【2017年整理】电场强度通量高斯定理.docVIP

《电场强度通量 高斯定理》 【教材分析】 高斯定理是物理学中电学部分的重要定理之一，它表明了静电场是无旋的。高斯定理也是麦克斯韦方程组的基本方程之一。教材在引入电场线的基础上，给出了电场强度通量的定义；然后讨论了点电荷放在球面中心时的电通量；再将结论推广到一般情况。较好地体现了物理学中的归纳演绎的研究方法。 【学情分析】 在高中学习了如何利用电场线来描述电场，也学习了通量的概念，为本节课的学习奠定了基础。但学生研究物理问题时运用归纳演绎方法的能力不足，在教学中有待通过引导使其能力得到逐步提升。 【学习目标】 知识与技能 1、正确理解电场线、 2、正确理解电通量概念； 3、 掌握用高斯定理分析、求解电场强度的条件和方法，并能熟练运用之。 过程与方法 通过对高斯定理的推导，使学生掌握科学研究中归纳演绎等基本的研究方法。 情感态度与价值观 通过对高斯定理的推导，使学生研究物理问题时运用归纳演绎方法的能力在教学中逐步提升。 【重点难点】 1、高斯定理的理解； 应用高斯定理分析、求解电场强度。 【教学手段及方法】 1．多媒体教学 2．启发式教学为主 【教具学具准备】 多媒体设备、PPT课件等。 【设计思想】 本节课以“知识回顾 提出概念 观察思考 举例论证 总结归纳”为教学结构，以引导、分析、归纳、互动的方法辅助教学。 充分开发和利用新课程资源， 激发学生的学习物理的兴趣和求知欲望 。 【教学过程】 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 提出问题 设问：静电场中闭合曲面的电通量遵循怎样的规律呢？ 导入新课 师生互动 展开新课 （一）电场线 提问：为了形象地描述静电场，可以采用什么样的方法？ 回答：电场线 激发学生兴趣，活跃气氛 学生仔细观察现象得出结论 (1) 切线方向为电场强度方向 (2) 疏密表示电场强度的大小 (3) 始于正电荷，止于负电荷，非闭合线. (4) 任何两条电场线不相交. 让学生积极思考 培养学生观察实验的习惯 师生互动 展开新课 （二）电通量 提问：我们在中学学习过匀强电场中的电通量，在一般的电场中的电通量应如何计算？ 学生分析讨论得出定义:将曲面分割，每个面元处的电场可视为匀强电场，求出各面元的电通量，将各面元的电通量累加（积分），得出整个曲面的电通量。 学生认真听 让学生动手、动脑兼顾 大胆猜测 加深理解 师生互动 展开新课 （三）高斯定理 提问：在静电场中，如果曲面是闭合曲面，曲面的电通量有何规律呢？ （提示：先讨论点电荷置于球面中心时球面的电通量，然后将球面推广到任意曲面，在讨论点电荷置于球面外的情况，最后归纳得到高斯定理。） 学生分析讨论 回答： 在真空中的静电场内，任一闭合面的电通量 等于这闭合面所包围的电量的代数和除以 。 大胆猜测 让学生参与，培养其分析问题的能力 开拓学生思维 师生互动 展开新课 1、通过以点电荷+q为球心的球面的电通量。 2、对图中的任意曲面呢？ 3、若任意曲面S不包围 q 呢？ 学生动笔计算得出结果 学生说出刚才求的数值 学生倾听 学以致用 让学生参与，培养其分析问题的能力 开拓学生思维 拓宽学生知识 加深理解 课堂小结 梳理内容 1、电场线模型: 起于正电荷，止于负电荷；不相交； 2、电场线上任一点的切线方向为该点的 方向。 3、穿过高斯面 S 的电通量等于高斯面 S 所包围电荷的代数和的 1/ε0 倍。 学生认真倾听 系统梳理本节内容 【板书设计】 1、§5-4 电场强度通量 高斯定理 2、一、电场线模型 3、二、电通量 4、三、高斯定理