精优范文 > 实用范文 > 优秀范文

电场强度习题 电场强度习题(优秀8篇)

时间:

下面精优范文为大家整理了8篇电场强度习题,希望可以帮助您更好的写作电场强度习题。

电场强度习题 篇一

关键词:知识层面;能力培养;素质影响

高二物理选修3-1第一章第六节:电势差与电场强度的关系。本节内容少,区区十一行文字和一个公式。一般来说,教师在教授这一节的时候,大多采用简单的推理之后,给出公式。然后再辅以例题的讲解和习题的练习。我也曾采用过这种方法,感觉教起来轻松,学生学起来也轻松。但是仔细研究一下教材,特别是过一段时间之后,你再询问部分学生对这节的感知和理解怎样,你会发现大多数学生只知道U=Ed这一个公式,其他便一无所知了。出现这种情况,我想教师在这一节内容的教学设计上显得过于简单和粗糙。并没有带领学生一起去研究、挖掘本节内容的能力培养目标和素质培养目标。经过一段时间的反思和学习,对本节内容的教学方法作出了改进,再经过教学实践,效果明显有所提高。

本节探讨的是电势差与电场强度的关系。我们知道,欲建立起两个事物间或者是某一事物的两个侧面间的关系,首先应该确认其间确实存在着某种关系。电场强度量化了电场的力的特性,电势量化了电场的能的特性。运用朴素的哲学观点就可以判断:作为量化同一事物(电场)的两个不同侧面(力与能)的物理量,电场强度与电势之间必然存在着某种关系。然后采用问答的方式让学生理解电势差与电场强度一定存在某种关系,那么是一种什么样的关系呢?

我同样采用问答的方式引入。

师:既然我们已经确认电场强度与电势间存在着某种关系,那么我们怎样探究其间的联系、建立其间的关系呢?

生:利用电场力移动电荷做功来建立其间的关系。

师:很好!只是我不明白,你怎么想到“功”这个物理量的呢?

生:受教材的启发。

师:你很老实,做学问就需要一种老老实实的态度。不过我还是想不通:教材的编者怎么想到“功”的呢?

生:……

师:“功”这个量是帮助建立描述电场“力”与“能”特性的电场强度与电势间关系的最合适的“人选”吗?

生:是的,因为“功”和“力”与“能”都有联系。

师:原来如此。一方面做功必须有力;另一方面做功必然引起能的变化。借助于“功”来建立电场强度与电势间的关系真是太合适了!

教师然后再做一个总结性的表述:“关系,实质上就是所谓的规律。”从逻辑学的角度看,探究并建立某两个事物或事物的某两个侧面间的关系,通常情况下需要借助于某个媒介来进行,而对于媒介,则要求能与双方都有着某种联系。为了把描述电场力特性的电场强度和描述电场能特性的电势间的关系建立起来,我们选择的媒介是“功”。一方面是因为做功必须有力;另一方面还因为做功必然引起能的变化。

现在我们如何建立电势差与电场强度之间的关系呢?如果说确认关系的存在是运用了朴素的哲学观点、选择探究关系的方法是借助于逻辑的力量的话,那么建立关系的过程就只能是运用物理的知识了。接下来可以让学生自主地推出U=Ed这一关系式,这一点对于同学来说并不困难。

最后对这一关系运用的要点做进一步的探讨,依然采用问答的方式进行。

师:下面我们将运用所建立起来的电势差与电场强度的关系解决两道例题。在这之前请大家思考一下:形如U=Ed关系式,在运用时有什么需要注意的地方?

生:电场必须是匀强电场。

师:对!还有吗?

生:两点的连线必须与电场方向平行。

师:不平行就不可以吗?

生:那就要进行正交分解。

师:很好!不过,如果电场不是匀强电场,你知道该怎么办吗?

生:……

师:这个问题留待课后思考好吗?

(接下来的例题分析过程此处略)

经过上述的方案改进后,得出以下几点:

一、从知识层面来看

首先,强调电场强度和电势分别是描述电场这一事物的不同特性的物理量;然后,把电场强度和电势依附于电场的基础上,借助于电场力移动电荷做功而导致电势能的改变这一动态过程,导出电势差与电场强度间的关系;最后,通过分析、运用等环节,帮助学生深刻的体会所建立起来的关系的物理含义,较好地达成了知识层面的教学目标。

二、从能力培养来看

教学设计在关注所要呈现的内容的同时,格外关注的是相关内容的呈现过程与呈现方式。教学流程的各个环节较好的运用逻辑的力量,不仅帮助学生建立起一个具体的“电势差与电场强度的关系”,更重要的是以此为例给出了建立两个事物或者是一个事物的两个侧面间关系的一般思路,较好地达成了能力培养的教学目标。

三、从素质影响来看

教学过程呈现出的不仅有一个相对完整的知识体系,更重要的是呈现出了一个严密的逻辑结构。以自觉的逻辑推理方式来思考教学或学习过程中所需呈现的内容及所应呈现的方式,充分地发掘出知识内容中以及呈现知识内容的过程中所蕴含的教育因子,并在教学过程中较好地发挥其相应的教育功能,较好地达成了素质影响的教学目标。

当前高中物理教学中机械传授教材的现象比较普遍,从知识线索到教学素材基本上是照搬照抄,缺乏创意。新课程倡导“用教材教”而不是“教教材”,提倡对教材的二次开发。我认为不能为了追求课堂容量,为了追求考试分数,灌输知识,机械训练,忽视知识的形成过程。物理教学演变为物理习题教学,学生学习沉浸在题海中,从而出现高分低能的现象。经历知识的形成过程,可以丰富学生的感性认识,让学生获得科学思想的渗透、逻辑思维的历炼,这是提高学生科学素养的有效途径。

电场强度习题 篇二

物理教育中的三维目标指的是“知识与技能”、“过程与方法”以及“情感态度与价值观”,这三个目标对于物理的习题教育提出了不同的要求,首先,知识与技能要求物理的习题教育的过程中要求学生掌握物理学习的基础知识以及基本的技能,其次过程与方法要求学生能够在解答题目的过程中了解物理实验探究过程中的使用的方法,学会如何发现问题,思考问题以及解决问题,最后,情感态度与价值观要求学生在进行物理学习的时候形成积极的学习态度,健康的人生态度,正确的科学精神等等。三维目标的提出重点是为了改善以往学生进行物理学习时只重视知识与技能,忽视了过程方法以及情感态度的学习现状,使得学生在学习的过程中能够真正的体会到知识传授的乐趣,感受到自己学习的主体地位,从学习技巧的角度入手,学习到一种学习精神,放眼未来的发展,促进学生身心健康成长。

二、高中物理习题教育在物理学习中的地位

物理习题教育是高中物理整个学习过程中的一个重要的组成部分,在这一部分的学习中,学生能够深刻的理解物理概念以及物理现象中的基本规律,如何熟练的应用物理规律是只有通过大量的物理习题练习才能够实现的,当下多数学生在物理学习的时候都会遇到的问题是:教师在课堂上讲解的概念和基本规律都听懂了,但是实际落实到习题中就无从下手,存在这一问题的主要原因就是学生对于物理概念以及基本规律的认识不够深刻,在审题之后不知道如何灵活的运用课堂学习到的物理概念,而只有通过大量的物理习题的巩固、深化以及练习,学生才能在脑海中形成物理知识的基本框架,并在练习的过程中不断的丰富这一知识框架,形成自己的知识体系。不仅如此,物理习题的教学对于物理概念以及基本规律的教学有辅助的作用,通过物理习题的练习,不仅可以巩固所学习到的新知识,还能够对知识进行深刻的剖析,深入的理解其中所包含的理念。例如:有关电场强度的理解,下列说法中正确的是()

A.由E=F/q可知,电场强度E跟放入电荷q所受的电场力成正比

B.当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊物质,才存在电场强度

C.由E=kQ/r²可知,在离电荷很近,r接近于零时,电场强度接近无穷大

D.电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关在解答这一题目的时候,学生不仅要理解电场强度的概念,还要深入的剖析其中所有知识概念具体应用的条件以及环境,只有在对上述的几个公式进行深入的了解的基础上,才能顺利的找出上述几个选项中存在的问题,并顺利的找出该选择题的正确答案。最后,物理的习题教育可以使得学生在解答物理题目的时候掌握一定的答题技巧以及科学的解题方法,高中的物理教学不仅要就给学生传授相当的科学文化知识,还要向学生们传递一些科学的研究方法,使得学生在面临综合性的物理题目的时候能够有一定的分析以及解答的方法应对,例如物理题目解答的时候常常用到的理想化法、等效法、对称法、守恒法以及极限法等等。

三、在高中物理习题教学中落实三维目标的策略

3.1在习题教学的过程中强化学生对于基本习题的理解

物理学习的过程中一定会出现一些经典的基本概念的问题,这类题目目的在于巩固学生对于物理基本知识的理解,强化对于基本规律以及基本方法的应用,这类题目也是链接难度较高的大题的桥梁,因此在习题教学的时候应当重视对于这类题目的理解,激发学生的探究性趣,拓展学生的物理学习思维,在对基本题型理解讲解的时候,使得学生能够举一反三,对其他类型的物理题目有创新性的理解。

3.2向高中的物理学生介绍常用的物理习题的解答方法

物理学研究过程中常用的方法具有一定的科学性以及规律性,物理习题在编写的时候也会围绕着这些基本的研究方法,因此高中物理教师在进行习题教育的时候可以适当地向学生介绍这些解决办法:首先,是要对物理题目中所涉及的模型掌握识别的能力,物理习题中最常见的就是一些模型问题,例如:斜面模型、连接体模型、圆周运动模型以及抛物运动模型等等,对于这类习题,教师首先要保证学生能够顺利的认出这些模型,在认识的基础上联想这些模型的处理以及解决的方法,之后再对物理题目进行更深入的审题,将题目中涉及到的具体事物进行科学的抽象,联系熟知的物理模型,找出其中的关联性,之后再进一步的进行题目的解答。

3.3在物理习题教育的过程中培养学生的创造性思维能力

面对物理习题中的一题多解的现象的时候,物理教师可以借此来培养学生的思维发散性,改掉以往学生在处理物理问题时候的墨守成规,而是培养学生从多个角度思考问题,面对题目中的关键词,教师引导学生从题目的基本特征或者是解题因素的角度出发,督促学生从多个角度观察、联想,找到更多的思维通路,想到更多的解题途径,引导学生主动发散物理思维。

四、总结

高中阶段的物理学习已经上升到了一个思维层面的历练,在这一过程中,高中的物理教师应当切实的落实习题教育中的三维目标,使得高中学生对于物理这一学科的认知更加的多角度,学习的方法也更加的丰富多样,掌握基本知识以及规律的时候更加的扎实,在物理习题教育的过程中充分地锻炼自己的学习能力,强化自身的综合能力,为之后的学习奠定良好、扎实的基础。

电场强度习题 篇三

例题如图1所示,在平面直角坐标系的第一象限内存在匀强电场,场强方向沿y轴的负方向;在y

(1)求P1到坐标原点的距离及电场强度的大小;

(2)带电粒子通过y轴下方的磁场偏转之后,打在x轴负向x=-h的P3点并由该点射入第二象限内。如果当粒子进入第二象限的同时,在第二象限内加一方向与带电粒子速度方向相反的匀强电场,使得带电粒子在到达y轴之前速度减为零,然后又返回磁场中。请求出带电粒子第四次经过x轴时的坐标及之前在磁场中运动的总时间。

解析本题是典型的独立电场和磁场问题分析,物理过程清晰,给定已知条件和粒子运动简洁明了,题目分层设定问题,步步深入,化简试题的难度。依题意可知,粒子在电场中做类平抛运动,在磁场中做匀速圆周运动,应用类平抛运动规律和牛顿第二定律即可求得P1到坐标原点的距离及电场强度的大小;根据几何知识和洛伦兹力提供转动向心力的动力学规律,可求得带电粒子第四次经过x轴时的坐标及之前在磁场中运动的总时间。解决本题的关键就是弄清物理情景,根据物理情景确定研究对象,分析研究对象的运动状态和受力情况,即可求解。此题给定已知条件较多,分析解决问题的方法相应也比较多,是典型的“一题多解”问题。

(1)求P1到坐标原点的距离及电场强度的大小。

方法二根据带电粒子在有界磁场中运动分析可知:同一粒子在有界磁场同一界面沿相反方向进入和射出磁场,粒子速度方向与磁场界面所成的角度互补,则两部分圆弧弦长相等,由几何关系可知P4的坐标为(-4h,0).

②求带电粒子第四次经过 轴之前在磁场中运动总时间的方法。

方法一粒子入射方向与x轴成α角,由几何关系可知:圆弧所对应的圆心角为2π-2α,设粒子做这部分圆运动所用的时间为t1,则t1=(2π-2α)mqB.

粒子再次进入电场并返回后,与x轴负方向成α角进入磁场,由几何关系可知:圆弧所对应的圆心角为2α,设粒子做这部分圆运动所用的时间为t2,则t2=2αqB,则

t总=t1+t2=2πmqB.

方法二由于带电粒子两次在磁场中运动的过程正好拼成一个完整的圆,所以在磁场中总的运动时间为

t总=T=2πmqB.

习题的“变型”思考是习题分析的重要环节,是学生能力提升不可或缺的组成部分。

思考1若例题(2)中粒子刚好不打入第一象限,其它条件不变。求在第二象限内所加匀强电场的电场强度大小,以及粒子从P1进入电场到第四次经过x轴之前在电场、磁场中运动的总时间。

电场强度习题范文 篇四

关键词:电网 调度 培训 探讨

1、引言

随着社会进步,用户对电力的依赖越来越强,电网事故,即便是局部电网事故对社会造成的影响也不容忽视,因此保证电网的安全、可靠、稳定地向用户供电显得尤为重要[1]。电网调度员作为电力系统运行生产的指挥者,负责电网的安全、稳定、可靠、经济运行,调度员的调度业务水平高低对电网的安全运行产生直接影响。以往大部分调度员由运行部门的优秀运行人员中提拔,但近年来,运行部门对优秀人才越来越重视,想尽办法挽留骨干精英,调度从运行部门抽调有潜质的优秀运行人员进入调度岗位变得越来越困难,只能对刚进入企业的毕业生培训上岗,因而新调度员缺乏现场运行经验,缺乏对设备操作及运行的了解和掌握。同时,电网规模越来越大,电力设备越来越多,网架结构越来越复杂,电网调度的自动化水平越来越高,对电网调度提出新要求,单靠以往的经验调度已无法胜任调度运行工作,需结合理论知识,对电网进行全面分析,方能肩负电网的安全、稳定、可靠运行的重责。通过加强调度员的业务培训,迅速弥补新上岗调度员现场运行经验不足问题和促进调度员由经验型向分析型转变,成为保证电网安全运行的重要手段。以下就如何提高电网调度员的调度业务水平进行探讨。

2、当前电网调度业务培训存在问题分析

当前电网调度的培训存在方式单一,流于形式,缺乏监管,大多数情况下是因考试而培训,调度员学习积极性不高,被动学习,培训效果不明显,对调度员的业务水平提高并不大。当调度员在运行工作中碰到以前没有遇见的新问题、新情况时,往往手足无措,只会向上级请示或向技术骨干求助,延误处理,危急电网安全运行。调度业务培训过程中存在以下问题:

2.1基础理论知识培训不足

目前的理论考试仅限于一年一度的安规考试和调规考试。部分调度员仅在考试前突击复习,过关了事,平时并没有进行系统学习,时间一长,基础知识容易遗忘。《调度管理条例》、《电力系统调度规程》、《安规》等有关制度标准以及输变电设备参数的基本理论知识是调度工作的基石。只有在熟悉各项规章制度的前提下才能按照规定要求进行操作,防止误操作、误调度。若不熟悉相关规章制度,违规操作也浑然不知,危及电网安全运行。

2.2现场实习有如走过场

由于调度部门与运行部门各自独立,调度岗位与运行岗位工作性质也不相同,调度人员进入厂站学习后,不能随便参与运行操作,运行人员进行操作也不会告知实习调度员一同参与,造成调度员现场实习经常无事可做,加上运行部门希望日后工作上与调度员有更好的合作关系,往往在现场实习情况评价意见中给予好评,使现场实习失去应有的作用。因而,大多数情况是调度员到定点变电站参观一下设备,仅从感官了解新投设备,走走过场,任务式完成现场学习,很少了解新投设备原理,特别是新型设备的操作要点以及新型保护的动作原理,往往在进行方式改变时没有考虑设备、保护的对应状态,容易因运行方式与设备状态不对应发生设备误动作事件。如某局地调调度员在下令线路开关代路前没有退出线路两侧光纤差动保护导致代路后保护误动作就是调度员对新型保护的动作特性不了解导致的。

2.3安全活动学习流于形式

班组安全活动普遍存在一些共性问题,如:安全活动流于形式、内容空洞、脱离实际、安全活动记录从内容到签名均出自一人之手,活动内容多为宣读一些通报简报,至于讨论分析内容则很少见到[2],安全活动学习效果不佳,起不到警惕作用。

2.4事故演练的手段仍停留在纸上谈兵式的空想阶段

以前电网结构简单,事故处理方式非此即彼,手法单一,无需考虑潮流计算与分析,凭经验即可实施相关事故处理措施。但随着电网结构越来越复杂,供电规模越来越庞大,一个元件故障在不同时段可能要采取不同的处理方式,可能涉及多方面操作,以往纸上谈兵式的事故预想推演仅从主观考虑,无法对处理方式进行校验,往往会忽略很多细节问题,如是否出现多个元件过载、是否可以采用其他方式处理等,可能出现错误的处理方法引发更严重的电网事故仍浑然不知。当事故如预想的情况发生,调度员采用原来预想的处理方案进行处理时,才发现问题重重无法实施,甚至引发更严重的事故,扩大事故范围。故纸上谈兵式的事故演练已无法满足现代电网调度的培训需求,无法提升调度员的业务水平,甚至可能误导调度员,危及电网安全运行。

3、调度业务培训的完善措施

3.1加强调度员的基础理论知识学习

对调度员基础理论知识的学习应长抓不懈。从管理上规范调度员的理论学习,除一年一度的安规考试和调规考试外,各季度还应要求调度员对某一本规定或规程的某一部分进行学习,季度末对学习内容进行闭卷考试,使调度员不断对各类规章制度进行反复学习,熟记于心,为调度运行工作打下坚实的基础。

电场强度习题 篇五

关键词: 高中物理 物理概念 教学效果

如果把物理学比做一座宏伟壮丽的大厦,物理学规律比做这座大厦的支柱,那么物理学概念则是这座大厦的砖瓦与基石。从逻辑学角度说,物理学是在实验基础上由物理概念组成的判断和推理的逻辑体系。所以,物理概念教学在整个物理教学中有着举足轻重的价值。

所以,要使学生学好物理,就必须让学生精确理解各个概念。概念教学质量直接影响学生整个物理学的学习效果。

1.为什么要引入新的概念

很多老师教学概念的时候喜欢直奔主题,引入概念。美国著名教育家奥苏伯尔指出:把有潜在意义的材料与学生原有认知结构联系起来,这将是有意义的学习,而不是机械的学习。所以,引入一个新概念之前,必须使学生意识到脑海中原有的概念的局限性及引入一个新概念的价值。这样能最大限度地激发学生的学习动机,进而提高概念教学质量。

另外,学生经过初中物理学习,脑海中已经储备很多物理概念。然而,这些感念只能粗略地分析一些物理现象。随着研究问题的深入和细化,我们必须建立新的物理概念(物理量),这是概念教学之前必须让学生意识到的。

例如:在讲“加速度”概念之前,学生关于描述运动的基本概念已经有路程、位移、时间间隔、时刻、速度等。但是这些概念只能表述匀速直线运动或者粗略地描述变速运动。事实上,无论是生活中还是高中阶段,我们面临的运动过程常常是变速运动。因此,加速度教学之前首先要让学生进入变速运动的情境。设计两组匀加速直线运动的每一秒末的瞬时速度的数据,让学生体会到什么样的运动是变速运动,接着问学生这两个运动有什么差异。学生会发现他们能意识到其中的差异,却无法用已有的物理量解释清楚。这样就必须引入一个新的可以方便描述变速运动的物理量――加速度。

2.怎样使学生脑海中形成概念

(1)感性素材支撑

教育心理学认为:教师根据教学目的和要求,从教学内容实际出发,结合学生身心发展特点,运用实际操作、模型演示、生活中熟悉的实例等进行直观教学,这是贯彻“从生动的直观到抽象的思维”的认识规律,是提高教育质量的一种重要方法。物理概念是物理现象的本质在人们头脑中的反映。所以概念教学过程中,首先要提供足够的感性支撑,帮助学生在脑海中对新学概念有一定的感性认识。关于感性素材的选择是有一定要求的。第一,选择的素材必须是学生生活中有强烈感觉的;其次,所选素材必须紧扣教授内容的核心难点,并有助于难点突破。

例如:摩擦力的方向教学:首先,用毛刷在黑板上“刷”,让学生体会毛刷受到的摩擦力的方向及观察毛刷上的毛的弯曲方向。然后反过来:“如果黑板平面也和毛刷一样长有毛的话,那么毛会向哪边弯曲呢?黑板受到的摩擦力方向向哪儿呢?”通过这个例子,学生在一般的情境中很快锁定摩擦力的方向。学生借助“毛”弯曲方向和摩擦力方向之间联系的感性支撑,对常规情境中摩擦力的方向的判断快速予以解决。

(2)典型实验现象对比探索

对于缺乏建立概念所需的足够感性经验,可以通过一些典型实验,使学生获得鲜明的感性知识,在此基础上进一步探索,形成概念。

例如,讲惯性概念时,可以先做课本上介绍的实验,同时结合已有经验,通过讨论分析,建立概念。经常运用实验,不仅能提供概念教学需要的感性材料,还能激发学生兴趣,培养学生观察力和注意力。

3.如何巩固深化运用概念(概念教学问题化、习题化)

学生往往认为自己能复述定义就算理解物理概念了,因此,建立概念后应及时进行有针对性练习,通过在新的问题情境中使用概念,让学生在运用概念中发现对概念理解的偏差。

因此,为了使学生对概念的理解进一步得到加深、巩固和发展,可以设计一系列问题串,把概念的教学问题化、习题化。

如针对“电场强度”是反映电场本身固有属性的一个物理量,就可以编一道例题训练:

(1)在真空中有一电场,在这个电场中的某点P放一点电荷q=1.0×10C,它受到的电场力为3.0×10N,求:

①P点处的电场强度的大小。

②若在P点处换q'=2.0×10C的负点电荷,则P点的电场强度是多大?

③若将P点的点电荷拿走,则P点的电场强度为多大?

④负点电荷q'=2.0×10C,它在P点受到的电场力是多大?

设计意图:让学生的思维在训练中碰撞,学生之间相互交流讨论,加深对概念的理解。

(2)关于电场强度的概念,下列说法中正确的是:

A.若放在P点的试探电荷的电量减半,则P点的场强减半。

B.若P点没有试探电荷,则P点的场强为零。

C.P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大。

D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向

E.E=F/q,若q减半,则该处的场强变为原来的2倍

F.E=kQ/r中,E与Q成正比,而与r平方成反比

G.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向

设计意图:让学生把对电场强度的模糊认识暴露出来。

学生常见的几种认知:(1)有的学生硬套公式E=F/q;(2)有的学生则以为“q变F就变,E也随着变;(3)没有q,F就不存在,场强也就消失。

只有这样把观念的教学习题化,学生自然在练的过程中发现问题的所在,从而加深对概念的理解。

电场强度习题 篇六

二、电场强度与电势之间的关系

在电势的教学中,人教版选修3-1课本中第18页给出了这样一段话:电场线指向电势降低的方向,这一句话作为了绝大多数学生判断两点间电势的高低的基本方法,在课本的问题与练习中,第三题是这样的一题。

3.根据图回答以下题目,然后进行小结。如何根据电场线来判断电场中两点电势的高低?

(1)M,N是同一条电场线上的两点,哪一点电势高?

(2)M,P是同一电场中不在同一条电场线上的两点,哪一点电势高?

进而得出这样的结论:电势高的,电场强度不一定大;电场强度大的,电势不一定高,两者之间没有任何的关系。

结论的结果的确是对的,但真的是电场强度E与电势φ之间没有任何联系吗?这是两个独立的物理量吗?

三、电势与电场强度之间的关系

它的意义是:电场强度在数值上等于沿电场方向上每单位距离上降低的电势。

如何让学生正确地理解这句话?如果学生能够正确的理解这句话,那么,对于电势和电场强度之间的关系的理解将变得非常简单,在运用时也能正确地把准两者的关系,得出正确的结果。

笔者认为,可以从两个方面或者说两种方法去理解这个问题:

方法一:类比法

我们可以回忆一下:加速度与速度之间的关系:

如果我们把Δφ比作Δv,把Δd比作Δt,我们不难看出,两者之间的共通性。即:

加速度反映的是速度在时间上的变化快慢。而电场强度E反映的是电势φ在空间上变化的快慢。

方法二:图像法

在人教版的《电场》第四章节中,课本为我们提供了以下三幅带电体周围的等势面和电场线的图片:

在图片中,我们不难发现这样一种结论:电场线密的地方,等势线同样密集。

我们知道,电场线的疏密反映了电场强度的大小,即电场线密的地方,电场强度E大。

而等势线密集的地方则反映了在空间上电势降低得更快。这也不正是反映了电场强度和电势之间的关系吗?

四、灵活运用

笔者认为,物理概念的建立对于学生来说是非常重要的教学环节。学习概念,是为了能运用概念进行思维,运用概念解决问题。依据认识论的观点,一个完整的教学过程必须经过“由感性的具体上升到抽象的规定”和“再由抽象的规定发展到思维中的具体”这样两个科学抽象的阶段。因而概念的运用阶段也是物理概念教学不可缺少的环节。但要注意,练习的目的在于巩固深化概念,形成技能,培养分析问题、解决问题的能力。因此,选题要典型、灵活多样,对题目的挖掘、探讨要力求深入。将做习题与概念教学分离,甚至相对立,搞题海战术的做法,不仅浪费时间、浪费精力,还容易使学生形成呆板、机械、生搬硬套的思维习惯,不利于深化、活化概念,也不利于分析能力的提高。

电场强度习题范文 篇七

下面本文就人教版《物理》选修3-1第三章第四节《通电导线在磁场中受到的力》课后习题【第94页的第3题(2010年4月第3版)】为素材而设计的一节复习课的变式教学谈谈笔者的一点粗浅做法,以期对中学物理教学有所裨益。

1 原题再现 触摸经典

如图1所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈,匝数n,线圈的水平边长为l,处于匀强磁场内,磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向,大小不变。这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使两臂再达到新的平衡。

(1)导出用已知量和可测量n、m、l、I计算B的表达式。

(2)当n=9,l=10.0 cm,I=0.10 A,m=8.78 g时磁感应强度是多少?

解析 (1)设电流方向未改变时,等臂天平左盘内砝码质量为m1,右盘内有砝码质量为m2,则由等臂天平的平衡条件,有m1g=m2g-nBIl.

电流方向改变后,同理可得(m+m1)g=m2g+nBIl,

两式相减,得B=mg2nIl.

(2)将n=9,l=10.0 cm,I=0.10 A,m=8.78 g代入上式得B=0.48 T.

点评 应用通电导线在磁场中受力的原理,把安培力的知识与天平结合,可以制成灵敏的电流天平,依据力矩平衡条件,测出通电导线在匀强磁场中受力的大小,从而“称出”磁感应强度。

变式1 如图2所示的装置可以用来测量磁场的磁感应强度,天平右臂下面挂一个矩形线圈,宽为L,共n匝,线圈的下半部分悬在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有图示方向的电流I时,天平左右两盘中各加上质量分别为m1和m2的砝码后,天平平衡;当电流反向时(大小不变),右盘上再加质量为m的砝码后,天平重新平衡。由此可知

A.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为(m1-m2)gnIL

B.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为mg2nIL

C.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为(m1-m2)gnIL

D.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为mg2nIL

【由上可知,正确选项为B】

变式2 (2012年新课标卷)如图3中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。

(1)在图中画线连接成实验电路图。

(2)完成下列主要实验步骤中的填空:①按图接线。②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1.③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D;然后读出,并用天平称出。④用米尺测量。

(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=.

(4)判定磁感应强度方向的方法是:若,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。

解析 (1)如图4所示。

(2)③重新处于平衡状态,电流表的示数I,此时细沙的质量m2,④D的底边长L;

(3)B=|m1-m2|gIL;(4)m2>m1.

点评 变式1学生很容易忽略n匝线圈的重力,此题有助于考查学生思维的严密性。变式2实现了题型的转变,由选择题变成实验题,粗略比较可见两者都是先测出电流后计算磁感应强度,都采用了物体平衡的方法测量安培力,利用测量重力来间接测量安培力。另外,将天平改为滑轮来实现改变情景,同时将已知电流改为用电流表测量电流的大小。而且融入了电路连线、电流方向的判断、磁感应强度方向的判断,所以高考题更灵活,涉及面更广,充分考查了学生的迁移能力和实验能力。

可见,此习题提供了测量磁感应强度的一种方法,那么求测磁感应强度还有哪些方法呢?

2 方法变换 各显神通

下面主要围绕测量方法的变换展开变式教学。

2.1 力的平衡法

应用通电导线在磁场中受力平衡的原理,根据平衡条件建立方程,从而“量(求)”出磁感应强度。

例1 如图5所示,一长方体绝缘容器内部高为L,宽为d(前后面距离),左右两侧装有两根开口向上的管子a、b,上、下两侧装有电极C(正极)和D(负极),并经开关S与电源连接,容器中注满能导电的液体,液体的密度为ρ.将容器置于一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。当开关断开时,竖直管于a、b中的液面高度相同;开关S闭合后,a、b管中液面将出现高度差h,电路中电流表的读数为I.求磁感应强度B的大小。

解析 开关S闭合后,容器内部导电液体中有自上而下的电流通过,等效为长为L的电流在磁场中受安培力的作用,这样使得两侧管中的液面出现高度差,由左手定则可知,电流L受力方向水平向右,右边的那根管内液面高些,从而出现高度差。通电液体在磁场中受到的安培力大小为F=BIL,两管液面高度差为h而产生的压强为ρgh,以长方体的某一横截面为研究对象,由力的平衡知,BIL=ρghLd,化简得B=ρghdI.

点评 此法中只要测出电路中的电流以及“量”出液面的高度差和宽度,就可以实现测出磁感应强度的目的。

2.2 动力学法

应用通电导线在磁场中受力的原理,再根据牛顿运动定律建立动力学方程,从而“求出”磁感应强度。

例2 (2011年新课标卷)电磁轨道炮工作原理如图6所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是

A.只将轨道长度L变为原来的2倍

B.只将电流I增加至原来的2倍

C.只将弹体质量减至原来的一半

D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变

解析 安培力即为弹体所受的合力,有F=ma,F=BIl,v2=2aL,B=KI,联立以上方程可得:v=2kI2lLm.所以正确选项为B、D.

点评 此题虽然没有直接要求求出磁感应强度,但是可以进行适当改编。如变成“通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而以速度v射出,求加在垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)磁感应强度的大小”。【参考答案:B=mv22ILl】

2.3 功能关系法

磁场具有能量,这种能量与磁感应强度有关;而功是能量转化的量度。因此,只要建立功和磁场能之间的关系,就可求得磁感应强度。

例3 (2002年上海卷)磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为B2μ,式中B是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B,一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图7所示。因为F所做的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B=.

解析 拉力做功为W=FΔl,磁铁与铁片P间隙中磁场能量E=B22μAΔl,据题意W=E,联立求得:B=2μFA.

点评 因为Δl很小,所以在这段位移内拉力可视为恒力,然后利用恒力功的计算公式求解。从“测”出力的大小实现测量变换,从而实现可“测”。

2.4 磁偏转法

带电粒子以垂直于磁场方向的速度垂直射入匀强磁场时,会发生偏转而做匀速圆周运动,通过“画”出轨迹以及对轨迹的研究并利用相关规律,便可求出磁感应强度。

例4 (2002年全国卷)电视机的显像管中,电子束的偏转是利用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如图8所示。磁场方向垂直于圆面,磁场区的中心为O,半径为r.当不加磁场时,电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度θ,此时磁场的磁感应强度B应为多少?

解析 如图9所示电子在磁场中沿圆弧ab运动,圆心为O,半径为R.以v表示电子进入磁场时的速度,m、e分别表示电子的质量和电量,则由动能定理得eU=12mv2.

由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得evB=mv2R,又有tanθ2=rR,

由以上各式解得B=1r2mUetanθ2.

点评 处理带电粒子在磁场中的圆周运动问题的关键是画出符合题意的轨迹图,确定圆心,然后根据几何关系求半径,从而“画(测)”出磁感应强度。

2.5 电磁感应法

处于磁场中的闭合线圈,当磁通量发生变化时,由电磁感应规律知,线圈中会产生感应电流,研究其受力和运动,根据与磁感应强度相关的物理规律可“读(求)”得磁感应强度。

例5 物理实验中,常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电量。如图10所示,探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度。已知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中,开始线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转180°,冲击电流计测出通过线圈的电量为q,由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为

A.qRS B.qRnS C.qR2nS D.qR2S

解析 由题意知:初始时,Φ1=BS,把探测线圈翻转180°,则Φ2=-BS,ΔΦ=|Φ2-Φ1|=2BS,由E=nΔΦΔt、I=ER、I=qΔt,联立求得:B=qR2nS.所以正确选项为C.

点评 闭合电路在磁场中由于磁通量发生变化会产生感应电流,利用法拉第电磁感应定律以及闭合电路欧姆定律等规律,通过“读”出电流计的读数并测出通过线圈的电量,从而测出磁感应强度。

此外还可以利用霍尔效应、磁流体发电机、磁强计等实际应用为背景的问题设计,实现测量磁感应强度。

电场强度习题范文 篇八

一、K-借助课前讨论开展教学预习(what I know)

KWL教学环节中的K是指“what I know”,在这一环节中,主要考察学生对于课程的掌握程度,学生在课前预习的过程中对于本课的基本内容有了一定了解后,便于教师开展教学,提高效率。在K环节中,教师可以布置预习任务为学生提供预习方向,并采取课前讨论的方式帮助学生开展课前预习。例如在进行电场强度一课的学习时,教师为学生设计预习任务如下:

课程回顾

(1)回忆我们初中所学过的磁场的知识,并回答同名和异名磁极间的相互作用是如何实现的?我们采用什么样的方法来加以证明的?

(2)回忆上节课所学习的库仑定律的内容和公式。

设计目的:在这一环节中,通过磁场来类比电场,为学生的类比学习提供基础;复习上一节课的知识,为本节课的学习做好准备。

课程预习

阅读课文,并回答下列问题

(1)两个距离很远的物体间存在万有引力吗?

(2)电荷之间的相互作用是如何实现的?能否采用实验的方式加以证明?

(3)电场基本性质,类比电场、磁场、重力场。

(4)电场强度是如何定义的?电场强度是由什么产生的?电场强度的公式、单位、方向。

设计目的:通过设置问题,让学生对于本课的学习内容有大致的了解,通过小组讨论的方式来解决问题,为下一环节的学习做好准备。

预习反馈

默写电场强度的公式,判断下列描述是否正确:

(1)在E=Fq中,q越大,电场强度越小。

(2)在E=Fq中,E的方向和F相同。

在预习任务的布置时,教师要进行问题筛选,选择有引导性的问题作为预习任务,提高预习的效率。在预习结束后,学生将自己所存在的问题记录下来,便于下一个环节的学习。

二、W-通过课间提问提出教学目标(what I want to know)

KWL教学环节中的W是指“what I want to know”,在这一环节中,主要由学生进行提问,学生针对于课堂预习内容提出自己想要了解知识,在接下来的教学环节,教师对问题作出回答。W环节旨在通过学生自主提问的方式提高他们的学习主动性,做好从简单预习到深层次教学的过渡。

例如在进行完平抛运动一课的预习后,学生针对于教学内容提出了以下问题:

(1)在平抛运动中如果没有重力,而采取其他力,小球还会做平抛运动吗?

(2)平抛运动的速度方向对小球运动轨迹有什么影响?

(3)希望在教学环节中能够做平抛运动的小实验?

(4)平抛运动和其他的曲线运动有什么不同?

(5)平抛运动的应用。

通过对学生提出的问题进行分析,我们可以发现,学生已经掌握了平抛运动的重点,懂得从初速度、受力等方面来了解平抛运动,同时也希望通过实验来验证平抛运动的理论。

在开展课堂教学的过程中,教师在讲解的过程中穿插解决学生的问题。如在讲解了平抛运动的相关概念后,教师可以引导同学解决问题

.

在此过程中,采取学生自主提问的方式提高了学生的课堂主动性,在其后解决问题的环节学生也能够全心投入学习。

三、L-凭借课堂学习作出教学总结(what I have learned)

KWL教学环节中的L是指“what I have learned”,是指学生在进行课堂内容的学习后,对于所学的内容进行概括总结,通过总结环节,学生梳理了课堂的学习内容,加深了对于课堂内容的理解。在课堂总结环节,教师可以先让学生自行总结,培养他们对于知识总结萃取的能力,在学生总结结束后,提出课堂重点,让学生对于没有考虑到的问题进行补充。如在进行电场和磁场一课的教学后,教师布置总结的任务,让学生比较电场和磁场的相互关联。如三名同学对于课堂总结内容如下:

对着三名同学的总结情况进行点评,并提出教师的总结重点。通过对学生的总结分析,教师提出总结补充:将电场线和磁感线的分布图进行对比分析。同时为学生布置课后作业:从以上几个方面对于自己的总结内容进行完善补充。

这三名同学都对电场和磁场中的关系进行了有效的总结,总结的内容均有待完善,在学生总结结束后,教师选择有代表性的学生总结通过多媒体进行展示,并分析学生在总结过程的成功点和不足之处。通过学生总结、小组讨论、教师点评,提高了学生对于知识主动获取探索的能力,有效提高了课堂效率。

四、W-依托课后思考进行教学反思(wandering further)

W环节是对KWL教学环节进行的补充,W环节是指“wandering further”,是指在整个教学过程结束后,学生对于课堂内容更深层次的思考。在这一环节中,可以由学生自己提出想要深入了解的问题,也可以由教师布置课后思考内容,对课堂内容展开知识拓展。如在进行完带电粒子在磁场中的运动一课的教学后,教师可以布置如下问题:

(1)根据带电粒子在磁场的运行轨迹,我们可以发现,运行轨迹是圆,那么我们是否能够设置电场和磁场的存在位置以及粒子的初速度等来使粒子运动轨迹成为“0”或者“8”?

(2)如图1所示,我们建立xoy坐标系,并将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,在三个区域的场强分别为B1、B2、B3,其中B2=2B1=2B3.其中Ⅱ区域的左右两侧存在着匀强电场,当带电粒子q从A点沿y轴发出时,轨迹为“0”,试分析E1、E2的大小、方向。

(3)如果例子按照“8”字所示的运动轨迹运行时,在Ⅱ区域的场强该如何设计?

阅读是学习,摘抄是整理,写作时创造。以上就是精优范文给大家分享的8篇电场强度习题,希望能够让您对于电场强度习题的写作更加的得心应手。

114 111920