恒定电场

这是恒定电场，是优秀的物理教案文章，供老师家长们参考学习。

恒定电场第 1 篇

　在讲电场强度这一部分时，我将这部分内容的教学设计分为了三部分：

　　（1）对电场强弱和方向的认识

　　研究电场的性质从静电力入手。原因是，电场最明显的特征是它对电场中的电荷有静电力的作用。

　　（2）寻找描述电场性质的物理量

　　首先，让学生明确试探电荷所受的静电力（电场力）不能描述电场的强弱，或者说不能描述电场的性质。原因是，根据库仑定律，不同的试探电荷在电场中同一点所受的电场力不同。

　　其次，要寻找的描述电场性质的物理量必须与试探电荷无关，这一物理量应该与场源电荷和距场源电荷的距离有关。

　　用比值定义物理量是一种非常重要的科学方法，在这节课的教学过程中充分展示了比值的物理意义，引导学生体会这种方法的精辟和严谨。学生尽管已经接触过密度、速度等用比值定义的物理量，但是对用比值定义物理量的认识还比较肤浅，他们常常从数学的角度去认识这个比例式。容易出现像“速度越大加速度越大”之类的错误。因此，本节课充分引导学生认识这个比例式的物理意义，让学生在多次接触中逐步体验用比值定义物理量的方法。

　　（3）电场强度方法的规定

　　本节课，通过纠正如“试探电荷在电场中某点受到的静电力的方向就是该点的电场强度方向”的错误认识，帮助学生理解电场强度方向的规定。而关于电场强度的'叠加问题，做到了点到为止。

　　最后是“电场线”这一部分，本节课在教学过程中，通过电场线的学习，让学生感悟到了科学家是如何用虚拟的图线来描述抽象的物理概念的。

　　总的来说，本节课的教学达到了以下几个教学目标：

　　1、知道电荷间的相互作用是通过电场实现的。知道场与实物是物质存在的两种不同形式。

　　2、体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度的定义式、单位、方向。

　　3、能推导点电荷的电场强度公式，并能进行有关计算。知道电场强度的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的计算。

　　4、知道电场线的定义和特点，会用电场线描述电场的大小和方向。

恒定电场第 2 篇

一、教材分析

磁场的概念比较抽象，应对几种常见的磁场使学生加以了解认识，学好本节内容对后面的磁场力的分析至关重要。

二、教学目标

（一）知识与技能

1．知道什么叫磁感线。

2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况

3．会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。

4．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象

5．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场

6．理解磁通量的概念并能进行有关计算

（二）过程与方法

通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的认识。

（三）情感态度与价值观

1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.

2.培养学生的空间想象能力.

三、教学重点难点

1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.

2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算

四、学情分析

磁场概念比较抽象，学生对此难以理解，但前面已经学习过了电场，可采用类比的方法引导学生学习。

五、教学方法

实验演示法，讲授法

六、课前准备：

演示磁感线用的磁铁及铁屑，演示用幻灯片

七、课时安排：1课时

八、教学过程：

（一）预习检查、总结疑惑

（二）情景引入、展示目标

要点：磁感应强度B的大小和方向。

［启发学生思考］电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢

［学生答］磁场可以用磁感线形象地描述.-引入新课

（老师）类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向，同样，也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向

（三）合作探究、精讲点播

【板书】1．磁感线

（1）磁感线的定义

在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。

（2）特点：

A、磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极.

B、每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。

C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。

D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小

【演示】用铁屑模拟磁感线的形状，加深对磁感线的认识。

同时与电场线加以类比。

【注意】①磁场中并没有磁感线客观存在，而是人们为了研究问题的方便而假想的。

②区别电场线和磁感线的不同之处：电场线是不闭合的，而磁感线则是闭合曲线。

2．几种常见的磁场

【演示】

①用铁屑模拟磁感线的演示实验，使学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。

②用投影片逐一展示:条形磁铁（图1）、蹄形磁铁（图2）、通电直导线（图3）、通电环形电流（图4）、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)（图5）、

（1）条形、蹄形磁铁，同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况（图1、图2）

（2）电流的磁场与安培定则

①直线电流周围的磁场

在引导学生分析归纳的基础上得出

a直线电流周围的磁感线：是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上.（图3）

b直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.

②环形电流的磁场

a环形电流磁场的磁感线：是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直（图4）。

［教师引导学生得］

b环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向.

③通电螺线管的磁场.

a通电螺线管磁场的磁感线：和条形磁铁外部的磁感线相似，一端相当于南极，一端相当于北极；内部的磁感线和螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部的磁感线连接，形成一些环绕电流的闭合曲线（图5）

b通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系，也可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管的北极（螺线管内部磁感线的方向）.

③电流磁场（和天然磁铁相比）的特点：磁场的有无可由通断电来控制；磁场的极性可以由电流方向变换；磁场的强弱可由电流的大小来控制。

【说明】由于后面的安培力、洛伦兹力、电磁感应与磁感应强度密切相关，几种常见磁场的磁感线的分布是一个非常基本的内容，不掌握好，对后面的学习有很大影响。

3．安培分子电流假说

（1）安培分子电流假说

对分子电流，结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则，以便学生更容易理解“它的两侧相当于两个磁极”，这句话；并应强调“这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在一起”，以便使他们了解磁极为什么不能以单独的N极或S极存在的道理。

（2）安培假说能够解释的一些问题

可以用回形针、酒精灯、条形磁铁、充磁机做好磁化和退磁的演示实验，加深学生的印象。

举生活中的例子说明，比如磁卡不能与磁铁放在一起等等。

【说明】“假说”，是用来说明某种现象但未经实践证实的命题。

在物理定律和理论的建立过程中，“假说”，常常起着很重要的作用，它是在一定的观察、实验的基础上概括和抽象出来的。

安培分子电流的假说就是在奥斯特的实验的启发下，经过思维发展而产生出来的。

（3）磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的．

4．匀强磁场

（1）匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。

匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。

（2）两种情形的匀强磁场：即距离很近的两个异名磁极之间除边缘部分以外的磁场；相隔一定距离的两个平行线圈(亥姆霍兹线圈)通电时，其中间区域的磁场P87图3.3-7，图3.3-8。

5.磁通量

（1）定义：磁感应强度B与线圈面积S的乘积，叫穿过这个面的磁通量（是重要的基本概念）。

（2）表达式：φ=BS

【注意】①对于磁通量的计算要注意条件，即B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度，S是线圈面积在与磁场方向垂直的平面上的投影面积。

②磁通量是标量，但有正、负之分，可举特例说明。

（3）单位：韦伯，简称韦，符号Wb 1Wb=1T•m2

（4）磁感应强度的另一种定义（磁通密度）:即B=φ/S

上式表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，并且用Wb/m2做单位（磁感应强度的另一种单位）。

所以：1T=1 Wb/m2=1N/A•m

（三）小结：对本节各知识点做简要的小结。

（四）反思总结、当堂检测

1.如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右.试判定电源的正负极.

解析：小磁针N极的指向即为该处的磁场方向，所以在螺线管内部磁感线方向由a→b，根据安培定则可判定电流由c端流出，由d端流入，故c端为电源的正极，d端为负极.

注意：不要错误地认为螺线管b端吸引小磁针的N极，从而判定b端相当于条形磁铁的南极，关键是要分清螺线管内、外部磁感线的分布.

2.如图所示，当线圈中通以电流时，小磁针的北极指向读者.学生确定电流方向.

答案：电流方向为逆时针方向.

（五）发导学案、布置作业

九、板书设计

磁感线：人为画出，可形象描述磁场

几种常见的磁场：安培定则：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。

匀强磁场：磁场中各处电场强度大小相等方向相同。

其磁感线是一些间隔均匀的平行直线。

磁通量：B与S的乘积，单位是韦伯，也叫磁通密度。

十、教学反思

本节内容与本章第一节内容联系较大可先复习第一节知识后进入新课的学习，并在学习过程中加入对应习题。

注重演示如演示磁感线用的磁铁及铁屑，演示用幻灯片等使学生具有形象感。

选修3-1第三章

3.3几种常见的磁场学案

课前预习学案

一、预习目标

1．知道什么叫磁感线。

2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况

3．会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。

二、预习内容

1、磁感线

所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的，在这些 上，每一点的磁场方向都在该点的切线方向上。

磁感线的基本特性：（1）磁感线的疏密表示磁场的。

（2）磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线；在磁体外部，从 指向；在磁体内部，由 指向。

（3）磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不真实存在，不可认为有磁感线的地方才有磁场，没有磁感线的地方没有磁场。

2、安培定则

判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时，安培定则表述为：用 握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是 的环绕方向；判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时要统一表述为：让弯曲的四指所指方向跟 方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管 磁感线的方向（这里把环形电流看作是一匝的线圈）。

恒定电场第 3 篇

一、电场：

电场强度的教案设计

　　(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质电场发生的，电荷的周围都存在电场.

　　(2)基本性质：电场具有力和能的特征。

　　①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.

　　②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.

　　③当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量.

　　二、电场强度(E)：

　　①定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强.用E表示。

　　公式：E=F/q(适用于所有电场)

　　单位：N/C

　　②方向性：物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.

　　电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.

　　+Q P r

　　三、点电荷周围的电场、电场强度的叠加

　　(1)点电荷周围的电场

　　①大小：E=kQ/r2(只适用于真空中点电荷的电场)

　　②方向：如果是正电荷，E的方向就是沿着QP的连线并背离Q;如果是负电荷：E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.

　　(2)电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.

　　可以证明：在一个半径为R的均匀球体(或球壳)在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，即：球外各点的电场强度为E=kQ/r2

　　四、电场线

　　(1)电场线：电场线是画在电场中的.一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。

　　(2)电场线的基本性质

　　①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.

　　②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).

　　③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远，它不封闭，也不在无电荷处中断。

　　④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)

　　各种点电荷电场线的分布情况。

　　五、匀强电场

　　(1)定义：电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.

　　(2)匀强电场的电场线：是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场.常见电场的电场线

恒定电场第 4 篇

　《电场强度》这节课想让学生通过探究，理解好电场，电场强度的概念，了解电场线的知识，让学生感觉不那么抽象。通过实际课堂的检验，我感到自己这节课在设计上有很多不足之处。

　　1、对三维目标的设计虽然从形式上体现出来了，但在后面的教学过程中体现的不是很好，仍然只是偏重对知识的教学。

　　2、对探究电场强度概念的过程中使用了控制变量法，没有引导学生自己先找出电场力的性质与哪些因素有关，是直接给出的，直接让学生探究力与电量，与位置的关系，学生缺乏主动的思考。还是没完全脱离旧的传授知识的影响。可以让学生自己设计问题，自己提出解决方法，引导学生应用控制变量法，会更好。

　　3、课时安排不是很符合实际，虽然课文中本节内容包括电场强度，电场线，但如果采用探究教学，电场线内容很难完成，而且电场线知识虽然简单，但牵涉到实验演示，在后面的内容中也要时时用到电场线，对它的掌握要求也比较高，所以分开两课时进行