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【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1.明確電場(chǎng)強(qiáng)度定義式的含義
2.知道電場(chǎng)的疊加原理，并應(yīng)用這個(gè)原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算.
(二)過程與方法
通過分析在電場(chǎng)中的不同點(diǎn)，電場(chǎng)力F與電荷電量q的比例關(guān)系，使學(xué)生理解比值F/q反映的是電場(chǎng)的強(qiáng)弱，即電場(chǎng)強(qiáng)度的概念;知道電場(chǎng)疊加的一般方法。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)分析和處理電場(chǎng)問題的一般方法。
重點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式
難點(diǎn)：對(duì)電場(chǎng)概念的理解、應(yīng)用電場(chǎng)的疊加原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算
【教學(xué)流程】
(-)復(fù)習(xí)回顧——舊知鋪墊
1.庫(kù)侖定律的適用條件：
(l)真空(無(wú)其它介質(zhì));(2)點(diǎn)電荷(其間距r>>帶電體尺寸L)——非接觸力。
2、列舉：
(l)磁體間——磁力;(2)質(zhì)點(diǎn)間一一萬(wàn)有引力。
經(jīng)類比、推理，得：
電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的。(電荷周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)反過來又對(duì)置于其中的電荷施加力的作用)
引出電場(chǎng)、電場(chǎng)力兩個(gè)概念。本節(jié)課，我們主要研究電場(chǎng)問題，以及為描述電場(chǎng)而要引入的另一個(gè)嶄新的物理量——電場(chǎng)強(qiáng)度。
(二)新課教學(xué)
1.電場(chǎng)
(l)電場(chǎng)基本性質(zhì)：
電場(chǎng)客觀存在于任何電荷周圍，正是電荷周圍存在的這個(gè)電場(chǎng)才對(duì)引入的其它電荷施加力的作用。
(2)電場(chǎng)基本屬性：
電場(chǎng)源于物質(zhì)(電荷)，又對(duì)物質(zhì)(電荷)施力。再根據(jù)“力是物質(zhì)間的相互作用”這一客觀真觀，毫無(wú)疑問，電場(chǎng)是一種物質(zhì)。
(3)電場(chǎng)基本特征：
非實(shí)體、特殊態(tài)——看不見、摸不著、聞不到(人體各種感官均無(wú)直接感覺)。
電場(chǎng)是一種由非實(shí)體粒子所組成的具有特殊形態(tài)的物質(zhì)。
自然界中的物質(zhì)僅有兩種存在的形態(tài)，一種是以固、液、氣等普通形態(tài)存在的實(shí)體物質(zhì);而另一種，就是以特殊形態(tài)存在的非實(shí)體物質(zhì)——場(chǎng)物質(zhì)。
(4)電場(chǎng)的檢驗(yàn)方法(由類比法推理而得)：
無(wú)論物質(zhì)處于什么形態(tài)，我們都可以通過一定手段去感知它的存在，只是感知方式或使用工具不同而已，例如：
①生物學(xué)中動(dòng)植物的體系胞可以通過電子顯微鏡(利用其放大作用)來觀察。
②化學(xué)中的某些氣體可以通過人體的感官來感知(氯氣——色覺，氨氣——嗅覺)
③生活中電視塔發(fā)射的電磁波可以通過電視接收機(jī)(轉(zhuǎn)換為音像信號(hào))來感知。
④物理學(xué)中磁體周圍的磁場(chǎng)可以通過放入其中的小磁針來檢驗(yàn)(磁場(chǎng)對(duì)場(chǎng)內(nèi)小磁針有力作用——磁場(chǎng)的力性)。
⑤物理學(xué)中電荷周圍的電場(chǎng)可以通過放入其中的檢驗(yàn)電荷來檢驗(yàn)(電場(chǎng)對(duì)場(chǎng)內(nèi)的電荷有力作用——電場(chǎng)的力性)。
2.電場(chǎng)強(qiáng)度
(l)模擬實(shí)驗(yàn)：
下面以點(diǎn)電荷Q(場(chǎng)源電荷)形成的電場(chǎng)為例，探討一下檢驗(yàn)電荷q在到Q距離(用r表示)不同的位置(場(chǎng)點(diǎn))所受電場(chǎng)力F有何不同。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過觀察與分析可以得出，同一個(gè)檢驗(yàn)電荷在點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中的不同位置所受電場(chǎng)力的大小、方向均不同.因?yàn)檫@個(gè)電場(chǎng)力是同一個(gè)電場(chǎng)給同一個(gè)檢驗(yàn)電荷的，所以，場(chǎng)源電荷周圍不同位置的電場(chǎng)有強(qiáng)弱之分和方向之別;電場(chǎng)中同一位置，不同電荷所受電場(chǎng)力也不同，但是，電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷的電荷量之比卻是一個(gè)不變的常量。前者引出電場(chǎng)強(qiáng)度概念;后者點(diǎn)明場(chǎng)強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)，而只由電場(chǎng)本身性質(zhì)決定(電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方案也由此而得)。
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度(簡(jiǎn)稱“場(chǎng)強(qiáng)”)：
①定義：放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力和它的電荷量q的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)，用符號(hào)E表示。
②定義式：E=F/q
③單位：N/C
④電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量
同一檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中不同的點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向不同，因此，場(chǎng)強(qiáng)不僅有大小，而且有方向，是矢量。用檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力的方向表征場(chǎng)強(qiáng)方向比較恰當(dāng)，但是，正、負(fù)檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中同一點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向不同且截然相反，怎么來定義場(chǎng)強(qiáng)方向呢?
回顧定義磁場(chǎng)方向時(shí)，檢驗(yàn)小磁針靜止時(shí)N、S極所指方向也是相反的，人為規(guī)定：小磁針N極指向?yàn)榇艌?chǎng)方向，這是人們的一種習(xí)慣。電場(chǎng)強(qiáng)度方向的定義也是如此。即規(guī)定正的檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向。
⑤定義模式：比值法
3.比值法定義物理量
(l)原則：被定義量與定義用量無(wú)關(guān)。
(2)應(yīng)用舉例(學(xué)生活動(dòng))：
速度v=s/t。單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移。v大→運(yùn)動(dòng)得快。
密度ρ=m/V。單位體積內(nèi)所含的質(zhì)量。ρ大→質(zhì)量密集。
加速度a=△v/t。單位時(shí)間內(nèi)速度的變化.a大→速度變化快。
電阻R=U/I。因果倒置，但已習(xí)慣。R大→阻電性強(qiáng)。
場(chǎng)強(qiáng)E=F/q。單位電荷量所受電場(chǎng)力。E大→電場(chǎng)越強(qiáng)。
4.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)一—場(chǎng)強(qiáng)定義式的應(yīng)用
(l)公式推導(dǎo)：
(2)場(chǎng)強(qiáng)特征：
①大?。航鼜?qiáng)遠(yuǎn)弱，同心球面上名點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)值相等
②方向：正電荷周圍的場(chǎng)強(qiáng)方向一發(fā)散;
(3)決定因素：
①大?。河蓷钤措姾傻碾姾闪縌以及場(chǎng)原電荷到場(chǎng)點(diǎn)之距r“全權(quán)”決定，而與檢驗(yàn)電荷的電荷量q的大小及其存在與否無(wú)關(guān)。
②方向：由場(chǎng)源電荷電性決定。
例：一點(diǎn)電荷Q=2.0×10-8C，在距此點(diǎn)電荷30cm處，該點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)是多少?
5.電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加
電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。
例：如圖所示，要真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，它們相距0.1m.求電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離r相等，r=0.1m。
(四)課堂小結(jié)
1.對(duì)比法推知電場(chǎng)的存在，比值法定義電場(chǎng)的強(qiáng)度。
2.電荷間相互作用形式與本質(zhì)之區(qū)別
(l)形式上：電荷對(duì)電荷的作用——非接觸力。
(2)本質(zhì)上：電場(chǎng)對(duì)電荷的作用——接觸力。(受電場(chǎng)力作用的電荷肯定處于電場(chǎng)中)
3.場(chǎng)強(qiáng)幾種表達(dá)式的對(duì)比
(l)E=F/q——定義式，適用于任意電場(chǎng)。
(2)——決定式，適用于真空中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)
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【教學(xué)目標(biāo)】
1.了解力是物體對(duì)物體的作用，力的作用是相互的，認(rèn)識(shí)力能使物體發(fā)生形變或使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變.
2.知道力的三要素，會(huì)畫力的圖示和力的示意圖.
3.知道重力的方向以及重力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系.
4.知道物體重心的含義.
5.了解四種基本相互作用
【重點(diǎn)、難點(diǎn)分析】
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
1.力的概念、圖示以及力的作用效果.2.重力的概念及重心的理解.
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】1.力的概念.2.重心的概念和位置.
【自主學(xué)習(xí)】
一、力和力的圖示
1、 可以使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變、使物體發(fā)生形變。
力的定義 力的單位是 .
力的三要素有 要想測(cè)量力的大小，我們可以用
2.如圖所示，繩對(duì)物體豎直向上的拉力大小為150N，用力的圖示法表示拉力.
如何畫力的示意圖?
二、重力
1、重力產(chǎn)生的原因是
2、重力的大小可以用彈簧秤進(jìn)行測(cè)量，可以根據(jù)公式G=mg計(jì)算，(其中的g是我們以前所學(xué)的自由落體加速度，它的大小與物體所處的高度和緯度有關(guān).當(dāng)高度增加時(shí)，g的值 ;當(dāng)緯度增加時(shí)，g的值 )。
3、重力的方向總是
4、重力的作用點(diǎn)稱為重心，從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到的重力集中在一個(gè)點(diǎn)上，這個(gè)點(diǎn)叫做物體的重心.物體的重心位置 和 因素有關(guān).
三、四種基本相互作用
四種基本相互作用分別是 、 、 、 。
【合作探究】
一、力的認(rèn)識(shí)拓展
1.辨析下列關(guān)于力的說法
A、物體受到力的作用后，一定同時(shí)出現(xiàn)形變和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。
B、力是物體間的相互作用
C、物體相互作用時(shí)，總是先施力后受力
D、由相距一定距離的磁鐵間有相互作用力可知，力可以離開物體而獨(dú)立存在
關(guān)于力的認(rèn)識(shí)總結(jié)：
二、重力的認(rèn)識(shí)拓展
2、下列關(guān)于重力的方向的說法，正確的是( )
A.重力的方向總是豎直向下的
B.重力的方向總是指向地心
C.重力的方向總是和支持物體的支持面垂直
D.由于地球是一個(gè)大球體，所以重力的方向是無(wú)法確定的
3、關(guān)于物體的重心的說法，正確的是 ( )
A.物體的重心一定在物體上
B.重心就是物體內(nèi)重力的部分
C.物體的重心位置跟物體的質(zhì)量分布情況和物體的形狀有關(guān)
D.用線懸掛的靜止物體，細(xì)線方向不一定通過物體的重心
4、關(guān)于重力的大小和方向，下列說法中正確的是 ( )
A.在地球上方的物體都要受到重力作用，所受的重力與它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),也不管是否存在其他力的作用
B.在地球各處的重力方向都是相同的
C.向上運(yùn)動(dòng)的物體所受重力可能小于向下運(yùn)動(dòng)的同一物體所受重力
D.對(duì)某一物體而言，其重力的大小總是一個(gè)恒量，不因物體從赤道移到南極而變化
【當(dāng)堂檢測(cè)】
三、四種相互作用的本質(zhì)了解
5、關(guān)于四種相互作用,下列說法中錯(cuò)誤的是 ( )
A.使原子核內(nèi)質(zhì)子、中子保持在一起的作用是電磁相互作用
中華 B.在天然放射現(xiàn)象中起作用的基本相互作用是弱相互作用
C.萬(wàn)有引力和電磁相互作用是遠(yuǎn)程力，強(qiáng)相互作用和弱相互作用是近程力
D.地球繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)而不離去是由于萬(wàn)有引力作用
四、區(qū)分力的圖示和力的示意圖
6、如圖所示，畫出均勻矩形木塊在不同情況下所受重力的示意圖
7、畫出放在水平地面上的質(zhì)量為3.O×106 kg的木箱受重力的圖示。(g取10N/kg)
【趣味思考】
1、.如果地面上一切物體受到的重力都消失了，則可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是(不考慮地球自轉(zhuǎn))
A.江河的水不會(huì)流動(dòng) B.雞毛和鐵球都可懸浮在空中
C.天不會(huì)下雨 D.一切物體的質(zhì)量都變?yōu)榱?/p>
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知識(shí)目標(biāo)
1、能夠運(yùn)用力的平行四邊形定則求解一個(gè)已知力的分力;
2、會(huì)用三角形法則求解力的分解;
能力目標(biāo)
1、熟練掌握物體的受力分析;
2、能夠根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解;
情感目標(biāo)
培養(yǎng)分析觀察能力，物理思維能力和科學(xué)的研究態(tài)度.
教學(xué)建議
重點(diǎn)難點(diǎn)分析
力的分解是力的合成的逆預(yù)算，是根據(jù)力的作用效果，由力的平行四邊形定則將一個(gè)已知力進(jìn)行分解，所以平行四邊行定則依然是本節(jié)的重點(diǎn)，而三角形法則是在平行四邊形定則的基礎(chǔ)上得到的，熟練應(yīng)用矢量的運(yùn)算方法并能解決實(shí)際問題是本節(jié)的難點(diǎn).
教法建議
一、關(guān)于力的分解的教材分析和教法建議
力的分解是力的合成的逆預(yù)算，是求一個(gè)已知力的兩個(gè)分力.在對(duì)已知力進(jìn)行分解時(shí)對(duì)兩個(gè)分力的方向的確定，是根據(jù)力的作用效果進(jìn)行的.在前一節(jié)力的合成學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生對(duì)于運(yùn)算規(guī)律的掌握會(huì)比較迅速，而難在是對(duì)于如何根據(jù)力的效果去分解力，課本上列舉兩種情況進(jìn)行分析，一個(gè)是水平面上物體受到斜向拉力的分解，一個(gè)是斜面上物體所收到的重力的分解，具有典型范例作用，教師在講解時(shí)注意從以下方面詳細(xì)分析：
1、對(duì)合力特征的描述，如例題1中的幾個(gè)關(guān)鍵性描述語(yǔ)句：水平面、斜向上方、拉力 ，與水平方向成 角，關(guān)于重力以及地面對(duì)物體的彈力、摩擦力可以暫時(shí)不必討論，以免分散學(xué)生的注意力.
2、合力產(chǎn)生的分力效果，可以讓學(xué)生從日?，F(xiàn)象入手(如下圖所示).由于物體的重力，產(chǎn)生了兩個(gè)力的效果，一是橡皮筋被拉伸，一是木桿壓靠在墻面上，教師可以讓學(xué)生利用鉛筆、橡皮筋，用手代替墻面體會(huì)一下鉛筆重力的兩個(gè)分效果.
3、分力大小計(jì)算書寫規(guī)范.在計(jì)算時(shí)可以提前向?qū)W生講述一些正弦和余弦的知識(shí).
二、關(guān)于力的正交分解的教法建議：
力的正交分解是一種比較簡(jiǎn)便的求解合力的方法，它實(shí)際上是利用了力的分解的原理把力都分解到兩個(gè)互相垂直的方向上，然后就變成了在同一直線上的力的合成的問題了.使計(jì)算變得簡(jiǎn)單.由于學(xué)生在初中階段未接觸到有關(guān)映射的概念，所以教師在講解該部分內(nèi)容時(shí)，首先從直角分解入手，尤其在分析斜面上靜止物體的受力平衡問題時(shí)，粗略介紹正交分解的概念就可以了.
力的分解的教學(xué)設(shè)計(jì)方案
一、引入：
1、問題1：什么是分力?什么是力的合成?力的合成遵循什么定則?
2、問題2：力產(chǎn)生的效果是什么?
教師總結(jié)：如果幾個(gè)力產(chǎn)生的效果跟原來的一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同，這幾個(gè)力就叫做原來那個(gè)力的分力.求幾個(gè)力的合力叫做力的合成;力的合成遵循力的平行四邊形定則.反之，求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解.
引出課程內(nèi)容.
二、授課過程
1、力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，也遵循力的平行四邊形定則.
教師講解：力的分解是力的合成的逆過程，所以平行四邊形法則同樣適用于力的分解.如果沒有其它限制，對(duì)于同一條對(duì)角線，可以作出無(wú)數(shù)個(gè)不同的平行四邊形(如圖).這就是說一個(gè)已知的力可以分解成無(wú)數(shù)對(duì)不同的共點(diǎn)力，而不像力的合成那樣，一對(duì)已知力的合成只有一個(gè)確定的結(jié)果.一個(gè)力究竟該怎樣分解呢?(停頓)盡管力的分解沒有確定的結(jié)果，但在解決具體的物理問題時(shí)，一般都按力的作用效果來分解.下面我們便來分析兩個(gè)實(shí)例.
2、力的分解按照力的作用效果來分解.
例題1：放在水平面上的物體受到一個(gè)斜向上的拉力 的作用，該力與水平方向夾角為 ，這個(gè)力產(chǎn)生兩個(gè)效果：水平向前拉物體，同時(shí)豎直向上提物體，，因此力 可以分解為沿水平方向的分力 、和沿著豎直方向的分力 ，力 和力 的大小為：
例題2：放在斜面上的物體，常把它所受的重力分解為平行于斜面的分量 和垂直于斜面的分量 (如圖)， 使物體下滑(故有時(shí)稱為“下滑力”)， 使物體壓緊斜面.
3、力的分解練習(xí)(學(xué)生實(shí)驗(yàn))：
(1)學(xué)生實(shí)驗(yàn)1：觀察圖示，分析F力的作用效果，學(xué)生可以利用手邊的工具(橡皮筋、鉛筆、細(xì)繩、橡皮、三角板)按圖組裝儀器、分組討論力產(chǎn)生的效果，并作出 力(細(xì)繩對(duì)鉛筆的拉力)的分解示意圖.
實(shí)驗(yàn)過程：將橡皮筋套在中指上，將鉛筆與橡皮筋連接，鉛筆尖端卡在手心處，體會(huì)一下鉛筆的重力產(chǎn)生的效果，在鉛筆上掛接上橡皮，思考拉力 產(chǎn)生的效果?
教師總結(jié)并分析：圖中重物拉鉛筆的力 常被分解成 和 ， 壓縮鉛筆， 拉伸橡皮筋.
(2)學(xué)生實(shí)驗(yàn)2，觀察圖示，分析 力的作用效果，用橡皮筋和鉛筆重復(fù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)比結(jié)論是否正確.
教師總結(jié)并分析：圖中重物拉鉛筆的力 分解成 和 ， 壓縮鉛筆， 拉伸橡皮筋.
盡管力的分解沒有確定的結(jié)果，但在解決具體的物理問題時(shí)，一般都按力的作用效果來分解.
4、課堂小結(jié)：
探究活動(dòng)
題目 關(guān)于“桿的受力分解”與“繩的受力分解”研究
由于日常生活中，我們勞動(dòng)、學(xué)習(xí)的工具一般以桿和繩子為主，其他的工具也可以依照其進(jìn)行分析，研究“桿的受力分解”與“繩的受力分解”具有實(shí)踐意義。有關(guān)內(nèi)容可以參見備課資料中的“擴(kuò)展資料”。讓同學(xué)觀察周圍的力學(xué)工具，對(duì)比桿與繩子，分析說明各個(gè)物體的受力特點(diǎn)，與其有關(guān)的題目可以參見如下：
1、晾曬衣服的繩子，為什么晾衣繩不易過緊?
2、為什么軟紙經(jīng)過折疊后，抗壓性能提高?對(duì)比拱橋的設(shè)計(jì)，有什么感想?
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