【正文】 值 (不為零 )如何變化，在電場中的同一點， F 與 q 的比值始終不變 4．討論電場力與電場強度的區(qū)別于聯(lián)系 ●作業(yè) 復習本節(jié)課文 思考課本 P16問題與練習第 (1)、 (3)、 (4)、 (5)、 (7)題． 作業(yè)紙． 參考題 在電場中某一點，當放入正電荷時受到的電場力向右，當放入負電荷時受到電場力向 左，下列說法正確的是： [ ] A．當放入正電荷時，該點的場強向右，當放入負電荷時，該點的場強向左 B．只有在該點放入電荷時，該點才有場強 物理量比較內容電場力 電場強度物理意義 電荷在電場中所受力 反映電場的力的屬性決定因素 由電場和電荷共同決定 僅由電場自身決定大小 F = qE E = F / q方向正電荷受力與 E 同向負電荷受力與 E 反向規(guī)定 E 的方向為正電荷在該點的受力方向區(qū)別單位 N N / C ( 或 V / m )聯(lián)系 F = qE ( 普遍適用 ) C．該點的場強方向一定向右 D．以上說法均不正確 真空中，兩個等量異種點電荷電量數值均為 q，相距 r．兩點電荷連線中點處 的電場強度的大小為： [ ] A． B． 2kq/r2 C． 4k/r2 D． 8kq/r2 3．真空中， A， B兩點上分別設置異種點電荷 Q Q2，已知兩點電荷間引力為 10N， Q1= 102C， Q2= 102C．則 Q2在 A處產生的場強大小是 ________N/C，方向是 ________；若移開 Q2，則 Q1在 B處產生的場強的大小是 ________N/C，方向是 ________． 說明 1．電場強度是表示電場強弱的物理量，因而在引入電場強度的概念時，應該使學生了解什么是電場的強弱，同一個電荷在電場中的不同點受到的電場力的大小是不同的，所受電場力大的點，電場強 ． 2．應當使學生理解為什么可以用比值 F/q 來表示電場強度，知道這個比值與電荷 q 無關，是反映電場性質的物理量． 用比值定義一個新的物理量是物理學中常用的方法，應結合學生前面學過的類似的定義方法，讓學生領會電場強度的定義． 3．應當要求學生確切地理解 E=F/q 和 E=kQ/r2這兩個公式的含義，以及它們的區(qū)別和聯(lián)系． 4．應用電場的疊加原理進行計算時不應過于復雜，一般只限于兩個電場疊加的情形．通過這種計算，使學生理解場強的矢量性 5． 電場線是為了形象描述電場而引入的，電場線不是實際存在的線。 /r2代入數值得 E= 104N/C 可以證明：一個半徑為 R的均勻球體（或球殼）在外部產生的電場， 與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產生的電場相同，球外各點和電場強度一樣 即： E=kQ/r2 ◎組織學生討論課本中的【說一說】，由學生討論后歸納： （ 1）關于靜電平衡 （ 2）靜電平衡后導體內部電場的特點： ①處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內部的場強處處為零（注意：這時的場強是合場強，即外電場和感應電場的疊加） ②處于靜電平衡狀態(tài)的導體，電荷只分布在導體的外表面上。 例如：課本圖 中 P 點的場強，等于＋ Q1在該點產生的場強 E1和 Q2在該點產生的場強 E2 的矢量和．從而使學生進一步理解到，任何帶電體都可以看做是有許多點電荷組成的．利用點電荷場強的計算公式及疊加原理就可以計算出其周圍各點場強． 【例題】（課本 P9例 題演變）在真空中有兩個點電荷 Q1=＋ 108C和 Q2=－ 108C，它們相距 ，求電場中 A點的場強． A點與兩個點電荷的距離相等， r= 分析：點電荷 Q1和 Q2的電場在 A點的場強分別為 E1和 E2，它們大小相等，方向如圖所示，合場強 E在 E1和 E2的夾角的平分線上，此平分線跟 Q1和 Q2的連線平行． 解： E=E1cos60176。 重點： 電場強度的概念及其定義式 難點： 對電場概念的理解、應用電場的疊加原理進行簡單的計算 教學過程 （一）引入新課 問題引入：電荷間的相互作用力是怎樣產生的？ （二）新課教學 第 3節(jié) 電場 電場強度 電場： 啟發(fā)學生從哲學角度認識電場，理解電場的客觀存在性，不以人的意識為轉移，但能為人的意識所認識的物質屬性．利用課本圖 14－ 5說明：電荷 A和 B是怎樣通過電場與其他電荷發(fā)生作用．電荷 A對電荷 B的作用，實際上是電荷 A的電場對電荷 B的作用；電荷 B對電荷 A的作用，實際上是電荷 B的電場對電荷 A的作用． （ 1）電荷之間的相互作用是通過特殊形式的物質 —— 電場發(fā)生的，電荷的周圍都存在電場 . 特殊性：不同于生活中常見的物質 ，看不見，摸不著，無法稱量，可以疊加 . 物質性：是客觀存在的，具有物質的基本屬性 —— 質量和能量 . （ 2）基本性質：主要表現(xiàn)在以下幾方面 ①引入電場中的任何帶電體都將受到電場力的作用，且同一點電荷在電場中不同點處受到的電場力的大小或方向都可能不一樣 . ②電場能使引入其中的導體產生靜電感應現(xiàn)象 . ③當帶電體在電場中移動時，電場力將對帶電體做功，這表示電場具有能量 . 可見，電場具有力和能的特征 提出問題：同一電荷 q在電場中不同點受到的電場力的方向和大小一般不同，這是什么因素造成的？引出電場強度的概念：因為電場具有 方向性以及各點強弱不同，所以靠成同一電荷 q在電場中不同點受到的電場力的方向和大小不同，我們用電場強度來表示電場的強弱和方向． 電場強度 (E)： 由圖 。 參考題 1．真空中有兩個相同的帶電金屬小球 A和 B，相距為 r，帶電量分別為 q 和 2q，它們之間相互作用力的大小為 F．有一個不帶電的金屬球 C，大小跟 A、 B相同，當 C跟 A、 B小球各接觸一次后 拿開，再將 A、 B間距離變?yōu)?2r，那么 A、 B間的作用力的大小可為： [ ] A． 3F/64 B． 0 C． 3F/82 D． 3F/16 2．如圖 14－ 1 所示， A、 B、 C 三點在一條直線上，各點都有一個點電荷，它們所帶電量相等． A、 B兩處為正電荷， C處為負電荷，且 BC=2AB．那么 A、B、 C三個點電荷所受庫侖力的大小之比為 ________． 3．真空中有兩個點電荷，分別帶電 q1=5 103C， q2=－ 2 102C，它們相距 15cm，現(xiàn)引入第三個點電荷，它應帶電量為 ________，放在 ________位置才能使三個點電荷都處于靜止狀態(tài)． 4．把一電荷 Q 分為電量為 q和 (Q－ q)的兩部分，使它們相距一定距離，若想使它們有最大的斥力，則 q和 Q的關系是 ________． 說明： 1．點電荷是一種理想化的物理模型，這一點應該使學生有明確的認識． 2．通過本書的例題，應該使學生明確地知道，在研究微觀帶電粒子的相互作用時為什么可以忽略萬有引力不計． 3．在用庫侖定律進行計算時，要用電荷量的絕對值代入公式進行計算，然后根據是同種電荷，還是異種電荷來判斷電荷間的相互作用是引力還是斥力． 4．庫侖扭 秤的實驗原理是選學內容，但考慮到庫侖定律是基本物理定律，庫侖扭秤的實驗對檢驗庫侖定律具有重要意義，所以希望教師介紹給學生，可利用模型或掛圖來介紹． 教后記： 學生對點電荷的認識不夠明確，沒有判斷意識。 對點電荷、元電荷、質子電量、電子電量之間關系下節(jié)課還要復習。 ○引導學生分析問題與練習 3 3．元電荷 電荷的多少叫做電荷量． 符號： Q或 q 單位：庫侖 符號： C 元電荷 :電子所帶的電荷量，用 e表示 . 注意 ：所有帶電體的電荷量或者等于 e，或者等于 e的整數倍。 【板書】 第一章 靜電場 復習初中知識： 【演示】摩擦過的物體具有了吸引輕小物體的性質，這種現(xiàn)象叫摩擦起電，這樣的物體就帶了電． 【演示】用絲綢摩擦過的玻璃棒之間相互排斥，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒之間也相互排斥，而玻璃棒和硬橡膠棒之間卻相互吸引，所以自然界存在兩種電荷．同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引． 【板書】 自然界中的兩種電荷 正電荷和負電荷：把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶 的電荷稱為正電荷，用正數表示．把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負電荷，用負數表示． 電荷及其相互作用： 同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引． （二）進行新課： 第 1節(jié)、電荷及其守恒定律 【板書】 電荷 （ 1）原子的核式結構及摩擦起電的微觀解釋 原子：包括原子核（質子和中子）和核外電子。 高一物理選修 31 全套教案 目錄 第一章靜電場 ...................................................................... 2 ........................................................... 2 ................................................................... 5 ................................................................. 7 ：靜電平衡 .......................................................... 12 電勢 .............................................................. 15 .................................................................... 17 .................................................... 20 .............................................................. 22 .................................................... 24 第二章、恒定電流 ................................................................. 27 、導體中的電場和電流（ 1課時） ............................................. 27 、電動勢（ 1課時） ......................................................... 29 、歐姆定律（ 2課時） ....................................................... 31 、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路（ 2課時） ............................................. 33 、焦耳定律（ 1課時） ....................................................... 35 第三章 磁場 教案 ................................................................. 37 磁現(xiàn)象和磁場（ 1課時） ................................................... 37 、 磁感應強度（ 1課時） ................................................... 39 、幾種常見的磁場（ ） .............................................. 41 、磁場對通電導線的作用力（ ） ....................................... 45 、磁場對運動電荷的作用（ 1課時） ........................................... 48 、帶電粒子在勻強磁場中的運動（ 2課時 +1練習） ............................... 51 第一章靜電場 電荷及其守恒定律 教學三維目標 （一）知識與技能 1．知道兩種電荷及其相互作用．知道電量的概念． 2．知道摩擦起電，知道摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負電荷分開． 3．知道靜電感應現(xiàn)象，知道靜電感應起電不是創(chuàng)造了電荷，而是 使物體中的電荷分開． 4．知道電荷守恒定律． 5．知道什么是元電荷． （二）過程與方法 通過對初中知識的復習使學生進一步認識自然界中的兩種電荷 通過對原子核式結構的學習使學生明確摩擦起電和感應起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開．但對一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數和不變。 （ 2）摩擦起電的原因：不同物質的原子核束縛電子的能力不同． 實質：電子的轉移． 結果：兩個相互摩擦的物體帶上