静电场复习课-教案
静电场复习教学设计
静电场复习教学设计
教学目标
通过复习整理静电场的规律、概念，建立静电扬的知识结构。
利用场的思想、场叠加的思想认识和解决电场问题，加深对静电场的理解。
教学重点、难点分析
静电场部分的内容概念性强，规律内容含义深刻，是有关知识应用的基础。
但由于概念和规律较抽象，对掌握这些概念和规律造成了一定的难度。
所以，恰当地建立有关的知识结构，处理好概念之间、规律之间的关系，是解决复习困难的有效方式。
教学过程设计
教师活动
一、对规律和概念的回顾
从本节课开始，我们复习静电场的有关知识，请同学们回顾一下，我们原来学过的规律和概念都有哪些？（将学生分组，进行回顾和整理）
学生活动:
学生按组，回忆已学的有关知识，相互提醒，相互启发。
在教师的安排下，每组学生选择一名代表，将他们整理的知识内容写在黑板上。
（安排3个，由于内容基本相同，其它组再做一些补充。
）
学生代表上台。
建立知识结构：
从同学们整理出来的知识内容上看，基本上能够把静电场的有关内容列举出来，但一般来说，每个同学在整理知识时，方式方法又有所区别。
为了使知识在我们头脑中更有利于理解和记忆，建立一个适合于自己的知识结构网络是必要的和有效的。
下面，我们来共同构造这个静电场部分的知识结构网络。
静电场复习课-教案
专题·静电场复习课一、教学目标1在物理知识方面要求加深理解电场强度、电势、电势差、电势能、电容等重点概念2在熟练掌握上述概念的基础上，能够分析和解决一些物理问题3通过复习，培养学生归纳知识和进一步运用知识的能力，学习一定的研究问题的科学方法二、重点、难点分析概念的综合性运用三、教具投影片(或小黑板)四、教学过程设计(一)引入新课1提问：静电场一章中的概念有哪些？它们如何表述？它们之间有什么联系？2归纳上述内容如下表(见投影片)适当讲述后，应着重讲清每个概念的物理含义以及概念间的联系和区别(二)主要教学过程设计1静电场特性的研究研究方法(一)用电场强度E(矢量)从力的角度研究电场，电场强度E是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关E是矢量要区别公式E=F/q(定义式)、E=kQ/r2(点电荷电场)、E=U/d(匀强电场)的物理意义和适用范围E既然是矢量，那么如何比较电场中任两点的场强大小和方向呢？启发学生用多种方法判断然后将学生回答内容归纳可能方法有：(1)判断电场强度大小的方法①根据定义式E=F/q；②点电荷电场，E=kQ/r2；③匀强电场，场强处处相等，且满足E=U/d；④电场线密(疏)处场强大(小)(2)判断电场强度方向的方法①正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向；②电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向；③电势降低最快的方向就是场强的方向是非题(投影片)(由学生口答并简要说明理由)：(A)若将放在电场中某点的电荷q改为-q，则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反(×)(B)若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场强度变为零(×)(C)无论什么电场，场强的方向总是由高电势面指向低电势面(√)(D)已知A、B为某一电场线(直线)上的两点，由此可知，A、B两点的电场强度方向相同，但E A和E B的大小无法比较(√)(E)沿电场线方向，场强一定越来越小(×)(F)若电荷q在A处受到的电场力比在B点时大，则A点电场强度比B点的大(√)(G)电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向(×)研究方法(二)：用电势U(标量)从能的角度研究电场，电势U是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关U是标量规定：无限远处的电势为零电势的正负和大小是相对的，电势差的值是绝对的实例：在+Q(-Q)的电场中，U＞0(＜0)电势能是电荷和电场所组成的系统共有的规定：无限远处的电势能为零电势能的正负和大小是相对的，电势能的差值是绝对的实例：+q在+Q(-Q)的电场中，εP ＞0(＜0)；-q在+Q(-Q)的电场中，εP＜0(＞0)提出的问题：(1)如何判断电势的高低？启发学生用多种方法判断然后将学生回答内容归纳可能方法有：①根据电势的定义式U=W/q，将+q从无穷远处移至+Q电场中的某点，外力克服电场力做功越多，则该点的电势越高；②将q、εP带符号代入U=εP/q计算，若U＞0(＜0)，则电势变高(低)；③根据电场线方向，顺(逆)着电场线方向，电势越来越低(高)；④根据电势差，若U AB＞0(＜O)，则U A＞U B(U A＜U B)；⑤根据场强方向，场强方向即为电势降低最快的方向(2)怎样比较电势能的多少？启发学生用多种方法判断，将学生回答归纳，可能方法有：①可根据电场力做功的正负判断，若电场力对移动电荷做正(负)功，则电势能减少(增加)；②将q、U带符号代入εP=qU计算，若εP＞0(＜0)，则电势能增加(减少)判断题(投影片)现将一个正电荷从无穷远处移入电场中M点，电场力做功为6.0×10-7J将另一个等量的负电荷从无穷远处移入电场中N点，电场力做功为-8×10-7J，则正确的结果是[ ]启发学生分析：首先，从电场力做功的正负判断该电场的性质及其方向；然后，从电势的物理意义确定M、N点的位置，可得正确答案为C判断题(投影片)1以下说法中至少有一个是正确的[ ]A将一电荷匀速地从电场中的A点移至B点，外力所做的功等于该电荷电势能的变化量B电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小，但电荷的动能不一定减小C把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大D若电场中A、B两点间的电势差为零，则同一点电荷在A、B两点所具有的电势能必定相同2如图1所示，在点电荷+Q形成的电场中有一个带电粒子通过，其运动轨迹如图中实线所示，虚线表示电场的两个等势面，则[ ]A等势面电势U A＜U B，粒子动能E KA＞E KBB等势面电势U A＞U B，粒子动能E KA＞E KBC等势面电势U A＞U B，粒子动能E KA＜E KBD等势面电势U A＜U B，粒子动能E KA＜E KB启发学生分析、讨论，应使每个问题的回答，有一定的理论依据，其中答案：1A、B、D，2A2静电场的应用举例请学生举例，然后归纳，最后重点讨论以下内容：(1)带电粒子在电场中的平衡问题；(2)带电粒子在电场中的非平衡问题；(3)电容器师生共同分析讨论：(1)平衡问题注意：共点力平衡条件；有固定转动轴物体平衡条件例题(投影片)用两根轻质细线把两个质量未知的带电小球悬挂起来，a球带电+q，b球带电-2q，且两球间的库仑力小于b球受的重力，即两根线都处于竖直绷紧状态若突然增加一个如图2中所示的水平向左的匀强电场，待最后平衡时，表示平衡状态的图可能是[ ]分析及解答：先要求学生回答对a、b单独分析有时易错可启发，a和b组成的系统为研究对象，进行分析最为简捷正确答案应选D图3为D状态时的受力图，以示验证其余留课后验证(2)非平衡问题例题(投影片)把一个带正电荷q的小球用细线悬挂在两块面积很大的竖直平行板间的O点小球质量m=2g，悬线长L=6cm，两板间距离d=8cm当两板间加上U=2×103V的电压时，小球自悬线水平的A点由静止开始向下运动到达O点正下方的B点时的速度刚好为零如图4所示以后一直在A、B 间来回摆动(取g=10m/s2)求：(1)小球所带的电量(2)摆动过程中小球的最大速度分析及解答：首先留给学生一定时间分析思考；然后可组织学生互相讨论启发，以寻找解答本题的初步思路；最后由教师归纳学生的多种思路，进行合理评价，提出正确方案(1)取小球作研究对象重力mg竖直向下，电场力Eq水平向左，绳的拉力T当小球由A向B运动过程中，重力mg对小球做正功mgL，电场力Eq对小球做负功-EqL，拉力T随时变化，但因拉力T与运动方向垂直，故不做功因此，小球做变速运动起初于A点时速度为零，到达B点速度又是为零根据动能定理∑W=△E K有mg L-Eq L＝0联立两式可得(2)设在下落角为θ的C点处小球速度达最大值v，如图5(a)所示因在小球运动过程中，张力为变力，但此张力对小球所做的功恒等于零，故采用功能定理时可不考虑张力对小球自A至C的过程运用动能定理，有当mv2/2达极大值时，左式也达极大值如图5(b)所示，在△MNO中，代入*式，则其左式变为显然，当θ+φ=π/2时，左式达极大值，即∠NMO=θ=tan-1(mg/qE)，代入数据，得θ=π/4；再代入*式解得v≈0.7m/s引导学生分析总结带电粒子在电场中的平衡问题与平衡问题的解题思路与方法为此，请看下例(投影片)一场强E大小未知的水平匀强电场，场强E随时间t变化的情况如图6所示t=0时，一正离子在未知电场中由静止开始运动，经2t1时间，正离子刚好回到最初t=0时的位置，此时它的动能为E，求在0～t和t1～2t1两段时间内，电场力对正离子做的功各是多少？解：处理带电粒子在电场中运动的再一条思路是：从冲量的观点分析带电粒子的运动，运用动量定理的知识，求解带电粒子在电场中运动的问题把上述思路用于本题，在0～t1时间内，设正离子的质量为m，受到的电场力大小为F1，发生的位移大小为s，所达到的速度大小为v1，在这段时间t1内，电场力F1对正离子做正功，同时对正离子施以了冲量，据动能定理和动量定理分别有在t1～2t2时间内，设正离子受到的电场力大小为F2，回到最初位置时速度的大小为v2，在这段时间内，正离子的位移为-s，与它受到的电场力F2方向相同，故电场力F2对正离子仍做正功，同时对正离子也施以了冲量同理有由①②③④⑤式解得：F2=3F1，(F1+F2)s=E，据此两段时间内电场力对正离子做的功分别为从本题还可看出，在运用冲量的观点分析带电粒子在电场中的运动时，往往需要同时运用能量的观点，即同时运用动量定理和动能定理求解带电粒子在电场中运动的问题，对于这一运用特点和思路要注意领会和掌握(3)平行板电容器在单个平行板电容器的问题中，有一些不仅是涉及电容定义式和决定式综合运用的内容，而且还要涉及对两板间电场中的场强、电势、电荷的电势能分析比较的内容，分析处理这类电容器问题的思路要点是：①先分析电容器的不变量这里所说的不变量是指：若电容器的两板始终接在电源的正负极上，加在电容器两板间的电压U则是不变的；若电容器充电后与电源分离，电容器所带的电量Q则是不变的电压U的变化(当Q不变时)E的变化，分析P点电势时，先分析P点与接地极板间电势差U PO=Ed＇(d＇为P点到接地极板的距离)的变化，若P点电势高于零电势，再由U PO=U P-U O分析P点电势U P的变化；若P点电势低于零电势，则由U PO=U O-U P分析P点电势U P的变化(请看投影片)如图7，平行板电容器充电后与电源分离，上板带负电，下板带正电且与大地相接，在两板间固定着一个负电荷(电量很小)，现将电容器两板水平错开一段距离(两板间距保持不变)，则[ ]A电容器两板间电压变大B电容器两板间的场强变大C负电荷所在处的电势升高D负电荷的电势能变大先组织讨论，然后归纳，根据上述思路，本题中电容器所带的电量Q不变，当电容器两板水平错开时，两极板的正对面积S减小；由电容决定式判知，电容器的电容C变小，再由电容定义式判知，电容器两板由“沿电场线方向电势降低”判知，负电荷所在处的电势低于零电势，故负电荷所在处的电势U q=-Ed＇，式中d＇为负电荷所在处到电容器下板(即电势零点)的距离由此式可判知，随着两板间场强E的变大，负电荷所在处的电势降低，再由“负电荷放于电势低处比放于电势高处电势能大”判知，该负电荷的电势能变大综上可知选项A、B、D正确通过以上问题的分析、讨论，使学生基本能够搞清楚几个主要表达式之间的关系为了进一步说明电容器的电容与相关量的变化规律，还可提出以下问题打出下一个投影片如图8所示，当平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度若不改变A、B两极板带的电量而减少两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度[ ]A一定减小B一定增大C一定不变D可能不变首先，组织学生讨论：①静电计指针偏转一定角度；②不改变A、B板带电量；③减少两板间距离；④在两板间插入电介质以上内容，各表达了哪些物理量的变化情况？它们之间是如何影响的？学生通过思考，列方程、讨论分析结果，会找出答案，选A将上述内容归纳后看投影片如图9所示，把电容为C的电容器接在电压为U的电路中，讨论在下列情况下，电容器的电容、带电量和电势差的变化(1)接通S，使电容器的两极板间距离减为原来的一半(2)S接通后再断开，使电容器两极板的正对面积减为原来的一半首先，请同学思考，然后同桌互相交流启发，最后找两个学生将讨论过程及结果写在黑板上(1)U不变由C∝1/d，且d＇=d/2，故C＇=2C由C∝Q知，Q＇=2Q(2)Q不变由C∝S，且S＇=S/2，故C＇=C/2由C∝1/U知，U＇=2U最后做课堂小结五、教学说明1本次复习内容，只是做了重点复习内容较多，也有一定难度，建议可用两课时完成，学生基础较好，可安排一定量的补充练习2本次复习课归纳了重要的研究方法，旨在培养学生的科学研究能力本节内容虽多，但仍应牢记学生是主体，训练是主线，要让学生有足够的思维训练机会为此，适时围绕某一知识点穿插了一定量的基础训练题为提高课堂教学效率可将课堂练习题在课前发给学生预习，课内侧重以学生为主的评析，注重点拨思路和方法苏州一中杜雪园王亚佳。
大学物理_教案_静电场
课时：2课时教学目标：1. 让学生理解静电场的基本概念，掌握静电场的基本性质。
2. 使学生熟练运用库仑定律、电场叠加原理等基本公式，解决静电场中的实际问题。
3. 培养学生的逻辑思维能力和实验操作能力。
教学重点：1. 静电场的基本概念和性质。
2. 库仑定律、电场叠加原理的应用。
教学难点：1. 静电场中电势的计算。
2. 静电场中的电势能和能量守恒。
教学过程：一、导入新课1. 复习静电荷、电场、电势等基本概念。
2. 引出静电场的基本性质：静电场是保守场，有源场，无旋场。
二、讲授新课1. 静电场的基本概念：静电场是指电荷在静止时所激发的电场。
静电场具有以下基本性质：（1）静电场是保守场：静电场力做功只与始末位置有关，与路径无关。
（2）静电场是有源场：静电场的电场线起于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远。
（3）静电场是无旋场：静电场中沿任意闭合路径移动电荷，电场力所做的功都为零。
2. 库仑定律：描述两个点电荷之间的相互作用力。
公式为：F = k q1 q2 / r^2，其中，F为作用力，k为静电力常量，q1、q2为两点电荷的电荷量，r为两点电荷中心点连线的距离。
3. 电场叠加原理：多个电荷产生的电场，可以看作是各个电荷单独产生的电场的矢量和。
4. 静电场中的电势：电势是描述电场中某一点的电势能的物理量。
电势的计算公式为：V = W / q，其中，V为电势，W为电场力所做的功，q为电荷量。
5. 静电场中的电势能和能量守恒：静电场中的电势能等于电荷在电场中所具有的势能。
静电场中的能量守恒定律：静电场中的总能量等于静电场中的电势能。
三、课堂练习1. 计算两个点电荷之间的作用力。
2. 求解静电场中的电势。
3. 分析静电场中的电势能和能量守恒。
四、课堂小结1. 回顾静电场的基本概念和性质。
2. 强调库仑定律、电场叠加原理的应用。
3. 总结静电场中的电势能和能量守恒。
五、作业布置1. 复习本节课所学内容，完成课后习题。
大学物理静电场教案
课时：2课时教学目标：1. 理解并掌握库仑定律及其应用，能够计算两个点电荷之间的作用力。
2. 掌握电场叠加原理，并能利用其求解点电荷电场分布。
3. 理解并掌握电场强度和电势的概念，以及它们之间的关系。
4. 熟悉静电场中导体、绝缘介质等物理现象，并能解释相关现象。
教学重点：1. 库仑定律及其应用。
2. 电场叠加原理。
3. 电场强度和电势的概念及其关系。
教学难点：1. 电场叠加原理的应用。
2. 静电场中导体、绝缘介质等物理现象的理解。
教学准备：1. 多媒体课件。
2. 静电场实验器材。
3. 电荷板、电场线图等教学辅助工具。
教学过程：第一课时一、导入1. 通过生活中的实例，引导学生思考电荷、电场等基本概念。
2. 引出静电场的研究意义。
二、新课讲授1. 库仑定律及其应用- 介绍库仑定律的物理意义和数学表达式。
- 通过实例讲解库仑定律的应用，如计算两点电荷之间的作用力。
2. 电场叠加原理- 介绍电场叠加原理的物理意义。
- 通过实例讲解电场叠加原理的应用，如求解点电荷电场分布。
三、课堂练习1. 举例说明库仑定律的应用。
2. 利用电场叠加原理求解点电荷电场分布。
四、小结1. 总结本节课所学内容，强调库仑定律和电场叠加原理的重要性。
2. 提出课后思考题，引导学生进一步巩固所学知识。
第二课时一、导入1. 回顾上一节课的内容，引导学生思考电场强度和电势的概念。
2. 提出本节课的研究重点。
二、新课讲授1. 电场强度和电势的概念- 介绍电场强度和电势的定义、物理意义和数学表达式。
- 通过实例讲解电场强度和电势的关系，如电场强度与电势梯度的关系。
2. 静电场中导体、绝缘介质等物理现象- 介绍静电场中导体、绝缘介质等物理现象的原理。
- 通过实例讲解静电场中导体、绝缘介质等物理现象的应用。
三、课堂练习1. 举例说明电场强度和电势的关系。
2. 解释静电场中导体、绝缘介质等物理现象。
四、小结1. 总结本节课所学内容，强调电场强度和电势的概念及其应用。
高二物理静电场教案5篇
高二物理静电场教案5篇教案要能够理论联系实际，通过典型事例研究分析，揭示学科相关基本理论、基本方法的实质和价值及明确的应用方向。
这里由小编给大家分享高二物理静电场教案，方便大家学习。
高二物理静电场教案篇1一、磁化和退磁说明：缝衣针、螺丝刀等钢铁物体，与磁铁接触后就会显示出磁性，我们把钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象称之为磁化说明：原来有磁性的物体，经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用，就会失去磁性，这种现象叫做退磁说明：铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物，磁化后的磁性比其他物质强得多，这些物质叫做铁磁性物质，也叫强磁性物质二、磁性材料的发展阅读三、磁记录阅读四、地球磁场留下的记录阅读五、磁性材料磁化和退磁1、磁化：钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象2、退磁：原来有磁性的物体，经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用，就会失去磁性3、铁磁性物质(强磁性物质)：铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物，磁化后的磁性比较强4、磁化和退磁解释：物质是由原子构成的，原子是由原子核和电子构成，电子绕核旋转，这就相当于一个小磁体，称之为磁畴，磁化前，各个磁畴的磁化方向不同，杂乱无章地混在一起，各个磁畴的作用在宏观上互相抵消，物体对外不显磁性。
磁化过程中，由于外磁场的影响，磁畴的磁化方向有规律地排列起来，使得磁场大大加强。
这个过程就是磁化的过程，高温下，磁性材料的磁畴会被破坏.在受到剧烈震动时，磁畴的排列会被打乱，这些悄况下材料都会产生退磁现象。
高二物理静电场教案篇2【教学目标】(一)知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念。
2.知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。
3.知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开。
4.知道电荷守恒定律。
5.知道什么是元电荷。
(二)过程与方法1. 通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷。
高中高三物理课复习《静电场》教学设计
高中高三物理课复习《静电场》教学设计教学目标：1. 理解静电场的基本概念和特点。
2. 掌握静电场的计算方法。
3. 能够应用静电场的知识解决相关问题。
教学重点：1. 静电场的基本概念和特点。
2. 静电场的计算方法。
教学难点：静电场的计算方法。
教学准备：教学课件、实验器材、静电场的实例和问题。
教学过程：Step 1 引入 (5分钟)通过一个有趣的实例或问题引入静电场的学习，并提出问题：“你们知道什么是静电场吗？它有什么特点？”Step 2 概念介绍 (10分钟)通过课件或黑板，介绍静电场的概念及其特点，包括：荷电物体能够产生静电场、静电场是由电荷引起的、静电场是矢量量、静电场力是库仑定律。
Step 3 实验演示 (15分钟)进行一个与静电场相关的实验演示，如用塑料棒摩擦橡皮球，使其带电并吸附小纸片等，通过实验观察和讨论来巩固学生对静电场的概念和特点的理解。
Step 4 静电场的计算方法 (20分钟)通过课件或黑板，学习静电场的计算方法，主要包括：1. 静电场强度的计算公式：E = k*q/r^2，其中E为静电场强度，k为比例常数，q为电荷量，r为距离。
2. 电场线和等势面的性质和表示方法。
Step 5 计算练习 (15分钟)给学生分发练习题或在黑板上展示一些静电场的计算问题，让学生进行计算练习。
鼓励学生动手操作，根据实际情况选择合适的计算方法。
Step 6 拓展应用 (10分钟)提出一些拓展应用问题，让学生应用静电场的知识解决实际问题，如静电场对于粒子运动的影响、静电场在仪器中的应用等。
Step 7 总结归纳 (5分钟)对本节课的内容进行总结归纳，强调静电场的基本概念、特点和计算方法。
Step 8 课堂小结 (5分钟)让学生回答一个小结性问题，以检查他们对本节课内容的理解和掌握程度。
Step 9 作业布置 (5分钟)布置相应的课后作业，要求学生完成静电场的相关计算题目，并鼓励学生查找更多的实例和问题进行思考和探索。
高中物理静电场教案大全
高中物理静电场教案大全一、教学目标：1. 理解静电场的概念，了解静电场的性质和特点；2. 掌握静电场的基本理论知识，如库仑定律、电场强度等；3. 能够运用静电场的知识解决相关问题；4.了解静电场在生活中的应用。
二、教学重点和难点：重点：静电场的概念和性质、库仑定律的应用；难点：电场强度的计算及应用。
三、教学内容及安排：1. 静电场的概念和性质- 引入静电场的概念，简单介绍静电现象；- 讨论静电场的性质，如引力、斥力；- 通过实验、示意图等方式展示静电场的存在和特点。
2. 静电力和库仑定律- 讲解静电力的概念和计算方法；- 介绍库仑定律，并讲解其数学表达式；- 进行实验验证库仑定律，加深学生对静电力和库仑定律的理解。
3. 电场强度和电场线- 介绍电场强度的概念和计算方法；- 解释电场线的概念和特点；- 带领学生绘制电场线图，并分析图中的意义。
4. 静电场的应用- 探讨静电场在生活中的应用，如静电除尘、静电喷涂等；- 引导学生思考其他静电场应用的可能性，并展示相关案例。
五、教学方法及手段：1. 课堂讲解结合实验演示；2. 教师提问和学生思考相结合；3. 小组讨论和展示成果；4. 电子课件和多媒体展示。
六、教学评估方式：1. 课堂练习和问答；2. 实验报告和作业；3. 小组讨论和展示；4. 期中期末考试。
七、教学反思和改进：根据学生的学习情况和反馈，及时调整教学内容和方法，确保学生能够充分理解和掌握静电场的知识。
同时，鼓励学生主动思考和探索，培养其创新意识和解决问题的能力。
高中物理 静电场单元复习教案 新人教版选修
高中物理静电场单元复习教案新人教版选修一、教学目标1. 理解静电场的基本概念，掌握点电荷、电场强度、电势等基本物理量的定义及计算方法。
2. 掌握电场线的分布特点，能够运用电场线分析电场强度和电势的变化。
3. 掌握高斯定律，了解其应用范围，能够运用高斯定律分析静电场问题。
4. 掌握电势差与电场力的关系，能够运用公式U=Ed计算电势差。
5. 掌握电容器的定义及基本性质，能够分析电容器的充放电过程。
二、教学内容1. 静电场的基本概念：点电荷、电场强度、电势等。
2. 电场线的分布特点及应用：电场线的起始、终止、密度等，电场线与电场强度的关系。
3. 高斯定律：高斯定律的表述、适用范围，高斯定律在静电场中的应用。
4. 电势差与电场力的关系：电势差的定义，电场力做功与电势差的关系，公式U=Ed的应用。
5. 电容器的基本性质：电容器的定义，电容器的充放电过程，电容器的电容计算。
三、教学重点与难点1. 重点：静电场的基本概念，电场线的作用，高斯定律的应用，电势差与电场力的关系，电容器的基本性质。
2. 难点：电场线的分布特点，高斯定律的理解与应用，电势差与电场力的关系公式的推导。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生通过问题思考，理解静电场的基本概念和性质。
2. 利用图示和动画，形象地展示电场线分布特点，帮助学生理解电场线的应用。
3. 通过实例分析，让学生掌握高斯定律的应用，提高解决实际问题的能力。
4. 引导学生通过实验观察电容器的充放电过程，加深对电容器基本性质的理解。
五、教学安排1. 第一课时：静电场的基本概念，点电荷、电场强度、电势的定义及计算。
2. 第二课时：电场线的分布特点及应用，电场线与电场强度的关系。
3. 第三课时：高斯定律的表述及应用，高斯定律在静电场中的分析。
4. 第四课时：电势差与电场力的关系，公式U=Ed的推导及应用。
5. 第五课时：电容器的基本性质，电容器的充放电过程，电容的计算。
六、教学评估1. 课堂练习：针对本节课的内容，设计一些相关的练习题，让学生在课堂上完成，以检测学生对静电场基本概念的理解和掌握程度。
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专题·静电场复习课一、教学目标1在物理知识方面要求加深理解电场强度、电势、电势差、电势能、电容等重点概念2在熟练掌握上述概念的基础上，能够分析和解决一些物理问题3通过复习，培养学生归纳知识和进一步运用知识的能力，学习一定的研究问题的科学方法二、重点、难点分析概念的综合性运用三、教具投影片(或小黑板)四、教学过程设计(一)引入新课1提问：静电场一章中的概念有哪些？它们如何表述？它们之间有什么联系？2归纳上述内容如下表(见投影片)适当讲述后，应着重讲清每个概念的物理含义以及概念间的联系和区别(二)主要教学过程设计1静电场特性的研究研究方法(一)用电场强度E(矢量)从力的角度研究电场，电场强度E是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关E是矢量要区别公式E=F/q(定义式)、E=kQ/r2(点电荷电场)、E=U/d(匀强电场)的物理意义和适用范围E既然是矢量，那么如何比较电场中任两点的场强大小和方向呢？启发学生用多种方法判断然后将学生回答内容归纳可能方法有：(1)判断电场强度大小的方法①根据定义式E=F/q；②点电荷电场，E=kQ/r2；③匀强电场，场强处处相等，且满足E=U/d；④电场线密(疏)处场强大(小)(2)判断电场强度方向的方法①正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向；②电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向；③电势降低最快的方向就是场强的方向是非题(投影片)(由学生口答并简要说明理由)：(A)若将放在电场中某点的电荷q改为-q，则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反(×)(B)若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场强度变为零(×)(C)无论什么电场，场强的方向总是由高电势面指向低电势面(√)(D)已知A、B为某一电场线(直线)上的两点，由此可知，A、B两点的电场强度方向相同，但E A和E B的大小无法比较(√)(E)沿电场线方向，场强一定越来越小(×)(F)若电荷q在A处受到的电场力比在B点时大，则A点电场强度比B点的大(√)(G)电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向(×)研究方法(二)：用电势U(标量)从能的角度研究电场，电势U是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关U是标量规定：无限远处的电势为零电势的正负和大小是相对的，电势差的值是绝对的实例：在+Q(-Q)的电场中，U＞0(＜0)电势能是电荷和电场所组成的系统共有的规定：无限远处的电势能为零电势能的正负和大小是相对的，电势能的差值是绝对的实例：+q在+Q(-Q)的电场中，εP ＞0(＜0)；-q在+Q(-Q)的电场中，εP＜0(＞0)提出的问题：(1)如何判断电势的高低？启发学生用多种方法判断然后将学生回答内容归纳可能方法有：①根据电势的定义式U=W/q，将+q从无穷远处移至+Q电场中的某点，外力克服电场力做功越多，则该点的电势越高；②将q、εP带符号代入U=εP/q计算，若U＞0(＜0)，则电势变高(低)；③根据电场线方向，顺(逆)着电场线方向，电势越来越低(高)；④根据电势差，若U AB＞0(＜O)，则U A＞U B(U A＜U B)；⑤根据场强方向，场强方向即为电势降低最快的方向(2)怎样比较电势能的多少？启发学生用多种方法判断，将学生回答归纳，可能方法有：①可根据电场力做功的正负判断，若电场力对移动电荷做正(负)功，则电势能减少(增加)；②将q、U带符号代入εP=qU计算，若εP＞0(＜0)，则电势能增加(减少)判断题(投影片)现将一个正电荷从无穷远处移入电场中M点，电场力做功为6.0×10-7J将另一个等量的负电荷从无穷远处移入电场中N点，电场力做功为-8×10-7J，则正确的结果是[ ]启发学生分析：首先，从电场力做功的正负判断该电场的性质及其方向；然后，从电势的物理意义确定M、N点的位置，可得正确答案为C判断题(投影片)1以下说法中至少有一个是正确的[ ]A将一电荷匀速地从电场中的A点移至B点，外力所做的功等于该电荷电势能的变化量B电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小，但电荷的动能不一定减小C把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大D若电场中A、B两点间的电势差为零，则同一点电荷在A、B两点所具有的电势能必定相同2如图1所示，在点电荷+Q形成的电场中有一个带电粒子通过，其运动轨迹如图中实线所示，虚线表示电场的两个等势面，则[ ]A等势面电势U A＜U B，粒子动能E KA＞E KBB等势面电势U A＞U B，粒子动能E KA＞E KBC等势面电势U A＞U B，粒子动能E KA＜E KBD等势面电势U A＜U B，粒子动能E KA＜E KB启发学生分析、讨论，应使每个问题的回答，有一定的理论依据，其中答案：1A、B、D，2A2静电场的应用举例请学生举例，然后归纳，最后重点讨论以下内容：(1)带电粒子在电场中的平衡问题；(2)带电粒子在电场中的非平衡问题；(3)电容器师生共同分析讨论：(1)平衡问题注意：共点力平衡条件；有固定转动轴物体平衡条件例题(投影片)用两根轻质细线把两个质量未知的带电小球悬挂起来，a球带电+q，b球带电-2q，且两球间的库仑力小于b球受的重力，即两根线都处于竖直绷紧状态若突然增加一个如图2中所示的水平向左的匀强电场，待最后平衡时，表示平衡状态的图可能是[ ]分析及解答：先要求学生回答对a、b单独分析有时易错可启发，a和b组成的系统为研究对象，进行分析最为简捷正确答案应选D图3为D状态时的受力图，以示验证其余留课后验证(2)非平衡问题例题(投影片)把一个带正电荷q的小球用细线悬挂在两块面积很大的竖直平行板间的O点小球质量m=2g，悬线长L=6cm，两板间距离d=8cm当两板间加上U=2×103V的电压时，小球自悬线水平的A点由静止开始向下运动到达O点正下方的B点时的速度刚好为零如图4所示以后一直在A、B 间来回摆动(取g=10m/s2)求：(1)小球所带的电量(2)摆动过程中小球的最大速度分析及解答：首先留给学生一定时间分析思考；然后可组织学生互相讨论启发，以寻找解答本题的初步思路；最后由教师归纳学生的多种思路，进行合理评价，提出正确方案(1)取小球作研究对象重力mg竖直向下，电场力Eq水平向左，绳的拉力T当小球由A向B运动过程中，重力mg对小球做正功mgL，电场力Eq对小球做负功-EqL，拉力T随时变化，但因拉力T与运动方向垂直，故不做功因此，小球做变速运动起初于A点时速度为零，到达B点速度又是为零根据动能定理∑W=△E K有mg L-Eq L＝0联立两式可得(2)设在下落角为θ的C点处小球速度达最大值v，如图5(a)所示因在小球运动过程中，张力为变力，但此张力对小球所做的功恒等于零，故采用功能定理时可不考虑张力对小球自A至C的过程运用动能定理，有当mv2/2达极大值时，左式也达极大值如图5(b)所示，在△MNO中，代入*式，则其左式变为显然，当θ+φ=π/2时，左式达极大值，即∠NMO=θ=tan-1(mg/qE)，代入数据，得θ=π/4；再代入*式解得v≈0.7m/s引导学生分析总结带电粒子在电场中的平衡问题与平衡问题的解题思路与方法为此，请看下例(投影片)一场强E大小未知的水平匀强电场，场强E随时间t变化的情况如图6所示t=0时，一正离子在未知电场中由静止开始运动，经2t1时间，正离子刚好回到最初t=0时的位置，此时它的动能为E，求在0～t和t1～2t1两段时间内，电场力对正离子做的功各是多少？解：处理带电粒子在电场中运动的再一条思路是：从冲量的观点分析带电粒子的运动，运用动量定理的知识，求解带电粒子在电场中运动的问题把上述思路用于本题，在0～t1时间内，设正离子的质量为m，受到的电场力大小为F1，发生的位移大小为s，所达到的速度大小为v1，在这段时间t1内，电场力F1对正离子做正功，同时对正离子施以了冲量，据动能定理和动量定理分别有在t1～2t2时间内，设正离子受到的电场力大小为F2，回到最初位置时速度的大小为v2，在这段时间内，正离子的位移为-s，与它受到的电场力F2方向相同，故电场力F2对正离子仍做正功，同时对正离子也施以了冲量同理有由①②③④⑤式解得：F2=3F1，(F1+F2)s=E，据此两段时间内电场力对正离子做的功分别为从本题还可看出，在运用冲量的观点分析带电粒子在电场中的运动时，往往需要同时运用能量的观点，即同时运用动量定理和动能定理求解带电粒子在电场中运动的问题，对于这一运用特点和思路要注意领会和掌握(3)平行板电容器在单个平行板电容器的问题中，有一些不仅是涉及电容定义式和决定式综合运用的内容，而且还要涉及对两板间电场中的场强、电势、电荷的电势能分析比较的内容，分析处理这类电容器问题的思路要点是：①先分析电容器的不变量这里所说的不变量是指：若电容器的两板始终接在电源的正负极上，加在电容器两板间的电压U则是不变的；若电容器充电后与电源分离，电容器所带的电量Q则是不变的电压U的变化(当Q不变时)E的变化，分析P点电势时，先分析P点与接地极板间电势差U PO=Ed＇(d＇为P点到接地极板的距离)的变化，若P点电势高于零电势，再由U PO=U P-U O分析P点电势U P的变化；若P点电势低于零电势，则由U PO=U O-U P分析P点电势U P的变化(请看投影片)如图7，平行板电容器充电后与电源分离，上板带负电，下板带正电且与大地相接，在两板间固定着一个负电荷(电量很小)，现将电容器两板水平错开一段距离(两板间距保持不变)，则[ ]A电容器两板间电压变大B电容器两板间的场强变大C负电荷所在处的电势升高D负电荷的电势能变大先组织讨论，然后归纳，根据上述思路，本题中电容器所带的电量Q不变，当电容器两板水平错开时，两极板的正对面积S减小；由电容决定式判知，电容器的电容C变小，再由电容定义式判知，电容器两板由“沿电场线方向电势降低”判知，负电荷所在处的电势低于零电势，故负电荷所在处的电势U q=-Ed＇，式中d＇为负电荷所在处到电容器下板(即电势零点)的距离由此式可判知，随着两板间场强E的变大，负电荷所在处的电势降低，再由“负电荷放于电势低处比放于电势高处电势能大”判知，该负电荷的电势能变大综上可知选项A、B、D正确通过以上问题的分析、讨论，使学生基本能够搞清楚几个主要表达式之间的关系为了进一步说明电容器的电容与相关量的变化规律，还可提出以下问题打出下一个投影片如图8所示，当平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度若不改变A、B两极板带的电量而减少两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度[ ]A一定减小B一定增大C一定不变D可能不变首先，组织学生讨论：①静电计指针偏转一定角度；②不改变A、B板带电量；③减少两板间距离；④在两板间插入电介质以上内容，各表达了哪些物理量的变化情况？它们之间是如何影响的？学生通过思考，列方程、讨论分析结果，会找出答案，选A将上述内容归纳后看投影片如图9所示，把电容为C的电容器接在电压为U的电路中，讨论在下列情况下，电容器的电容、带电量和电势差的变化(1)接通S，使电容器的两极板间距离减为原来的一半(2)S接通后再断开，使电容器两极板的正对面积减为原来的一半首先，请同学思考，然后同桌互相交流启发，最后找两个学生将讨论过程及结果写在黑板上(1)U不变由C∝1/d，且d＇=d/2，故C＇=2C由C∝Q知，Q＇=2Q(2)Q不变由C∝S，且S＇=S/2，故C＇=C/2由C∝1/U知，U＇=2U最后做课堂小结五、教学说明1本次复习内容，只是做了重点复习内容较多，也有一定难度，建议可用两课时完成，学生基础较好，可安排一定量的补充练习2本次复习课归纳了重要的研究方法，旨在培养学生的科学研究能力本节内容虽多，但仍应牢记学生是主体，训练是主线，要让学生有足够的思维训练机会为此，适时围绕某一知识点穿插了一定量的基础训练题为提高课堂教学效率可将课堂练习题在课前发给学生预习，课内侧重以学生为主的评析，注重点拨思路和方法苏州一中杜雪园王亚佳。