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電場(chǎng)強(qiáng)度法門高中史軍海教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1.知道電荷間相互作用是經(jīng)過電場(chǎng)發(fā)生,知道電場(chǎng)是客觀存在一個(gè)特殊物質(zhì)形態(tài).2.了解電場(chǎng)強(qiáng)度概念及其定義式,會(huì)依照電場(chǎng)強(qiáng)度定義式進(jìn)行關(guān)于計(jì)算,知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,知道電場(chǎng)強(qiáng)度方向是怎樣要求.3.能依照庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度定義式推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算式,并能用此公式進(jìn)行關(guān)于計(jì)算.4.知道電場(chǎng)疊加原理,并應(yīng)用這個(gè)原理進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算.(二)過程與方法經(jīng)過分析在電場(chǎng)中不一樣點(diǎn),電場(chǎng)力F與電荷電量q百分比關(guān)系,使學(xué)生了解比值F/q反應(yīng)是電場(chǎng)強(qiáng)弱,即電場(chǎng)強(qiáng)度概念;知道電場(chǎng)疊加通常方法。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)分析和處理電場(chǎng)問題通常方法。重點(diǎn):電場(chǎng)強(qiáng)度概念及其定義式難點(diǎn):對(duì)電場(chǎng)概念了解、應(yīng)用電場(chǎng)疊加原理進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算教學(xué)過程(一)引入新課問題引入:電荷間相互作用力是怎樣產(chǎn)生?(二)新課教學(xué)-----第3節(jié)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度1、電場(chǎng):?jiǎn)l(fā)學(xué)生從哲學(xué)角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng),了解電場(chǎng)客觀存在性,不以人意識(shí)為轉(zhuǎn)移,但能為人意識(shí)所認(rèn)識(shí)物質(zhì)屬性.利用書本圖14-5說明:電荷A和B是怎樣經(jīng)過電場(chǎng)與其余電荷發(fā)生作用.電荷A對(duì)電荷B作用,實(shí)際上是電荷A電場(chǎng)對(duì)電荷B作用;電荷B對(duì)電荷A作用,實(shí)際上是電荷B電場(chǎng)對(duì)電荷A作用.(1)電荷之間相互作用是經(jīng)過特殊形式物質(zhì)——電場(chǎng)發(fā)生,電荷周圍都存在電場(chǎng).特殊性:不一樣于生活中常見物質(zhì),看不見,摸不著,無法稱量,能夠疊加.物質(zhì)性:是客觀存在,具備物質(zhì)基本屬性——質(zhì)量和能量.(2)基本性質(zhì):主要表現(xiàn)在以下幾方面①引入電場(chǎng)中任何帶電體都將受到電場(chǎng)力作用,且同一點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中不一樣點(diǎn)處受到電場(chǎng)力大小或方向都可能不一樣.②電場(chǎng)能使引入其中導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象.③當(dāng)帶電體在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力將對(duì)帶電體做功,這表示電場(chǎng)具備能量.可見,電場(chǎng)具備力和能特征提出問題:同一電荷q在電場(chǎng)中不一樣點(diǎn)受到電場(chǎng)力方向和大小通常不一樣,這是什么原因造成?引出電場(chǎng)強(qiáng)度概念:因?yàn)殡妶?chǎng)具備方向性以及各點(diǎn)強(qiáng)弱不一樣,所以靠成同一電荷q在電場(chǎng)中不一樣點(diǎn)受到電場(chǎng)力方向和大小不一樣,我們用電場(chǎng)強(qiáng)度來表示電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向.2、電場(chǎng)強(qiáng)度(E):由圖1.2-1可知帶電金屬球周圍存在電場(chǎng)。且從小球受力情況可知,電場(chǎng)強(qiáng)弱與小球帶電和位置關(guān)于。引出試探電荷和場(chǎng)源電荷----(1)關(guān)于試探電荷和場(chǎng)源電荷-(詳見P12)指出:即使可用同一電荷q在電場(chǎng)中各點(diǎn)所受電場(chǎng)力F大小來比較各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)弱,不過電場(chǎng)力F大小還和電荷q電量關(guān)于,所以不能直接用電場(chǎng)力大小表示電場(chǎng)強(qiáng)弱.試驗(yàn)表明:在電場(chǎng)中同一點(diǎn),電場(chǎng)力F與電荷電量q成正比,比值F/q由電荷q在電場(chǎng)中位置所決定,跟電荷電量無關(guān),是反應(yīng)電場(chǎng)性質(zhì)物理量,所以我們用這個(gè)比值F/q來表示電場(chǎng)強(qiáng)弱.(2)電場(chǎng)強(qiáng)度①定義:電場(chǎng)中某一點(diǎn)電荷受到電場(chǎng)力F跟它電荷量q比值,叫做該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng).用E表示。公式(大?。篍=F/q(適適用于全部電場(chǎng))單位:N/C意義P13提出問題:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,怎樣表示電場(chǎng)方向呢?②方向性:物理學(xué)中要求,電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向相同.指出:負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向跟該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相反.率領(lǐng)學(xué)生討論真空中點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng),說明研究方法:將檢驗(yàn)電荷放入點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)中某點(diǎn),判斷其所受電場(chǎng)力大小和方向,從而得出該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)..◎唯一性和固定性電場(chǎng)中某一點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一,它大小和方向與放入該點(diǎn)電荷q無關(guān),它決定于電場(chǎng)源電荷及空間位置,電場(chǎng)中每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)著電場(chǎng)強(qiáng)度與是否放入電荷無關(guān).率領(lǐng)學(xué)生總結(jié)出真空中點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)大小和方向.在此過程中注意引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)公式E=F/q和E=kQ/r2區(qū)分及聯(lián)絡(luò).3、(真空中)點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度疊加(1)點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)①大小:E=kQ/r2(只適適用于點(diǎn)電荷電場(chǎng))②方向:假如是正電荷,E方向就是沿著PQ連線并背離Q;假如是負(fù)電荷:E方向就是沿著PQ連線并指向Q.(參見書本圖14-7)說明:公式E=kQ/r2中Q是場(chǎng)源電荷電量,r是場(chǎng)中某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷距離.從而使學(xué)生了解:空間某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是由產(chǎn)生電場(chǎng)場(chǎng)源電荷和該點(diǎn)距場(chǎng)源電荷距離決定,與檢驗(yàn)電荷無關(guān).提出問題:假如空間中有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在,此時(shí)各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是怎樣呢?率領(lǐng)學(xué)生由檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力具備疊加性,分析出電場(chǎng)疊加原理.(2)電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理:某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等于該點(diǎn)周圍各個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)矢量和.先分析方法(P13-14)后舉例:先在同一直線再不在同一直線。比如:書本圖1.3-3中P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),等于+Q1在該點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)E1和Q2在該點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)E2矢量和.從而使學(xué)生深入了解到,任何帶電體都能夠看做是有許多點(diǎn)電荷組成.利用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式及疊加原理就能夠計(jì)算出其周圍各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng).【例題】(書本P9例題演變)在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它們相距0.1m,求電場(chǎng)中A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng).分析:點(diǎn)電荷Q1和Q2電場(chǎng)在A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)分別為E1和E2,它們大小相等,方向如圖所表示,合場(chǎng)強(qiáng)E在E1和E2夾角平分線上,此平分線跟Q1和Q2連線平行.解:E=E1cos60°+E2cos60°=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2代入數(shù)值得E=2.7×104N/C能夠證實(shí):一個(gè)半徑為R均勻球體(或球殼)在外部產(chǎn)生電場(chǎng),與一個(gè)位于球心、電荷量相等點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)相同,球外各點(diǎn)和電場(chǎng)強(qiáng)度一樣即:E=kQ/r2◎組織學(xué)生討論書本中【說一說】,由學(xué)生討論后歸納:(1)關(guān)于靜電平衡(2)靜電平衡后導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)特點(diǎn):①處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體,內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零(注意:這時(shí)場(chǎng)強(qiáng)是合場(chǎng)強(qiáng),即外電場(chǎng)和感應(yīng)電場(chǎng)疊加)②處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體,電荷只分布在導(dǎo)體外表面上。4、電場(chǎng)線(1)電場(chǎng)線:電場(chǎng)線是畫在電場(chǎng)中一條條有方向曲線,曲線上每點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向。(2)電場(chǎng)線基本性質(zhì)①電場(chǎng)線上每點(diǎn)切線方向就是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向.②電場(chǎng)線疏密反應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小(疏弱密強(qiáng)).③靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線始于正電荷或無窮遠(yuǎn),止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn).它不封閉,也不在無電荷處中止.④任意兩條電場(chǎng)線不會(huì)在無電荷處相交(包含相切)介紹各種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布情況?!狙菔尽磕M電場(chǎng)線指出:電場(chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)而引入,電場(chǎng)線不是實(shí)際存在線。5、勻強(qiáng)電場(chǎng)(1)定義:電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相同電場(chǎng)就叫勻強(qiáng)電場(chǎng).(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)線:是一組疏密程度相同(等間距)平行直線.比如,兩等大、正對(duì)且?guī)У攘慨惙N電荷平行金屬板間電場(chǎng)中,除邊緣附近外,就是勻強(qiáng)電場(chǎng).如圖14.3-1.常見電場(chǎng)電場(chǎng)線電場(chǎng)電場(chǎng)線圖樣簡(jiǎn)明描述正點(diǎn)電荷發(fā)散狀負(fù)點(diǎn)電荷會(huì)聚狀等量同號(hào)電荷相斥狀等量異號(hào)電荷相吸狀勻強(qiáng)電場(chǎng)平行、等間距、同向直線(三)【小結(jié)】對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)明小結(jié)◎鞏固練習(xí)1.以下說法中正確是:[ABC]A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場(chǎng)B.電場(chǎng)是一個(gè)物質(zhì),它與其余物質(zhì)一樣,是不依賴我們感覺而客觀存在東西2.以下說法中正確是:[BC]B.電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等于F/q,但與檢驗(yàn)電荷受力大小及帶電量無關(guān)C.電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向即檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)受力方向D.公式E=F/q和E=kQ/r2對(duì)于任何靜電場(chǎng)都是適用3.以下說法中正確是:[ACD]A.場(chǎng)強(qiáng)定義式E=F/q中,F(xiàn)是放入電場(chǎng)中電荷所受力,q是放入電場(chǎng)中電荷電量B.場(chǎng)強(qiáng)定義式E=F/q中,F(xiàn)是放入電場(chǎng)中電荷所受力,q是產(chǎn)生電場(chǎng)電荷電量C.在庫(kù)侖定律表示式F=kq1q2/r2中kq2/r2是電荷q2產(chǎn)生電場(chǎng)在點(diǎn)電荷q1處場(chǎng)強(qiáng)大小,此場(chǎng)對(duì)q1作用電場(chǎng)力F=q1×kq2/r2,一樣kq1/r2是電荷q1產(chǎn)生電場(chǎng)在點(diǎn)電荷q2處場(chǎng)強(qiáng)大小,此場(chǎng)對(duì)q2作用電場(chǎng)力F=q2×kq1/r2D.不論定義式E=F/q中q值(不為零)怎樣改變,在電場(chǎng)中同一點(diǎn),F(xiàn)與q比值一直不變4.討論電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度區(qū)分于聯(lián)絡(luò)●作業(yè)復(fù)習(xí)本節(jié)課文1、思索書本P16問題與練習(xí)第(1)、(3)、(4)、(5)、(7)題.2、作業(yè)紙.參考題在電場(chǎng)中某一點(diǎn),當(dāng)放入正電荷時(shí)受到電場(chǎng)力向右,當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)受到電場(chǎng)力向左,以下說法正確是:[]A.當(dāng)放入正電荷時(shí),該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)向右,當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí),該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)向左B.只有在該點(diǎn)放入電荷時(shí),該點(diǎn)才有場(chǎng)強(qiáng)C.該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向一定向右D.以上說法均不正確真空中,兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷電量數(shù)值均為q,相距r.兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度大小為:[]A.B.2kq/r2C.4k/r2 D.3.真空中,A,B兩點(diǎn)上分別設(shè)置異種點(diǎn)電荷Q1、Q2,已知兩點(diǎn)電荷間引力為10N,Q1=1.0×10-2C,Q2=2.0×10-2C.則Q2在A處產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)大小是________N/C,方向是________;若移開Q2,則Q1在B處產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)大小是說明1.電場(chǎng)強(qiáng)度是表示電場(chǎng)強(qiáng)弱物理量,因而在引入電場(chǎng)強(qiáng)度概念時(shí),應(yīng)該使學(xué)生了解什么是電場(chǎng)強(qiáng)弱,同一個(gè)電荷在電場(chǎng)中不一樣點(diǎn)受到電場(chǎng)力大小是不一樣,所受電場(chǎng)力大點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng).2.應(yīng)該使學(xué)生了解為何能夠用比值F/q來表示電場(chǎng)強(qiáng)度,知道這個(gè)比值與電荷q無關(guān),是反應(yīng)電場(chǎng)性質(zhì)物理量.用比值定義一個(gè)新物理量是物理學(xué)中慣用方法,應(yīng)結(jié)合學(xué)生前面學(xué)過類似定義方法,讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)電場(chǎng)強(qiáng)度定義.3.應(yīng)該要求學(xué)生確切地了解E=F/q和E=kQ/r2這兩個(gè)公式含義,以及它們區(qū)分和聯(lián)絡(luò).4.應(yīng)用電場(chǎng)疊加原理進(jìn)行計(jì)算時(shí)不應(yīng)過于復(fù)雜,通常只限于兩個(gè)電場(chǎng)疊加情形.經(jīng)過這種計(jì)算,使學(xué)生了解場(chǎng)強(qiáng)矢量性5.電場(chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)而引入,電場(chǎng)線不是實(shí)際存在線。教后記:對(duì)于兩個(gè)公式了解以及電場(chǎng)強(qiáng)度定義還存在問題,要經(jīng)過題目去強(qiáng)化。對(duì)于幾個(gè)經(jīng)典問題,學(xué)生死記答案,要讓他們養(yǎng)成份析題目標(biāo)習(xí)慣。學(xué)生對(duì)于計(jì)算題過于依賴計(jì)算器,要讓他們養(yǎng)成手算習(xí)慣。電勢(shì)差法門高中史軍海教學(xué)目標(biāo):(一)知識(shí)與技能了解電勢(shì)差概念;會(huì)計(jì)算點(diǎn)電荷在電場(chǎng)力作用下,從電場(chǎng)中一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做功;(二)過程與方法知道電勢(shì)和電勢(shì)差關(guān)系;(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生概括、歸納、類比能力和抽象思維能力。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):1、重點(diǎn):電勢(shì)差概念,電勢(shì)能改變與電場(chǎng)力做功關(guān)系,電功計(jì)算。2、難點(diǎn):電勢(shì)差定義(比值)及“在電場(chǎng)中電場(chǎng)力對(duì)電荷做功引發(fā)電荷電勢(shì)能降低”認(rèn)識(shí)。教學(xué)過程:一、新課教學(xué):1、電勢(shì)差:(又叫電壓)(1)定義:電荷q在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)移到另一點(diǎn)B過程中,電場(chǎng)力做功WAB與電荷量q比值,叫A、B兩點(diǎn)之間電勢(shì)差UAB。(2)定義式:(3)單位:伏特符號(hào):V1V=1J/C(4)物理意義:電勢(shì)差值即為電場(chǎng)力作用下兩點(diǎn)間移動(dòng)一庫(kù)侖正電荷電場(chǎng)力做功。比如:UAB=10V,移動(dòng)1庫(kù)侖正電荷電場(chǎng)力做功為10J,移動(dòng)1庫(kù)侖負(fù)電荷電場(chǎng)力做功-10J。 2、電勢(shì)與電勢(shì)差比較:(1)電勢(shì)差是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差值,(2)電場(chǎng)中某一點(diǎn)電勢(shì)大小,與選取參考點(diǎn)關(guān)于;電勢(shì)差大小,與選取參考點(diǎn)無關(guān)。(3)電勢(shì)和電勢(shì)差都是標(biāo)量,單位都是伏特,都有正負(fù)值;電勢(shì)正負(fù)表示該點(diǎn)比參考點(diǎn)電勢(shì)大或??;電勢(shì)差正負(fù)表示兩點(diǎn)電勢(shì)高低。3、應(yīng)用計(jì)算時(shí),相關(guān)物理量用正、負(fù)值代入,其結(jié)果:>0,電場(chǎng)力做正功;<0,電場(chǎng)力做負(fù)功;>0,>;<0,< 二、經(jīng)典例題分析:【例1】教材P24頁(yè)例1【例2】將一個(gè)電量為-2×10-9C點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中N點(diǎn)移到M點(diǎn),需克服電場(chǎng)力做功1.4×10-8J,N、M兩點(diǎn)間電勢(shì)差UNM為多少?若將該電荷從M移到N,電場(chǎng)力做什么功?UMN【解析】(1)WNM=-1.4×10-8J,(2)WMN=1.4×10-8J,說明:應(yīng)用計(jì)算時(shí),注意各物理量用正負(fù)值代入?!纠?】一個(gè)電荷量為1×10-5C電荷,從電場(chǎng)外某點(diǎn)移到電場(chǎng)內(nèi)一點(diǎn)A時(shí),克服電場(chǎng)力做功0.006J,則A點(diǎn)電勢(shì)為600V;假如此電荷從電場(chǎng)外移到電場(chǎng)內(nèi)另一點(diǎn)B時(shí),電場(chǎng)力做功0.002J,則B點(diǎn)電勢(shì)為200V,UAB=400V;若有另一電荷量為0.2C負(fù)電荷從A移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,大小為80 三、課堂小結(jié): 1、電勢(shì)差和電勢(shì)概念; 2、電勢(shì)差和電勢(shì)區(qū)分; 3、應(yīng)用計(jì)算時(shí)注意事項(xiàng)。四、隨堂精練:1、若帶正電荷小球只受到電場(chǎng)力作用,則它在電場(chǎng)中()A、一定沿電場(chǎng)線由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng);B、一定沿電場(chǎng)線由低電勢(shì)處向高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng);C、不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),但一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng);D、不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),也不一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)。2、一個(gè)帶正電質(zhì)點(diǎn),電量q=2.0×10-9C,在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn),在這過程中,除電場(chǎng)力外,其余力作功為6.0×10-5J,質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加了8.0×10-5J,則a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差Ua-Ub為(A、3×104VB、1×104VC、4×104VD、7×104V 參考答案: 1、D;2、B教后記:在講解電勢(shì)差和電勢(shì)關(guān)系時(shí)還應(yīng)該采取類比法(和高度,高度差相比),因怕學(xué)生混同概念,沒有敢講,結(jié)果效果并不理想。在電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變關(guān)系講解上給了學(xué)生一些有用結(jié)論,學(xué)生判斷較熟練。帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)法門高中李均正教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1.了解帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)——只受電場(chǎng)力,帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)。2.重點(diǎn)掌握初速度與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)(類平拋運(yùn)動(dòng))。3.知道示波管主要結(jié)構(gòu)和工作原理。(二)過程與方法培養(yǎng)學(xué)生綜合利用力學(xué)和電學(xué)知識(shí)分析處理帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀1.滲透物理學(xué)方法教育:利用理想化方法,突出主要原因,忽略次要原因,不計(jì)粒子重力。2.培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題能力,體會(huì)物理知識(shí)實(shí)際應(yīng)用。重點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律難點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)問題及應(yīng)用。教學(xué)方法:類比法(與重力類比),多媒體展示,分組討論,訓(xùn)練,歸納總結(jié)。學(xué)法指導(dǎo):學(xué)生一定要同重力類比,把重力知識(shí)遷移過來。與同學(xué)交流討論。教學(xué)過程:(一)復(fù)習(xí)力學(xué)及本章前面相關(guān)知識(shí)關(guān)鍵點(diǎn):動(dòng)能定理、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓定律、場(chǎng)強(qiáng)等。(二)教學(xué)1.帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況(平衡、加速和減速)⑴.若帶電粒子在電場(chǎng)中所受協(xié)力為零時(shí),即∑F=0時(shí),粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。例:帶電粒子在電場(chǎng)中處于靜止?fàn)顟B(tài),該粒子帶正電還是負(fù)電?分析:帶電粒子處于靜止?fàn)顟B(tài),∑F=0,,因?yàn)樗苤亓ωQ直向下,所以所受電場(chǎng)力必為豎直向上。又因?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向豎直向下,所以帶電體帶負(fù)電。⑵.若∑F≠0(只受電場(chǎng)力)且與初速度方向在同一直線上,帶電粒子將做加速或減速直線運(yùn)動(dòng)。(變速直線運(yùn)動(dòng))◎打入正電荷(右圖),將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)電荷所帶電量為q,板間場(chǎng)強(qiáng)為E電勢(shì)差為U,板距為d,電荷抵達(dá)另一極板速度為v,則電場(chǎng)力所做功為:粒子抵達(dá)另一極板動(dòng)能為:由動(dòng)能定理有:(或?qū)懔Γ舫跛贋関0,則上列各式又應(yīng)怎么樣?讓學(xué)生討論并列出?!蛉舸蛉胧秦?fù)電荷(初速為v0),將做勻減速直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)情況可能怎樣,請(qǐng)學(xué)生討論,并得出結(jié)論。請(qǐng)學(xué)生思索和討論書本P33問題分析例題1。(讓學(xué)生詳細(xì)完成,詳見書本P33)【思索與討論】若帶電粒子在電場(chǎng)中所受協(xié)力∑F≠0,且與初速度方向有夾角(不等于0°,180°),則帶電粒子將做什么運(yùn)動(dòng)?(曲線運(yùn)動(dòng))---引出2.帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)(不計(jì)重力,且初速度v0⊥E,則帶電粒子將在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng))復(fù)習(xí):物體在只受重力作用下,被水平拋出,在水平方向上不受力,將做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上只受重力,做初速度為零自由落體運(yùn)動(dòng)。物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)為這兩種運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)。詳細(xì)分析例題2,然后讓學(xué)生完成。解:粒子v0在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)沿電場(chǎng)方向勻速運(yùn)動(dòng)所以有:①電子射出電場(chǎng)時(shí),在垂直于電場(chǎng)方向偏移距離為:②粒子在垂直于電場(chǎng)方向加速度:③由①②③得:④代入數(shù)據(jù)得:m即電子射出時(shí)沿垂直于板面方向偏離0.36m電子射出電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向速度不變?nèi)詾関0,而垂直于電場(chǎng)方向速度:⑤故電子離開電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角為:⑥代入數(shù)據(jù)得:=6.8°【討論】:若這里粒子不是電子,而是通常帶電粒子,則需考慮重力,上列各式又需怎樣列?(學(xué)生討論思索,讓學(xué)生板式講解)。3.示波管原理(1)示波器:用來觀察電信號(hào)隨時(shí)間改變電子儀器。其關(guān)鍵部分是示波管(2)示波管結(jié)構(gòu):由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成(如圖)。(3)原理:利用了電子慣性小、熒光物質(zhì)熒光特征和人視覺暫留等,靈敏、直觀地顯示出電信號(hào)隨間改變圖線。注:多媒體展示示波管結(jié)構(gòu)和動(dòng)畫演示電子運(yùn)動(dòng)過程?!蜃寣W(xué)生對(duì)P35【思索與討論】進(jìn)行分組討論。練習(xí):1、如圖1.5-12所表示,一根長(zhǎng)L=1.5m光滑絕緣細(xì)直桿MN,豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為E=1.0×105N/C、與水平方向成θ=30°角傾斜向上勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量Q=+4.5×10-6C;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng),電荷量q=+1.0×10-6C,質(zhì)量m=1.0×10-2kg.現(xiàn)將小球B從桿上端N靜止釋放,小球B開始運(yùn)動(dòng).(靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2.取g=10m(1)小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為多大?(2)小球B速度最大時(shí),距M端高度h1為多大?(3)小球B從N端運(yùn)動(dòng)到距M端高度h2=0.61m時(shí),速度為v=1.0m/s,求此過程中小球B電勢(shì)能改變了多少?圖1.圖1.5-122、如圖9-15所表示,電荷量為-e、質(zhì)量為m電子從A點(diǎn)沿與電場(chǎng)垂直方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),初速度為v0,當(dāng)它經(jīng)過電場(chǎng)B點(diǎn)時(shí),速度與場(chǎng)強(qiáng)方向成150°角,不計(jì)電子重力,求A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差.解析:電子進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后在電場(chǎng)力作用下做勻變速曲線運(yùn)動(dòng).依照運(yùn)動(dòng)分解可知,電子在垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng).將B點(diǎn)速度分解(如圖)電子從A運(yùn)動(dòng)到B,由動(dòng)能定理得答案:課堂練習(xí):多媒體展示。(三)小結(jié):1、研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)兩條主要線索帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),是一個(gè)綜合電場(chǎng)力、電勢(shì)能力學(xué)問題,研究方法與質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)相同,它一樣遵照運(yùn)動(dòng)合成與分解、力獨(dú)立作用原理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、功效原理等力學(xué)規(guī)律.研究時(shí),主要能夠按以下兩條線索展開.(1)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系——牛頓第二定律依照帶電粒子受到電場(chǎng)力,用牛頓第二定律找出加速度,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子速度、位移等.這條線索通常適適用于恒力作用下做勻變速運(yùn)動(dòng)情況.(2)功和能關(guān)系——?jiǎng)幽芏ɡ硪勒针妶?chǎng)力對(duì)帶電粒子所做功,引發(fā)帶電粒子能量發(fā)生改變,利用動(dòng)能定理或從全過程中能量轉(zhuǎn)化,研究帶電粒子速度改變,經(jīng)歷位移等.這條線索一樣也適適用于不均勻電場(chǎng).2、研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)兩類主要思維技巧(1)類比與等效電場(chǎng)力和重力都是恒力,在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)可與重力作用下運(yùn)動(dòng)類比.比如,垂直射入平行板電場(chǎng)中帶電粒子運(yùn)動(dòng)可類比于平拋,帶電單擺在豎直方向勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)可等效于重力場(chǎng)強(qiáng)度g值改變等.(2)整體法(全過程法)電荷間相互作用是成對(duì)出現(xiàn),把電荷系統(tǒng)整體作為研究對(duì)象,就能夠無須考慮其間相互作用.電場(chǎng)力功與重力功一樣,都只與始末位置關(guān)于,與路徑無關(guān).它們分別引發(fā)電荷電勢(shì)能改變和重力勢(shì)能改變,從電荷運(yùn)動(dòng)全過程中功效關(guān)系出發(fā)(尤其從靜止出發(fā)末速度為零問題)往往能快速找到解題入口或簡(jiǎn)化計(jì)算.(四)課堂閱讀:1、引導(dǎo)學(xué)生完成問題與練習(xí)。1、3、4做練習(xí)。2、閱讀教材內(nèi)容,及P36-37【科學(xué)足跡】、【科學(xué)漫步】(五)作業(yè):練習(xí)冊(cè)P653、8、9題 教后記1、帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)是綜合性非常強(qiáng)知識(shí)點(diǎn),對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系、能量觀點(diǎn)要求較高,是高考熱點(diǎn)之一,所以教課時(shí)要有一定高度。2、學(xué)生對(duì)于帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)處理局限于記住偏轉(zhuǎn)量和偏轉(zhuǎn)角公式,不能從力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系角度高層次分析,這么能力可能要到高三一輪復(fù)習(xí)結(jié)束才能具備。電勢(shì)差與電勢(shì)強(qiáng)度關(guān)系法門高中李均正教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1、了解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度定性、定量關(guān)系.對(duì)于公式要知道推導(dǎo)過程.2、能夠熟練應(yīng)用處理關(guān)于問題.(二)過程與方法經(jīng)過對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度定性、定量關(guān)系學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生分析、處理問題能力.(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀從不一樣角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)、分析尋找物理量之間內(nèi)在聯(lián)絡(luò),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究精神,體會(huì)自然科學(xué)探究中邏輯美.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)分析
前面幾節(jié)內(nèi)容是研究描述電場(chǎng)各個(gè)物理量,本節(jié)內(nèi)容是研究電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系,注意電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力性質(zhì),電勢(shì)是描述電場(chǎng)能性質(zhì)、電勢(shì)差是跟電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功相互聯(lián)絡(luò)(以下列圖),電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差關(guān)系、電場(chǎng)力與電勢(shì)能改變之間關(guān)系,這兩個(gè)關(guān)系之間內(nèi)部邏輯.教師在講解時(shí)需要把握其內(nèi)部聯(lián)絡(luò).教法提議本節(jié)課是經(jīng)過分析推理得出勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間關(guān)系,教學(xué)中重視啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,分析物理量之間關(guān)系,要使學(xué)生不但知道結(jié)論,并會(huì)推導(dǎo)得出結(jié)論,在一定條件下正確應(yīng)用結(jié)論.教學(xué)方法:經(jīng)過總結(jié)本章概念,講解電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系,最終練習(xí)對(duì)比。教學(xué)方法:學(xué)生一定要經(jīng)過簡(jiǎn)單聯(lián)絡(luò)重復(fù)體會(huì)。教學(xué)過程
電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系一、課題引入:教師出示圖片:講解:場(chǎng)強(qiáng)是跟電場(chǎng)對(duì)電荷作用力相聯(lián)絡(luò),電勢(shì)差是跟電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功相聯(lián)絡(luò).那么場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差有什么關(guān)系呢?我們以勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)為例來研究.問題1:如圖所表示勻強(qiáng)電場(chǎng)E中,正電荷q在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)沿電場(chǎng)方向移動(dòng)到B點(diǎn),已知AB兩點(diǎn)之間距離為d,分析電場(chǎng)強(qiáng)度E與電勢(shì)差之間有什么關(guān)系?AB間距離為d,電勢(shì)差為,場(chǎng)強(qiáng)為E.把正電荷q從A點(diǎn)移到B時(shí),電場(chǎng)力所做功為.利用電勢(shì)差和功關(guān)系,這個(gè)功又可求得為,比較這兩個(gè)式子,可得,即:這就是說,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿場(chǎng)強(qiáng)方向兩點(diǎn)間電勢(shì)場(chǎng)等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離乘積.假如不是沿場(chǎng)強(qiáng)方向呢?(學(xué)生能夠進(jìn)行討論分析)如圖所表示(教師出示圖片)并講解AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差仍為U,設(shè)AD間距離s,與AB夾角,將正電荷從A移動(dòng)到D,受電場(chǎng)力方向水平向右,與位移夾角,故電場(chǎng)力做功為
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