《静电场》基础知识网络 教学设计

补充:《静电场》基础知识网络

一、教材分析

1、课本第1至6节将静电场一章涉及的基本概念、规律以及它们之间的关系都交代了,一轮复习资料一般来说将这一板块的内容分为两讲来展开复习——电场力的性质,电场能的性质,两讲各有侧重,在第2讲的教学里,也对这两部分的内容进行比较和整合。但由于这两讲涉及的概念模型太多、关系太复杂,而且还有五个典型电场的规律,如何有效的建立起《静电场》基础知识网络,并便于识记和应用,就是教学过程中必须解决的重大课题。

2、陈恩谱老师设计的“《静电场》基础知识网络图”将这些多而杂的知识内容有机的整合为一个不可分割的整体,从而使它们不再显得杂乱;同时,利用这个网络图,可以迅速的找到一个量求解的所有可能途径——比如电势差有三条线指向它,因此有三种求解电势差的途径。 二、学情分析

1、学生经过重新阅读课本和前2讲的复习,对于静电场一章涉及的基本概念、规律都有较为熟悉而深刻的认识,对这些知识之间的关系也有了基本的认知,但是还没有完全建立起《静电场》基础知识网络,还缺乏有效的识记方法,对一个量的求解的各种途径缺乏一个全面的认知,从而导致面对具体的题目时,可能存在不知从何下手以及如何选择最简单的方法的问题。

2、这个知识网络图不可能完全由学生自己来完成填写,因为学生实际上较难明白这个网络图的意图;另一方面,也不宜直接将完整的知识网络图发给学生,这样使学生处于被动接受状态,从而不利于纠错反馈和记忆唤醒,使得复习效果会打一定折扣。所以教学过程中,应该对学生以一定的引导,并辅之以例题——使学生有更加直观而深刻的体会。 三、教学目标

1、知识与技能:建立起《静电场》基础知识网络,并借之熟记各个公式,并能够利用它熟练找到解决问题的途径。

2、过程与方法:通过参与知识网络的建构,学会建立知识网络,并学会利用知识网络。

3、情感、态度与价值观:克服因《静电场》知识内容多而杂的感觉导致的畏难情绪,建立起学好本章的信心;学会小组合作与积极主动思考。 四、重难点

《静电场》基础知识网络的建构、理解和应用 五、教学器材

导学案、ppt课件 六、教学过程

1、复习回顾

《静电场》总体结构 理论基础—→静电场的基本概念、基本规律

应用———→静电平衡静电屏蔽、电容器和带电粒子在电场中的运动

(1)第一讲:电场力的性质 电场→电场强度————→静电力(库仑定律)

电场线————→几种典型电场的电场线

(2)第二讲:电场能的性质

等势面————→几种典型电场的等势面

电场→ 电 势————→电 势 能

电势差————→静电力的功

(3)关系:电场强度与电势,电场强度与电势差,电场线与等势面等。

可见,这两讲涉及的8个概念、10种关系,还有5种典型电场,内容多而杂,记背任务重,关系清理难,答题思路选择乱;那么,有没有更简洁更直观的知识结构,从而便于高效识记和迅速找到答题途径呢?这就是本节课要解决的问题。

2、介绍《静电场》基础知识网络图

//3'

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为了解决这个问题,我设计了一个“《静电场》理论基础知识网络图”,请参看“导学案”背面。 (1)三个板块:核心概念板块(场源电荷→电场→描述电场的基本概念)、形象直观描述电场分布的板块(电场线、等势面)——这两块是背景;我们的研究对象——试探电荷放进这个背景中,就会受到电场力,进而在电场中移动,电场力会对试探电荷做功,进而引起其电势能的变化——这就是电荷q板块。 (2)图上每两个概念之间都有一个箭头或者线段,这意味着它们之间存在着一定的关系。 //5' 3、学生自主完成知识网络图

(1)任务安排:①先给5分钟时间,由每个同学按提示独立完成本知识网络图,②然后给2分钟时间小组内成员间交流讨论,③最后由各小组推举代表在黑板上来写出本小组的答案。

(2)填表提示:①在每条线上都填上相应的关系式或者关系的文字表述,②注意正负号和脚标。 (3)自主思考:根据本知识网络图,要计算电场中两点间的电势差,有几条途径?分析电势能的变化情况呢?

(4)板书“知识网络图”框架,并在巡逻中指定小组代表。 4、小组交流和讨论,代表发言和补充

//10'

(1)小组讨论,分组指导。 //12'

(2)小组代表黑板抢答,2至3个小组补充完善。 (3)教师进一步完善知识网络图。

①电场强度与等势面:等势面越密集,电场强度越大;②电场线月密集的地方,等势面也越密集;③静电力……牛顿定律,电势能……能量守恒定律。 //22'

5、探究知识网络图的使用方法

(1)其余小组代表回答思考题并相互补充:根据本知识网络图,要计算电场中两点间的电势差,有几条途径?分析电势能的变化情况呢?

(2)例题 【例1】某同学在研究电子在电场中的运动时,得到了电子由a点运动到b点的轨迹(图中实线所示),图中未标明方向的一组虚线可能是电场线,也可能是等势面,则下列说法正确的判断是 ABCD

A.如果图中虚线是等势面,则a点的场强大于b点的场强 B.如果图中虚线是电场线,则a点的电势高于b点的电势

C.如果图中虚线是电场线,电子由a点运动到b点,电势能增大

//25'

D.如果图中虚线是等势面,电子由a点运动到b点,电势能减小 //32'

【例2】如图所示,在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q,从M点无初速释放一带有负电荷的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止。则从M点运动到N点的过程中,下列说法中正确的是 D A.小物块所受电场力逐渐增大

Q N M B.小物块具有的电势能逐渐增大

C.Q电场中M点的电势高于N点的电势

D.小物块电势能变化量的大小等于克服摩擦力做的功

6、课外自主探究任务布置

(1)理解的基础上记背本知识网络图——每个星期拿出来细细品味和记背。

//37'

(2)完成导学案上的自主探究任务,并结合本知识网络图理解和记背。 //38' 【自主探究】请参照正点电荷电场的电场线、等势面分布图和φ-x图象,作出剩下四种典型电场的电场线、等势面分布图和φ-x图象(前四种电场均规定无穷远处电势为零);并思考:φ-x图象的斜率具有什么物理意义。

φ=0 正点电荷 负点电荷 等量异种点电荷 等量同种点电荷 匀强电场 结论:φ-x图象的斜率反映的是 ,表达式为 。 七、教学反思 φ

φ O x φ φ x φ 第 2 页 O O x O x O x

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