,做了风筝实验。
富兰克林从风筝实验中,不但了解了雷电的性质,而且证实:雷电是可以从天空“走”下来的。“高大建筑物常常遭到雷击,能不能给雷电搭一个梯子,让它乖乖地‘走’下来呢?”富兰克林想。
正当富兰克林思考这一问题的时候,不幸从俄国彼得堡传来消息:1753年7月26日,科学家利赫曼为了验证富兰克林的实验,在操作时,不幸被一道电火花击中身亡。这更坚定了富兰克林研制避免雷击装置的决心。
他先在自己家做实验:在屋顶高耸的烟囱上,安装一根3米长的尖顶细铁棒;在细铁棒的下端绑上金属线;沿着楼梯,把金属线引到底楼的一个水泵上(水泵与大地有接触);将经过房间的那段金属线分成两段,且将两股线相隔一段距离,各挂一个小铃。这样,如果雷电从细铁棒进入,经过金属线进入大地,那么,两股线受力,小铃就会晃荡,发出响声。
一天,电闪雷鸣,暴风雨就要来了。在雷声、雨声的“伴奏”下,守候在房间小铃旁的富兰克林,听到了小铃发出的清脆、悦耳的声音。他高兴地笑了。
富兰克林把那根细铁棒称为“避雷针”。
避雷针的问世,引起了教会的反对。他们认为:“装在屋顶的尖杆指向天空是对上帝的不敬。”“干涉上帝的事,对上帝指手划脚,是要受上帝惩罚的。”
然而,有一次在一场雷雨之后,神圣的教堂着火了,而装有避雷针的房屋却平安无事。于是,避雷针的作用被人们认识,避雷针也很快地传开了。至1784年,全欧洲的高楼顶上都用上了避雷针。
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电场电场强度教案 篇4
一、教学目标
1、阐明点电荷是理想的实验模型和荷电体作为点电荷的条件,掌握库仑定律的数据和表达式,掌握两电荷相互作用的探索过程。
2、学习本课后,我将在科研中体验梦模型法。
3、通过静电力和万有引力定律的比较,我们可以感受到自然规律的多样性和统一性。
二、教学重点和难点
[要点]库仑定律的理解和应用。
[难点]库仑定律的探究过程。
三、教学过程
环节1:新课程介绍
复习介绍:万有引力定律
问题:结合以前的学习材料,万有引力的研究对象
学生:两个粒子之间的引力作用
继续问:两个电荷之间作用力的影响因素是否与万有引力相似
引出了本课的主题;库仑定律。
链接2:新课程教学
(I)库仑力的影响因素
(1)猜想与mdash类比推理
教师提问:结合万有引力数据推测电荷间相互作用力的影响因素
学生:力点间电荷可能与点电荷之间的距离和电荷量有关。
(2)实验原理和控制变量法
老师问:如何通过实验方法进行验证
学生:在研究各种变量时,借助控制变量法进行实验探索。
(3)演示实验间接测量
教师多媒体演示:带电球靠近挂在丝线上,用相同的带电泡泡球进行实验。并询问学生如何根据所示的实验仪器确定电荷之间的作用力。
学生:将力转化为球的偏转角度。
老师的问题:实验中改变的量是
学生:当距离或电荷不同时,球的偏转角。
教师进行演示实验,要求学生总结影响因素。
(II)库仑定律
(1)库仑定律数据
教师将结合多媒体展示向学生解释库仑对物理学史上静电力定律的探索。
通过阅读教材,引导学生找到并分享库仑定律的资料。
(2)库仑定律的条件
老师:结合上述实验过程推断库仑定律的适用条件。
学生:一个小球可以与之前学过的点电荷概念相比较,最后的参考是静止时小球的偏转角。猜测条件是静态点电荷。
老师肯定了他的演讲,并增加了静止的条件。
(III)扭转实验
(1)库仑扭杆实验
老师:如何测量由库仑定律获得的物理量之间的定量关系,可能有哪些困难,并提醒学生参考之前学过的卡文迪什扭转量表实验。
学生:挠度太小,无法测量。可以使用放大转换方法。
老师通过多媒体介绍了库仑扭杆实验,让学生们发现力与距离之间的关系
电场电场强度教案 篇5
教学目标:
1.知识与技能:学生能够理解电场的概念,掌握电场强度的定义、单位、矢量性以及计算方法(特别是点电荷产生的电场强度计算)。
2.过程与方法:通过实验观察、理论推导和例题分析,培养学生抽象思维、逻辑推理和解决问题的能力。
3.情感态度与价值观:激发学生对物理现象的好奇心和探索欲,培养严谨的科学态度和团队合作精神。
教学重点:
电场强度的定义、单位及矢量性。
点电荷产生的电场强度计算公式及其应用。
教学难点:
理解电场强度的'矢量叠加原理。
应用电场强度公式解决实际问题。
教学准备:
多媒体课件(包含电场示意图、动画演示等)。
实验器材(如验电器、点电荷模型、电场线演示装置等,视条件而定)。
预习材料:电场基本概念介绍。
教学过程:
一、引入新课
情境导入:通过提问“我们如何感知电荷间的相互作用?”引导学生思考并引出电场的概念。可以简单介绍历史上法拉第对电场的研究贡献。
明确目标:介绍本节课将要学习的内容——电场强度。
二、新课讲授
1.电场的概念
简要回顾电荷间的相互作用,说明电场是电荷周围存在的一种特殊物质,它传递电荷间的相互作用。
2.电场强度的定义
定义:电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,定义为单位正电荷在该点所受的电场力。
公式:E=F/q(E为电场强度,F为试探电荷所受电场力,q为试探电荷电量)。
单位:牛顿每库仑(N/C)。
矢量性:电场强度是矢量,其方向与正电荷在该点所受电场力方向相同。
3.点电荷的电场强度
公式推导:以点电荷为例,通过库仑定律推导点电荷产生的电场强度公式E=kQ/r(k为静电力常量,Q为场源电荷量,r为距场源电荷的距离)。
矢量方向:强调电场强度方向由场源电荷的正负决定。
4.电场强度的叠加
原理:多个点电荷产生的电场强度遵循矢量叠加原理。
实例分析:通过简单实例说明如何计算多个点电荷共同作用下某点的电场强度。
三、实验探究
利用电场线演示装置或模拟软件,展示电场线的分布,帮助学生直观感受电场强度的方向和强弱。
如果有条件,可进行简单的电场强度测量实验,如使用验电器检测不同位置电场力的变化。
四、例题讲解与练习
精选几道典型例题,包括点电荷电场强度的计算、电场强度的叠加等,引导学生分析解题思路并独立完成。
学生分享解答过程,教师点评并纠正错误。
五、课堂总结
回顾本节课的重点内容:电场强度的定义、单位、矢量性及计算方法。
强调电场强度的矢量叠加原理及其在实际问题中的应用。
六、作业布置
完成课后习题,包括电场强度的计算题和电场强度叠加的应用题。
预习下一节内容:电势能与电势。
教学反思:
课后需收集学生反馈,了解学生对电场强度概念的理解程度及计算能力的掌握情况。
根据学生表现调整后续教学策略,特别是针对难点问题的讲解方法和练习设计。