高二物理教案:《电场线》教学设计.docx
《高二物理教案:《电场线》教学设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高二物理教案:《电场线》教学设计.docx(27页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、高二物理教案:电场线教学设计电场线教案133电场线一、教学目标1驾驭用电场线表示电场强度的方法;2驾驭常见电场的电场线画法;3驾驭匀强电场。二、教学重点、难点:1电场线的概念及其特点是本节课的重点。2学会用电场线描述电场是学习的重点也是难点。三、教学方法:试验演示、计算机协助教学四、教具:1试验演示:感应起电机一个、验电羽两个,两块带有验电羽的绝缘铝板。2课件演示:计算机、投影仪、大屏幕、自制CAI课件五、教学过程:(一)复习提问1电场强度的定义及其物理意义是什么?2电场强度的确定因素是什么?3及有什么联系与区分?4简述电场强度的叠加原理。(二)引入新课电场看不见,摸不着,想个什么样的方法来形
2、象地描述它呢?在初中,同学们学过磁场,磁场也看不见摸不着;当时用什么方法来形象地描述它呢?用磁感线。磁感线是真实存在的呢?不存在,是假想的。用它来形象、直观地描述磁场强弱和方向。磁感线在条形磁体外部由N极指向S极,内部由S极指向N极,是闭合曲线,且外部稀疏内部稠密。磁感线有走向,磁感线上某点切线方向为该点磁场方向,也是该点所放小磁针的N极指向,即N极受力方向。磁感线不相交(如图1所示)。形象直观地描述磁场用磁感线,形象直观地描述电场呢?(三)教学过程设计1电场线概念引入英国物理学家法拉第首先引入了电场强度的图象,他在电场中画了一些线,使这些线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一样,并使线的疏
3、密表示场强的大小。这些线称为电场线。2几种常见电场的电场线匀强电场(1)点电荷电场的电场线如图2(a)所示,在A点放正电荷Q,探讨该电场的电场线。为此在Q的四周B点放上+1C的点电荷q,它受到的电场力方向在A与B连线上,并且由A指向B,再在A与B连线上取任一点C,放+1C点电荷q,它受的电场力方向仍在连线上,方向由A向C,由于电场线在B与C的切线共线,所以射线AC为一条电场线。同理,由A点动身的全部射线都可以是电场线,但考虑到对电场线的另一要求,它的疏密应表示E的大小,再考虑到空间对称,所以每对相邻电场线间的夹角应当相同,所以电场线应是图2(b)所示的样子。对负电荷Q的电场线,只需将正点电荷Q
4、的电场线反向即可。如图2(C)所示。(2)等量异号点电荷的电场线如图3(a)所示,在A点与B点分别放上点电荷+Q与-Q,并探讨它们的电场线的形态。首先探讨直线AB上的状况,在A与B之间的连线的任一点放上+1C的点电荷q,q受到两个电荷同时作用,而合力方向在A与B的连线上,由此可知,线段AB是一条电场线,方向由A指向B,再将q放于B点右侧直线上的任一点,发觉q受的合力方向也在AB连线上,并指向B,所以终止于B点的这条射线也是一条电场线,方向指向B。再将q放于A点左侧直线上的任一点,发觉q受的合力方向也在AB直线上,方向由A向外,所以从A点动身的,方向背向A点的这条射线也是一条电场线。A与B连线上
5、的电场线状况如图3(a)所示。再探讨线段AB的垂直平分线OO上的状况。为此在其上任一点放上+1C的点电荷q,它受到的两个点电荷的作用力等大,而合力都垂直OO,如图3(b)所示。所以通过OO的全部电场线都应与OO垂直。再在直线OO的两侧取D与D,使它们对OO直线成轴对称。将+1C的点电荷q放于D点,它所受的合力指向斜上方;将q放于D点,它受的合力指向斜下方。可以看出,从A点动身,经过D、D回到B的一条曲线是一条电场线,如图3(C)所示。同理,在直线AB的上边与下边可以画出很多这样的电场线,但考虑到电场线的疏密应对应场强的弱强的要求,电场线只能画成图3(d)所示的形态。最终应指出,电场线并不只存在
6、于纸面上,而是分布于整个立体空间。要想探讨空间某一点的场强状况,只需将纸平面以AB线为轴转动到该点即可。(3)等量同号点电荷电场的电场线用上述的方法也可以得到等量同号点电荷的电场线,如图4所示。分析方法略去。(4)匀称带电的无限大平面电场的电场线图5(a)所示为匀称带正电的无限大平面,在平面上任一点A放+1C点电荷q,它所受电场力方向如何?由于空间对称,可以确定q受力的方向肯定垂直平面a向上,所以垂直平面a的全部向上的、向下的直线,都可能是电场线,但考虑到电场线的疏密应当表示场强的强弱,又考虑到空间对称,因而电场线各处的疏密相同,所以电场线只能画成图5(b)的形态,即电场线是疏密匀称的平行线。
7、对于无限大匀称带负电的平面,电场线形态图5(C)所示。电场线仍是疏密匀称的平行线,只是指向平面。这说明在无限大匀称带电平面的两侧场强大小、方向相同。这种电场称为匀强电场。(5)带有等量异号电荷的无限大平行金属板的电场的电场线如图6(a)所示,带有等量异号电荷的两个无限大平面平行放置,由于对称,每个平面上电荷的分布是匀称的。由场的叠加原理可知,每个带电平面都在它的四周独立地产生电场,而总的电场应为两个分电场的矢量和。图6(b)画出了每个带电平面的电场线,实线代表正电荷的电场线,虚线代表负电荷的电场线。由于它们都是匀强电场,各分场场强大小到处相等,只是方向有差别。在两板之间两场方向相同,叠加后场强
8、增大;在两板外侧,两场方向相反,相互抵消,场强为0,整个电场电场线的形态如图6(c)所示。3电场线的演示(1)点电荷电场线的演示如图7(a)所示将验电羽与感应起电机的一个放电杆接通,摇动电机,验电羽上丝线会按场强方向排列,因而显示出电场线。可以看出,电场线形态与图2(b)相像。(2)演示等量异号点电荷电场线放好两个验电羽,如图7(b)所示,再用导线将它们分别与起电机的两个导电杆相连,摇动电机,丝线排列在电场方向上,形成类似图3(d)的形态。(3)演示等量同号点电荷电场线如图7(b)所示,再用导线将同一个导电杆与两个验电羽相连,摇动起电机,丝线排成形成类似图4的形态。(4)演示带有等量异性电荷平
9、行金属板的电场线如图7(c)所示用导线将两板分别与起电机的两个放电杆连接,并摇动起电机,丝线就排列在电场线方向上。可以视察到,在两板的中心部分,电场线是平行的,其余边缘部分电场线不平行,如图8所示。这是因为平行金属板并非无限大所致,且非正对面上的丝线不动,缘由是外侧E=0。4总结电场线的性质(1)电场线是假想的,不是真实的。(2)电场线起于正电荷止于负电荷,电场线不闭合。对于单个点电荷,正电荷假想无穷远处有负电荷,电场线终止于那里;负电荷同理。(3)电场线的疏密表示电场的强弱。(4)电场线不能相交。因为在电场中的任一点处只有一个电场强度,方向唯一,如相交则该处出现两个场强方向,所以不能相交。(
10、5)电场线不能相切。缘由:电场线疏密表示强弱,如相切则在切点电场线密度无穷大,这种状况不行能,所以不会相切。(四)作业1复习本节课文,分别画出正点电荷,负点电荷,等量异性电荷,等量同性电荷,无限大匀称带电平面,带有等量异性电荷的无限大平行平面的电场线。2思索课本练习三的(1)、(2)、(3)、(4)、(5)题、3将练习三的第(6)题作在作业本上。四、说明1留意强调我们画的是几种典型电场的电场线平面分布图,事实上是空间立体分布的。2强调肯定要记住几种典型电场的空间分布。3电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向,是放在那点检验电荷+q的受力方向,也是检验电荷+q在那里所获得的加速度方向。电场线
11、不肯定是检验电荷的运动轨迹。电场线 教学目标 学问目标 1、知道什么视电场线,知道用电场线可以形象地表示电场的方向和强弱;2、知道一个点电荷、两个等量点电荷、点电荷与带电平行板间的电场线的分布;3、知道什么视匀强电场,以及匀强电场的电场线的分布;4、知道两块靠近的平行金属板,大小相等,相互正对,分别带有等量的正负电荷,他们之间的电场(除边缘旁边外)是匀强电场 教学建议 教材分析 电场线的要点:1、电场线是假想的:电场线是人们用来形象的描述电场的分布而画出的一簇曲线,虽然试验模拟了这簇曲线的形态,但是试验没有正是电场线的真是存在,电场线是假想的2、电场线不是闭合曲线:在静电场中,电场线起始于正电
12、荷,终止于负电荷,不形成闭合曲线3、电场线的每一点的切线方向都跟该点的场强方向一样4、电场线的疏密与电场强弱的关系:电场线的疏密程度与场强大小有关,电场线密处电场强,电场线疏处电场弱5、电场线在空间不相交 留意:在最终归纳相互电场线表达的意义,特殊要强调电场线上每一点的切线方向,就是该电的场强方向,强调电场线的疏密与场强大小的关系 重点难点 1、重点是电场线的定义,以及电场线的分布2、难点是电场线的特点和匀强电场线的特征 关于电场线讲解的教法建议 电场线是为形象描述电场中电场强度分布状况而假想的线,是法拉第首先提出的 讲解并描述电场线时,肯定要通过试验将抽象的学问详细化,依据条件可用验电羽,或
13、蓖麻油内悬浮头发屑等方法演示正负点电荷产生的电场的电场线,和等量、异种点电荷、等量同种点电荷产生电场的电场线,以及匀强电场的电场线同时要求学生能够画出正负电荷、等量异种电荷、等量同种点电荷产生的电场和匀强电场的电场线 教学设计示例 电场线 一、教学目标 1、在物理学问方面的要求: (1)驾驭用电场线表示电场强度的方法; (2)驾驭常见电场的电场线画法; (3)驾驭匀强电场 2、通过视察演示试验,概括出经典电场的电场线特点,培育学生的视察概括实力 二、教具 感应起电机一个、验电羽两个,两块带有验电羽的绝缘铝板 三、主要教学过程 (一)复习提问 1、电场强度的定义及其物理意义是什么? 2、电场强度
14、的确定因素是什么?3、及有什么联系与区分? 4、简述电场强度的叠加原理 (二)引入新课 电场看不见,摸不着,想个什么样的方法来形象地描述它呢? 在初中,同学们学过磁场,磁场也看不见摸不着;当时用什么方法来形象地描述它呢?用磁感线 磁感线是真实存在的呢?不存在,是假想的用它来形象、直观地描述磁场强弱和方向 磁感线在条形磁体外部由N极指向S极,内部由S极指向N 极,是闭合曲线,且外部稀疏内部稠密磁感线有走向,磁感线上 某点切线方向为该点磁场方向,也是该点所放小磁针的N极指向, 即N极受力方向磁感线不相交(如图1所示) 形象直观地描述磁场用磁感线,形象直观地描述电场呢? (三)教学过程设计 1、电场
15、线概念引入 英国物理学家法拉第首先引入了电场强度的图象,他在电场中画了一些线,使这些线上 每一点的切线方向都跟该点的场强方向一样,并使线的疏密表示场强的大小这些线称为电 场线 2、几种常见电场的电场线匀强电场 (1)点电荷电场的电场线 如图2(a)所示,在A点放正电荷Q,探讨该电场的电场线为此在Q的四周B点放上1C的点电荷q,它受到的电场力方向在A与B连线上,并且由A指向B,再在A与B连线上取任一点C,放1C点电荷q,它受的电场力方向仍在连线上,方向由A向C,由于电场线在B与C的切线共线,所以射线AC为一条电场线同理,由A点动身的全部射线都可以是电场线,但考虑到对电场线的另一要求,它的疏密应表
16、示E的大小,再考虑到空间对称,所以每对相邻电场线间的夹角应当相同,所以电场线应是图2(b)所示的样子 对负电荷Q的电场线,只需将正点电荷Q的电场线反向即可如图2(c)所示 (2)等量异号点电荷的电场线 如图3(a)所示,在A点与B点分别放上点电荷Q与Q,并探讨它们的电场线的形态 首先探讨直线AB上的状况,在A与B之间的连线的任一点放上1C的点电荷q,q受到两个电荷同时作用,而合力方向在A与B的连线上,由此可知,线段AB是一条电场线,方向由A指向B,再将q放于B点右侧直线上的任一点,发觉q受的合力方向也在AB连线上,并指向B,所以终止于B点的这条射线也是一条电场线,方向指向B再将q放于A点左侧直
17、线上的任一点,发觉q受的合力方向也在AB直线上,方向由A向外,所以从A点动身的,方向背向A点的这条射线也是一条电场线A与B连线上的电场线状况如图3(a)所示 再探讨线段AB的垂直平分线上的状况为此在其上任一点放上1C的点电荷q,它受到的两个点电荷的作用力等大,而合力都垂直,如图3(b)所示所以通过的全部电场线都应与垂直 再在直线的两侧取D与,使它们对直线成轴对称将1C的点电荷q放于D点,它所受的合力指向斜上方;将q放于点,它受的合力指向斜下方可以看出,从A点动身,经过D、回到B的一条曲线是一条电场线,如图3(c)所示同理,在直线AB的上边与下边可以画出很多这样的电场线,但考虑到电场线的疏密应对
18、应场强的弱强的要求,电场线只能画成图3(d)所示的形态 最终应指出,电场线并不只存在于纸面上,而是分布于整个立体空间要想探讨空间某 一点的场强状况,只需将纸平面以AB线为轴转动到该点即可 (3)等量同号点电荷电场的电场线 用上述的方法也可以得到等量同号点电荷的电场线,如图4所示分析方法略去 (4)匀称带电的无限大平面电场的电场线 图5(a)所示为匀称带正电的无限大平面,在平面上任一点A放1C点电荷q,它所受电场力方向如何?由于空间对称,可以确定q受力的方向肯定垂直平面a向上,所以垂直平面a的全部向上的、向下的直线,都可能是电场线,但考虑到电场线的疏密应当表示场强的强弱,又考虑到空间对称,因而电
19、场线各处的疏密相同,所以电场线只能画成图5(b)的形态,即电场线是疏密匀称的平行线 对于无限大匀称带负电的平面,电场线形态图5(c)所示电场线仍是疏密匀称的平行线,只是指向平面 这说明在无限大匀称带电平面的两侧场强大小、方向 相同这种电场称为匀强电场 (5)带有等量异号电荷的无限大平行金属板的电场的 电场线 如图6(a)所示,带有等量异号电荷的两个无限大平 面平行放置,由于对称,每个平面上电荷的分布是匀称的 由场的叠加原理可知,每个带电平面都在它的四周独立地 产生电场,而总的电场应为两个分电场的矢量合图6(b)画出了每个带电平面的电场线,实线代表正电荷的电场线,虚线代表负电荷的电场线由于它们都
20、是匀强电场,各分场场强大小到处相等,只是方向有差别在两板之间两场方向相同,叠加后场强增大;在两板外侧,两场方向相反,相互抵消,场强为0,整个电场电场线的形态如图6(c)所示 3、电场线的演示 (l)点电荷电场线的演示 如图7(a)所示将验电羽与感应起电机的一个放电杆接通,摇动电机,验电羽上丝线会按场强方向排列,因而显示出电场线可以看出,电场线形态与图2(b)相像 (2)演示等量异号点电荷电场线 放好两个验电羽,如图7(b)所示,再用导线将它们分别与起电机的两个导电杆相连,摇动电机,丝线排列在电场方向上,形成类似图3(d)的形态 (3)演示等量同号点电荷电场线 如图7(b)所示,再用导线将同一个
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电场线 物理教案 电场 教学 设计
限制150内