- 高二物理家教教案范文
以下是一个高二物理家教教案范文的例子,供您参考:
课题:电场强度
教学目标:
1. 理解电场强度,知道电场强度是描述电场性质的物理量。
2. 知道电场强度的方向与正点电荷所受电场力方向相同,知道电场强度的大小与试探电荷的电荷量的比值是个定值。
3. 了解电场线,知道电场线是为了形象描述电场而假想的线,注意电场线与带电粒子的运动轨迹的区别。
教学内容:
一、电场
1. 电荷周围存在着的一种特殊物质,它能使放入其中的电荷受到力的作用。
2. 电场中某点的电势是确定的,与检验电荷无关。
二、电场强度
1. 电场中某点的电场强度的方向与放入其中的检验电荷的受力方向相同。
2. 电场中某点的电场强度的大小由电场本身决定,与该处是否有试探电荷无关。
3. 电场强度的定义式E=F/q中,E是矢量,单位为N/C或V/m;q是试探电荷的电量;F是放入电场中的试探电荷受到的电场力;该式适用于任何电场。
4. 电荷在某点的受力与该点电场强度的比值定义为该点的电场力。
三、点电荷的场强公式
E=kQ/r^2(当带电体间的距离比它们自身的大小大得多时,以带电体为球心,以它们间的距离为半径的球体内所有电荷受到的电场力与球心处场强大小相等)。
四、电场线
1. 为了形象描述电场而假想的线,实际不存在。
2. 从正电荷出发终止于负电荷,不闭合。
3. 可描述电场的强弱和方向。
4. 疏密表示场的强弱,切线方向表示场的方向。
五、带电粒子在匀强电场中的运动规律(基础题型)
注意事项:
一、关于公式的理解:
1. 电荷在某点的受力与该点电场强度的比值定义为该点的电场力。注意:不是试探电荷所受的力。
2. 电荷在某点所受电场力越大,该点的电场强度不一定越大。因为E是由定义式决定的。
3. 电荷在某点所受的电场力一定时,电荷的电量与电场力之比一定,这个比值与试探电荷无关,对任何试探电荷都成立。这就是说,E反映场的属性,与试探电荷无关。因此E是描述电场的物理量,叫作电场强度。
4. 电荷在某点所受的电场力的方向就是该点的电场强度的方向。注意:是正电荷受力方向(或负电荷受力的反方向)。这一点要特别注意。因为这一点是区别各种不同性质的力的重要标志。同时要注意:只有当检验电荷为负电荷时,负电荷所受的电场力的反方向才与该处E的方向相反。
5. 电荷在某点所受的电场力的方向是否与该点E的方向相同要视具体情况而定。因为只有当检验电荷为负电荷时,负电荷所受的电场力的反方向才与该处E的方向相反;对于正电荷而言,所受的电场力的方向即该处E的方向;对于负电荷而言,正电荷所受的电场力的方向即该处E的方向。这一点要特别注意。
6. 电荷在某处所受的电场力的大小决定于该处E的大小和检验电荷电量的大小,与检验电荷是否带电无关。这一点要特别注意!因为无论检验电荷是否带电都适用!当然也适用于带电粒子的运动情况!
7. 公式中q为试探电荷的电量;F为试探电荷所受的力;E为试探点所处的位置(即试探点所在处的电场)的强度;E=kQ/r^2中Q为源电荷的电量;r为源电荷与试探点之间的距离;这些概念要明确!同时要注意公式中各量的正、负号问题!因为这些量对解题的影响很大!这一点要特别注意!同时要注意公式中各量均为一常数!这一点要特别注意!不能把公式中的各量与实际应用中的各量等同起来!在实际应用中还要注意公式的适用条件!
8. 电荷在某点所受的电场力是由该点的E和检验电荷电量共同
相关例题:
一、教学目标:
1. 理解导体在电场中平衡时导体表面电荷分布情况;
2. 掌握静电平衡状态下导体的性质;
3. 学会运用静电平衡状态下导体的性质解题。
二、教学内容分析:
本节课主要讲解了静电平衡状态下导体的性质,包括导体内部场强的特点、导体表面电荷分布的特点以及导体的屏蔽作用等。这些性质对于理解导体的静电现象以及在生产生活中的实际应用具有重要意义。
三、教学过程设计:
1. 例题一:光滑球形导体带负电,放在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中。试分析导体受力情况,并画出受力分析图。
解题思路:
(1)导体处于平衡状态,受到的合力为零;
(2)根据电场强度和受力方向判断导体带电情况;
(3)根据受力分析图求解导体各部分所受电场力的大小和方向。
答案:
(1)导体受到三个力的作用:重力、电场力和支持力,三力平衡。
(2)由于电场强度E水平向右,所以导体带负电。根据受力分析图可知,导体左端所受电场力水平向左,右端所受电场力水平向右。
(3)由于导体处于静电平衡状态,内部合场强为零,所以左端所受电场力大小等于右端所受电场力大小,方向相反。
2. 例题二:一个长方形的刚性导轨,放在光滑的水平面上,其一边接在一电源上。在导轨的右端有一个金属球A,处于静止状态。现在给A一个向右的初速度,它就会向右运动并与导轨保持相对静止。试分析导轨上的电荷分布情况。
解题思路:
(1)金属球A在运动过程中受到两个力的作用:电场力和摩擦力;
(2)根据库仑定律和摩擦力公式求解电荷分布情况;
(3)根据电荷分布情况求解导轨上的总电荷量。
答案:
(1)金属球A在运动过程中受到向右的电场力和向左的摩擦力,由于A与导轨保持相对静止,所以这两个力大小相等、方向相反。根据库仑定律可知,A所带电荷与导轨上的电荷相互作用,导致导轨上的电荷分布发生变化。
(2)设A所带电荷量为q,导轨右端带电量为Q,根据库仑定律和摩擦力公式可得:kQq/r² = μmg其中r为A与导轨的距离。解得Q = μmgk/q + q²由于导轨处于静电平衡状态,内部合场强为零,所以Q = εS其中ε为介电常数,S为导轨的横截面积。解得ε = μ²g/kq³ + 1/q²由于q、r、μ、g均为已知量,所以可以求得导轨上的总电荷量。
(3)根据电荷分布情况可知,导轨右端的电荷量大于左端的电荷量,且两者之差即为金属球A所带电荷量。因此,导轨上的电荷分布是不均匀的。
通过以上例题的讲解,希望能帮助到你更好地理解和掌握高二物理家教教案的相关内容。
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