1、1、 試以“電場強度”為例，分析它的建立過程、教學要求，并設計其教學活動過程。建立過程：1對電場強弱和方向的認識。研究驗證庫侖定律的實驗，明確幾個問題。B在A的電場中B在不同位置受力不同，說明電場的性質(zhì)與位置有關(guān)；場源電荷不同B的受力不同，說明電場的性質(zhì)與場源電荷有關(guān)。所以我們說電場的性質(zhì)只與電場本身有關(guān)。確定場源電荷和場中的位置，選擇不同的試探電荷發(fā)現(xiàn)其受到的電場力不同，要找到一個物理量描述電場的性質(zhì)，此物理量只與電場本身有關(guān)，與試探電荷無關(guān)，所以直接用電場力描述電場的力的性質(zhì)不合適。2尋找描述電場的力的性質(zhì)的物理量。在研究電荷在確定的電場、確定的點受力時，一個試探電荷受力為F，如果有一個同

2、樣的試探電荷在相同的點，其受力必然也為F，把這兩個試探電荷放在一起時，電荷量變?yōu)橐粋€的兩倍，它們的受力可能是2F，依次類推從比值定義物理量在初中就已經(jīng)學習過，密度就是利用比值來定義的。我們看到電荷的受力與電荷量的比值是一個與電荷量無關(guān)的量，所以我們用這個比值來描述電場的力的性質(zhì)，引入電場強度的概念。3電場強度的方向。在電場中的同一點，放上不同的試探電荷，其受力方向可能不同，而同一電荷在電場的不同位置其受力方向可能也不同，所以要想完整的描述電場的力的性質(zhì)，電場強度必須是矢量。我們規(guī)定正電荷的受力方向為電場強度的方向。教學要求：理解電場強度的概念及其矢量性，會根據(jù)電場強度的定義式進行有關(guān)的計算；掌

3、握點電荷電場強度的公式；掌握電場強度矢量性及疊加原理。教學活動：1.創(chuàng)設情境,提出探究課題師：電場是物質(zhì)存在的一種特殊形態(tài),它看不見、摸不著,但客觀存在,而且有能量。那么,我們?nèi)绾握J識它的特性,摸清它的“脾氣”?我們只有根據(jù)它表現(xiàn)出來的性質(zhì)去了解它。師：電場最基本的性質(zhì)是什么?這對我們研究問題有何啟發(fā)?生：電場最基本的性質(zhì)是對放入其中的電荷有電場力的作用。所以,研究電場,我們可以在電場中放入電荷。師：對!只有把電荷放入電場中,通過研究電荷的受力情況,才有可能探明電場的屬性。那么,對放入電場中的電荷有沒有要求?可不可以隨意找一個帶電體放入電場?生：電荷的電荷量要充分小,不致影響原來要研究的電場；

4、電荷的體積要充分小,以便于研究電場中各點的情況。師：滿足這樣要求的電荷叫試探電荷。顯然,試探電荷是一種理想化模型,有了試探電荷,我們就可以研究電場的基本屬性。師：電荷在電場中不同點受到的電場力大小一般不同,這說明什么問題?生：這表示各點的電場強弱不同。師：電場中各點的電場強弱與什么因素有關(guān)?如何描述電場的強弱?請同學們針對這個主題展開研究,得出結(jié)論。2.猜想假設,設計探究方案師：同學們可以猜想一下,電場中各點的強弱可能會與哪些因素有關(guān)?你們打算設計怎樣的方案去研究、解決這個問題?生：各點的電場強弱可能與帶電體、各點位置、試探電荷有關(guān)。(1)學生設計的實驗方案：用絲線將一個輕小物體懸掛在木架上,

5、做成如圖1所示的簡單實驗裝置,讓它與帶正電的玻璃棒接觸帶上同種電荷,進行以下實驗：保持帶正電的玻璃棒與小物體的位置不變,通過控制絲綢與玻璃棒的摩擦,改變玻璃棒的帶電量,觀察懸線偏角的變化情況。設法保持玻璃棒的帶電量不變,改變小物體的帶電量,觀察懸線偏角的變化情況。改變木架位置,使小物體與帶電體的距離改變,觀察懸線偏角的變化情況。(2)學生設計理論研究方案：在電荷Q產(chǎn)生的電場中：將同一試探電荷q分別放在不同的位置A、B處(rArB)(圖2),研究其受力等問題。在同一位置P放置電荷量不同的試探電荷(圖3),研究其受力等問題。在不同位置A、B處(rArB)放置電荷量不同的試探電荷(圖4),研究其受力

6、等問題。3.收集證據(jù),論證探究假設(1)學生通過定性實驗得到的初步結(jié)論：僅改變玻璃棒的帶電量,小物體受到的電場力大小變化,說明電場的強弱受玻璃棒所帶電量的影響。僅改變小物體的帶電量,小物體受到的電場力大小變化,說明電場的強弱可能與小物體的帶電量有關(guān)。僅改變小物體的位置,小物體受到的電場力大小變化,說明電場的強弱與距離玻璃棒的遠近有關(guān)。師：上述定性實驗的結(jié)論是否都是正確的?還必須從理論的層面加以深入研究。(2)學生通過理論研究得到的初步結(jié)論：對圖2情景,有,因rAFB,說明某點電場的強弱與距離場源電荷的遠近有關(guān)。對圖3情景,有， F3=kr2,由此看出,實驗初步結(jié)論是有問題的,因為電場力大小變化

7、的直接原因是試探電荷的電量變化,因此,不能說明某點電場的強弱與試探電荷的帶電量有關(guān)。師：請大家仔細觀察、研究這三個式子,從中能找到什么規(guī)律?生：,說明在電場中同一點,試探電荷受到的電場力與其電量的比值是一個定值,而且該定值與位置有關(guān),與場源電荷有關(guān),與試探電荷無關(guān)。對圖4情景,有,雖因rArB,但qA與qB的大小不知,故無法判斷FA與FB的大小,但,這說明在電場中的不同點放置大小不同的試探電荷,試探電荷受到的電場力大小關(guān)系是多樣的,但電場力與電量的比值即單位電荷受到的電場力不僅對同一點是個定值,而且相互之間可以比較。4.得出結(jié)論,交流探究體會師生共同總結(jié)：理論和實驗探究結(jié)果均表明,在電場中的同

8、一點,試探電荷受到的電場力與其電荷量的比值是恒定的;在電場中的不同點,試探電荷受到的電場力與其電荷量的比值一般是不同的。這個比值由試探電荷在電場中的位置決定,跟試探電荷大小無關(guān),因而可以用這個比值來定義反映電場強弱性質(zhì)的物理量。師：用比值定義一個物理量,用來表示研究對象的某種性質(zhì),這種方法我們不是第一次遇見。在2005年世界田徑錦標賽上,劉翔13秒08奪得110米欄亞軍,而我們班一個男生只跑了10秒,你認為該同學跑得比劉翔快嗎?生：無法判斷,因為該同學運動的位移并不清楚,僅通過比較運動時間是無法比較物體運動快慢的,只有確定相同的位移,再來比時間,才能判斷運動的快慢。師；這樣我們用單位時間內(nèi)物體

9、的位移來描述物體運動的快慢,從而引出了速度這一反映物體運動快慢性質(zhì)的新的物理量。同樣,如果直接用電場力的大小表示電場的強弱是行不通的,因為比較的電荷量可能不同,為了能統(tǒng)一比較標準,我們就用單位電荷量的電荷受到的電場力來描述電場的強弱,并且給這個比值一個新的名稱,即電場強度,簡稱場強。師：在整個探究的過程中,同學們都能積極參與,認真思考,勇于實踐,體現(xiàn)出追求科學真理的良好精神,反思全過程,大家覺得在設計的探究方案中或在研究的過程中,有哪些問題,有哪些不足?你有何改進意見?你有哪些收獲和體會?生甲：定性實驗裝置太粗糙,很容易漏電,電荷量也不易控制,可以用驗電器代替玻璃棒。生乙：我在上課前也做了預習

10、,對電場強度的概念不太理解,只是強行記憶。通過剛才的探究,我對這個概念是怎么得出的有了比較清楚的理解。生丙：今天的實驗研究方法和運用數(shù)學工具研究的方法是課本上沒有的,我覺得學到了很多東西,特別是物理學的研究方法,對我啟發(fā)較大。2、試分析“加速度”這一物理量的內(nèi)涵、外延，它的量度公式和決定條件，以及造成概念不清的原因。內(nèi)涵：物體速度的變化有快有慢，所以用加速度這一物理量來表征物體速度變化的快慢。在物理概念的建立過程中是用飛機和汽車的速度變化為例子來引入，讓學生分析速度大小和速度變化大小以及速度變化快慢之間的區(qū)別，從而引出表示速度變化快慢的物理量加速度。加速度等于物體速度的變化與完成這一變化的時間的比值，即a=vt-vot