静电场.doc

用心爱心专心静电场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．（带领学生整理和建立静电场的知识结构知识结构图表见附图）二、静电场概念的几个问题讨论1．场概念的巩固［问题1］带电小球A、C相距30cm均带正电．当一个带有负电的小球B放在A、C间连线的直线上且B、C相距20cm时可使C恰受电场力平衡．A、B、C均可看成点电荷．①A、B所带电量应满足什么关系？②如果要求A、B、C三球所受电场力同时平衡它们的电量应满足什么关系？学生读题、思考找学生说出解决方法．通过对此题的分析和求解可以加深对场强概念和场强叠加的理解．学生一般从受力平衡的角度进行分析利用库仑定律求解．在学生解题的基础上做以下分析．分析与解：①C处于平衡状态实际上是要求C处在A、B形成的电场中的电场强度为零的地方．既然C所在处的合场强为零那么C所带电量的正或负、电量的多或少均对其平衡无影响．②再以A或B带电小球为研究对象利用上面的方法分析和解决．答案：①qA∶qB=9∶4②qA∶qB∶qC=9∶4∶36．[问题2]如图3-1-1所示在方框区域内有匀强电场已知UA=2VUB=-6VUC=-2V．试用作图法画出电场中电场线的方向．学生读题、思考．找学生在黑板上作图．通过此题的分析和解决使学生对匀强电场的理解更深刻．分析和解：据题A、B两点间的电势差为8VA、C两点间的电势差为4V．所以先将A、B两点用直线连接则A、B两点间的中点的电势为4V与C点的电势相同．将这两点连起来就是电势为-2V的等势线电场线应与该直线垂直且由高电势点指向低电势点．（如图3-1-1所示）大小其单位为V/m．那么单位N/C能否用在匀强电场中？如果能其物理意义是什么？单位V/m能否用在点电荷的电场中如果能其物理意义又是什么？学生思考、讨论可以请学生谈他们的认识与理解．通过对此问题的讨论使学生准确理解电场强度的物理含义．2．问题的是非讨论：在静电场中①场强较大处电势也一定较高吗？反之电势较高处场强一定也较大吗？②场强为零处电势也一定为零吗？反之电势为零处场强一定也为零吗？③场强相等处电势也一定相等吗？反之电势相等处场强一定也相等吗？学生思考、讨论可以请学生谈他们的认识与理解．讨论中应提示学生如果要推翻一个结论只需举出一个反例．分析与解：①以点电荷（正和负）的电场为例．②以等量异号电荷的电场和等量同号电荷的电场为例．③以匀强电场和点电荷的电场为例．3．电场叠加问题的讨论[问题1]如图3-1-2所示半经为r的硬橡胶圆环上带有均匀分布的正电荷其单位长度上的带电量为q现截去环上一小段ABAB长为方向如何？学生思考、讨论可以请学生谈他们的认识与理解．通过本题的求解使学生加强对电场场强叠加的应用能力和加深对叠加的理解．分析与解：解法之一利用圆环的对称性可以得出这样的结果即圆环上的任意一小段在圆心处所产生的电场场强都与相对应的一小段产生的场强大小相等方向相反相互叠加后为零．由于AB段被截掉所以本来与AB相对称的那一小段所产生的场强就成为了小段可以当成点电荷利用点电荷的场强公式可求出答案．解法之二将AB段看成是一小段带正电和一小段带负电的圆环叠放这样仍与题目的条件相符．而带正电的小段将圆环补齐整个带电圆环在圆心处产生的电场的场强为零；带负电的一小段在圆心处产生的场强可利用点电荷的场强公式求出这就是题目所要求的答案．[问题2]如图3-1-3等边三角形ABC的边长为a在它的顶点B、C上各有电量为Q（＞0）的点电荷．试求三角形中心处场强E的大小和方向．学生自己练习求解以巩固概念．通过此题的求解进一步巩固对场强矢量性的认识和场强叠加理解．三、电场中的导体、电容器1．电场中的导体组织学生整理、复习．（1）什么是静电感应