電場強(qiáng)度教學(xué)設(shè)計(jì)課題

1、標(biāo)準(zhǔn)文檔探究電場的力的性質(zhì)授課選手楊慧琴所在學(xué)校延安大學(xué)課程名稱高二今啜物理選用教材選彳3-1 ,上?？萍冀?育出版社，2007年第 2版授課題目探究電場的力的性質(zhì)授課章節(jié)第2章第1節(jié)教學(xué)用具磁鐵、翼形磁針、起電機(jī)、鐵架臺(tái)、金屬小球教學(xué) 任務(wù) 分析本章具有概念多，綜合知識(shí)性強(qiáng)，概念比較抽象等特點(diǎn)。電場強(qiáng)度是電學(xué) 中最基本的概念之一，是整個(gè)電磁學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)本節(jié)課，可以使學(xué) 生認(rèn)識(shí)電場的力的性質(zhì)，掌握研究電場力的性質(zhì)的方法，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維 能力。根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求：”通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)電場，會(huì)用電場強(qiáng)度描述電場”， 本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)是這樣安#卜的：通過演示實(shí)驗(yàn)引入新課。對(duì)于講授新課采用的

2、是探究式教學(xué)方式，輔之以討論法和講授法分為五個(gè)環(huán)節(jié)：1、創(chuàng)設(shè)情境、提出研究課題；2、猜想假設(shè)，設(shè)計(jì)探究方案；3、收集證據(jù)，驗(yàn)證探究假設(shè)；4、得 出結(jié)論，交流探究體會(huì)；5、案例分析，融會(huì)貫通。這樣設(shè)計(jì)不僅可以使學(xué)生掌 握電場、電場強(qiáng)度的知識(shí)，而且可以學(xué)到諸如類比法、控制變量法、比值定義 法等物理方法，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和理論方案可以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、邏輯思 維能力以及計(jì)算能力，通過了解物理學(xué)史可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家堅(jiān)持不懈的探 索精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。學(xué)習(xí) 心理 分析學(xué)生已經(jīng)掌握了庫倫定律和磁場的知識(shí)，具備了一定的知識(shí)基礎(chǔ)。高二學(xué) 生已經(jīng)具有觀察能力、探究能力和實(shí)驗(yàn)操作能力，理論上具備了接受本節(jié)課知

3、 識(shí)的能力。在生活中，學(xué)生經(jīng)常聽到關(guān)于電場、電磁波的信息，但是由于電場 看不見又摸不著，學(xué)生對(duì)其基本原理并不是很清楚，但是學(xué)生有興趣去探索本 節(jié)課的知識(shí)，這就為本節(jié)課的教學(xué)提供了良好的心理基礎(chǔ)。由于學(xué)生的抽象思 維能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力還比較欠缺，理解電場概念時(shí)會(huì)產(chǎn)生思維障礙。因此在 教學(xué)過程要充分利用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和能力進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡w移，幫助 學(xué)生排除思維障礙，突破教學(xué)難點(diǎn)。教學(xué) 目標(biāo)知識(shí)與技能知道電場的概念。理解電場強(qiáng)度的概念及定義式。 會(huì)推導(dǎo)點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的公式。文案大全標(biāo)準(zhǔn)文檔教學(xué) 目標(biāo)過程與方法經(jīng)歷”探究描述電場強(qiáng)弱物理量”的過程，獲得探究體驗(yàn)。 領(lǐng)略物理方法及思想。情感態(tài)度與

4、價(jià)值觀感受科學(xué)家的鉆研精神。通過電場強(qiáng)度概念的建立過程，訓(xùn)練學(xué)生抽象思維能力。教學(xué)重點(diǎn)理解電場、電場強(qiáng)度的概念；探究描述電場強(qiáng)弱的物理量。教學(xué)難點(diǎn)建立電場、電場強(qiáng)度的概念。教學(xué)模式探究教學(xué)模式教學(xué)方法演示法、實(shí)驗(yàn)法、討論法、探究教學(xué)法、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)創(chuàng)設(shè)情境，引入新課情境一:創(chuàng)設(shè)情境引入新課同學(xué)們，在我們生活中很多力的相互作用都是通過 相互接觸而產(chǎn)生的，請(qǐng)同學(xué)想一想，有沒有兩個(gè)物體沒 有接觸卻發(fā)生了力的作用呢？老師給大家做一個(gè)實(shí)驗(yàn)， 請(qǐng)大家仔細(xì)觀察。老師的手并沒有接觸磁針，磁針卻發(fā) 生了偏轉(zhuǎn)，這是為什 么呢？情境二現(xiàn)在老師給大家做另外一個(gè)實(shí)驗(yàn)。起電機(jī)與金屬小球 并沒有接觸，金屬 小球

5、卻發(fā)生了偏轉(zhuǎn)， 這是為什么呢？ 老師今天將帶領(lǐng)大 家一起探索這個(gè)問題文案大全用磁鐵吸引磁針這樣 簡單的實(shí)驗(yàn)引出兩個(gè) 力相互作用可以不通 過相互接觸。通過實(shí)驗(yàn)引入新課， 可以引起學(xué)生濃厚的 學(xué)習(xí)興趣，誘發(fā)學(xué)生 強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望。標(biāo)準(zhǔn)文檔1、投影展示法拉第和安培的辯論賽情境一：請(qǐng)同學(xué)們觀看法拉第和安培的辯論賽創(chuàng)設(shè)情境提出問題o e提出問題，引出概念 學(xué)生觀看法拉第和安 培的辯論賽，了解歷 史上關(guān)于電荷間相互 作用力的爭論，知道 二人所持不同觀點(diǎn)。 介紹物理學(xué)史上法拉 第觀點(diǎn)被人接受的漫 長歷程，讓學(xué)生學(xué)習(xí) 科學(xué)家執(zhí)著的探索精 神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài) 度。Flash動(dòng)畫使抽象的 電場形象化。問題1:法拉第和

6、安培的觀點(diǎn)各是什么？學(xué)生：安培認(rèn)為電荷間的相互作用是一種超距作 用，可以跨越空間，直接發(fā)生。法拉第認(rèn)為電荷間的相 互作用是通過電場發(fā)生的，有媒介。教師對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行補(bǔ)充并介紹 物理學(xué)史：這種 媒介就是指電荷所產(chǎn)生的電場。由于電場是看不見也摸 不著的，所以法拉第的觀點(diǎn)是不能被人們所接受的，后 來他遇到一位英國的物理學(xué)家 麥克斯韋，他非常贊同法 拉第的思想，在此基礎(chǔ)上建立了 電磁場理論，并且預(yù)言 了電磁波的存在。德國的一位物理學(xué)家 赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí) 了電磁波的存在，法拉第場的觀點(diǎn)才逐漸被人們所接 受。板書1:電跖電場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)請(qǐng)同學(xué)們觀看Flash動(dòng)畫。從電場的概念中我們得知：電場是

7、客觀存在的一種 物質(zhì)，我們可以通過研究電場的性質(zhì)來研究它。文案大全標(biāo)準(zhǔn)文檔創(chuàng)設(shè)情境提出問題問題2:從安培和法拉第的辯論賽中可以知道電場 的基本性質(zhì)是什么？學(xué)生：對(duì)放入其中的電荷有力的作用板書2:電場的性質(zhì)對(duì)放入其中的電荷有力的作用客觀物質(zhì)的性質(zhì)可以在相互作用中直接或間接地 表現(xiàn)出來。例如：通過布朗運(yùn)動(dòng)，研究液體分子的運(yùn)動(dòng); 通過小磁針的偏轉(zhuǎn)，研究磁場的性質(zhì)。研究電場的性質(zhì) 就需要在電場中放入一個(gè)電荷，通過電荷的受力情況來 研究。問題3:可不可以隨意地放入一個(gè)電荷？學(xué)生：電荷的電量要充分的小，不影響要研究的電 場；電荷的體積也要小，便于研究電場中各點(diǎn)的情況。滿足這樣要求的電荷叫做試探電荷，顯然，

8、試探電 荷是一種理想化模型，有了試探電荷我們就可以研究電 場的屬性。2、定性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想假設(shè)通過提問，讓學(xué)生再 次回憶法拉第和安培 辯論賽的內(nèi)容，總結(jié) 出電場的基本性質(zhì)， 培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)能力 和表達(dá)能力。舉例分 析研究客觀物質(zhì)性質(zhì) 的方法，知道研究電 場力的性質(zhì)的方法。學(xué)生理解什么是試探 電荷，試探電荷應(yīng)該 具備什么樣的條件。讓學(xué)生再次接觸理想 化模型。定性實(shí)驗(yàn)猜想假設(shè)設(shè)計(jì)方案通過演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo) 學(xué)生進(jìn)行猜想假設(shè)， 可以使學(xué)生對(duì)怎樣描 述電場有一個(gè)定性的 認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:同學(xué)們，通過剛才的學(xué)習(xí)，我們知道電場確實(shí)是客 觀存在的，那接下來我們就來研究這種特殊物質(zhì)，我們 先來做一個(gè)

9、實(shí)驗(yàn)，這是一個(gè)起電機(jī)，當(dāng)我轉(zhuǎn)動(dòng)它時(shí)，金 屬球上就會(huì)帶上一定量的電荷，那么在它的周圍就會(huì)存 在著電場，我們今天就來研究該電荷周圍存在的電場， 我們就把這個(gè)金屬球所帶的電荷稱之為場源電荷，大家已經(jīng)知道電場是看不見摸不著的， 那如何研究電場呢？ 對(duì)，可以從放入電場中電荷受力情況來研究電場。為了文案大全標(biāo)準(zhǔn)文檔把同一試探電荷放在 電場的不同位置，用 來證明電場的強(qiáng)弱和 距離有什么樣的關(guān) 系。使所有的學(xué)生都能看見實(shí)驗(yàn)操作，老師把實(shí)驗(yàn)錄成視 頻，請(qǐng)大家觀看老師做的實(shí)驗(yàn)，試探電荷在電場力的作 用下發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，然后我們把試探電荷放在離場源電荷 較遠(yuǎn)的位置，大家觀察到什么現(xiàn)象？對(duì)，試探電荷的偏 角變小了，試探電

10、荷偏角變小說明試探電荷受到的力變 小了，而這個(gè)力又是電場給它的，這就說明，在電場中 的不同位置。電場的強(qiáng)弱不同問題1:同學(xué)們可以猜想下，各點(diǎn)的電場強(qiáng)弱可能 與哪些因素有關(guān)？學(xué)生：電場的強(qiáng)弱可能與試探電荷量、場源電荷量、 試探電荷距場源電荷的距離及試探電荷受到的電場力 有關(guān)。3、理論方案，摸清“脾氣”請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)自己的猜想，以及課本上的理論方案 進(jìn)行設(shè)計(jì)理論方案。學(xué)生設(shè)計(jì)的理論方案猜想假設(shè)在Q產(chǎn)生的電場中：設(shè)計(jì)方案將同一試探電荷q放置在電場的不同位置，計(jì)算學(xué)生經(jīng)過理論分析， 可以定量的理解影響 電場強(qiáng)弱的物理量。試探電荷所受到的力。如圖所示，A將不同試探電荷放在電場中的同一位置，計(jì)算 試探電荷所

11、受到的力以及力和試探電荷量的比值。 如圖 所示 和0卜T P0 跳- 一飛文案大全標(biāo)準(zhǔn)文檔計(jì)算的結(jié)果填入表格一表格一：理論方案結(jié)果猜想假設(shè)設(shè)計(jì)方案i試探電荷|旦 里q2q3q1在A點(diǎn)受j力!k*F rk啰=2F rk學(xué)=3Fr在B點(diǎn)受j力!10=F24r 4 2Qq 2F ko4r 4 !k3Qq Jf !4r 4 t通過這個(gè)表格的設(shè) 計(jì)，可以直觀的對(duì)比 同一試探電荷在電場 中不同位置，不同試 探電荷在電場中的同 一位置受力情況以及 受力跟電荷量比值的 情況。收集證據(jù)驗(yàn)證假設(shè)學(xué)生通過觀察坐標(biāo) 軸，發(fā)現(xiàn)在電場中的 不同位置試探電荷受 到的電場力和電荷量 的比值不同，在電場 中的同一位置試探電 荷

12、受到的電場力和電 荷量的比值是相同 的，得出可以用這個(gè) 比值來反映電場強(qiáng) 弱。即電場的力的性 質(zhì)。4、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，揭開真實(shí)“面紗”請(qǐng)同學(xué)們觀察理論方案的表格，并得出相應(yīng)的結(jié)論我們可以通過把表格中的數(shù)據(jù)反映到 坐標(biāo)軸上。同學(xué)們仔細(xì)觀察坐標(biāo)軸，然后說說可以得到怎樣的 結(jié)論。學(xué)生1:同一試探電荷在不同位置所受到的力不相 同。不同試探電荷在電場中的同一位置所受的力也不相 同。學(xué)生2:同一位置F的值相同，不同位置 E值不 qq文案大全標(biāo)準(zhǔn)文檔相同。教師：在電場中的RJ一點(diǎn)，放入電何室不的試探 電荷，電場力/、同，說明是不能用電場力來描述電場強(qiáng) 弱的。使學(xué)生明確電場的強(qiáng) 弱不能用電場力來描 述。得出結(jié)論

13、 交流體會(huì)5、得出結(jié)論，認(rèn)清本質(zhì)通過實(shí)驗(yàn)方案可以知道影響電場強(qiáng)弱的因素； 通過 理論方案可以知道在電場中的同一點(diǎn), 試探電荷受到的 電場力口其電荷量的比值是一個(gè)定值，在電場的不同 點(diǎn)，試探電荷受到的電場力和其電荷量的比值是不同 的，這個(gè)比值是由試探電荷在電場中的位置來決定，跟 試探電荷無關(guān)。因而，可以用這個(gè)比值來來定義反映電 場強(qiáng)弱的物理量。用比值定義一個(gè)物理量，用來表示對(duì)象的某種性 質(zhì)，這種方法我們不是第一次學(xué)到。如果說 2005年世 界田徑錦標(biāo)賽上，劉翔以13秒08奪得110米欄亞軍， 而我們班一個(gè)男生只跑了 10秒，你認(rèn)為該同學(xué)跑得比 劉翔快嗎？學(xué)生：無法判斷，因?yàn)樵撋\(yùn)動(dòng)的位移并不清楚

14、， 僅通過比較時(shí)間是無法比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的，只有確定相同的位移，再來比時(shí)間，才判斷運(yùn)動(dòng)的快慢。教師：這樣我們用單位時(shí)間內(nèi)物體的位移描述物體 運(yùn)動(dòng)的快慢，從而引出了速度這一反映物體快慢的物理 量。同樣，如果直接用電場力的大小表示電場強(qiáng)弱是行 不通的，因?yàn)楸容^的電荷量可能不同，為了能今比較 標(biāo)準(zhǔn)，我們就用單位電荷量的電荷受到的電場力來描述 電場的強(qiáng)弱，并且給這個(gè)比值一個(gè)新的名稱，即電場強(qiáng) 度，簡稱場強(qiáng)。進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生加 深理解。通過舉例，可以使學(xué) 生回憶以前學(xué)過的比 值定義法，用舊的方 法定義新的物理量。用比值定義法定義描 述電場強(qiáng)弱的物理 量，引出電場強(qiáng)度的 概念。通過學(xué)生自己推導(dǎo)電 場強(qiáng)度的

15、定義式，可 以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能板書：電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度是放入電場某點(diǎn)的電荷所受靜電力F跟它1的電荷量q的比值，用E來表示。請(qǐng)同學(xué)們自己寫出電場強(qiáng)度的定義式及單位 板書：電場強(qiáng)度的定義式：E=F電場強(qiáng)度的單位：C q文案大全得出結(jié)論交流體會(huì)標(biāo)準(zhǔn)文檔教師：通過實(shí)驗(yàn)探究我們知道電場是有方向的，所 以電場強(qiáng)度是一個(gè)矢量。問題一：電場強(qiáng)度的方向如何確定學(xué)生：電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)榉旁谠擖c(diǎn)的正電荷 受到的靜電力方向。板書：電場強(qiáng)度的方向：電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向規(guī) 定為放在該點(diǎn)的正電荷受到的靜電力方向。如圖所示：C篇?dú)釺力和思維能力通過PPT展示電場強(qiáng) 度的方向，可以刺激 學(xué)生的視覺，便于學(xué) 生記憶。從電場強(qiáng)度

16、的方向規(guī)定來看，我們也可以把電場強(qiáng)度的方向規(guī)定為負(fù)電荷受到的靜電力方向的反方向。如從理論方案中，我們知道電場強(qiáng)度和試探電荷是沒 有關(guān)系的，就像R=U , R與U和I都沒有關(guān)系，只 是和它本身有關(guān)。I問題二：電場強(qiáng)度大小取決于什么播放Flash視頻，電場強(qiáng)度是由電場本身決定的物 理量，它跟電場中是否有試探電荷，試探電荷的電量及 試探電荷受到的電場力均無關(guān)。教師：在整個(gè)探究的過程中，同學(xué)們都能積極參與, 認(rèn)真思考，勤于實(shí)踐，體現(xiàn)出追求科學(xué)真理的態(tài)度。反 思全過程，大家覺得在設(shè)計(jì)的探究方案或在研究過程中 有哪些不足？你有何改進(jìn)意見？你有哪些收獲和體 會(huì)？學(xué)生：通過以上的分析，我們知道了電場強(qiáng)度的概念

17、、定通過類比影響電阻大 小的因素，便于學(xué)生 總結(jié)出影響電場強(qiáng)度 大小的因素。通過播放Flash動(dòng)畫, 使學(xué)生清楚電場強(qiáng)度 是描述電場本身的物 理量，即電場的力的 性質(zhì)?？隙▽W(xué)生的探究過 程，激發(fā)學(xué)生的探究 欲望，對(duì)學(xué)生的探究 方案和研究過程給以 評(píng)價(jià)并讓學(xué)生自己總 結(jié)不足和改進(jìn)意見， 有利于培養(yǎng)學(xué)生的探文案大全標(biāo)準(zhǔn)文檔得出結(jié)論 交流體會(huì)義式、方向以及取決因素，那么如何來確定點(diǎn)電荷的場 強(qiáng)呢？請(qǐng)同學(xué)們通過庫倫定律和場強(qiáng)定義式推導(dǎo)出點(diǎn)電 荷場強(qiáng)的表達(dá)式。板書：點(diǎn)電荷電場的表達(dá)式：E=kg r問題三：點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的方向如何確定？學(xué)生：某點(diǎn)的場強(qiáng)方向是在該點(diǎn)正點(diǎn)電荷受力的方 向。正電荷與正電荷之間是

18、斥力，所以正電荷的場強(qiáng)方 向是從電荷指向外面。負(fù)電荷與正電荷之間是斥力，所 以負(fù)電荷的場強(qiáng)方向從外面指向電荷。究能力。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下 推導(dǎo)點(diǎn)電荷電場的表 達(dá)式，有利于培養(yǎng)學(xué) 生的動(dòng)手能力口思維 能力。案例分析 融會(huì)貫通6、通過案例分析，深入理解判斷題一：根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式，電場強(qiáng)度的大小跟試探電荷所受到的力成正比， 跟試探電荷的電量成 反比，對(duì)/、對(duì)？學(xué)生：這是錯(cuò)誤的，因?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的大小與試探電 荷是沒有美系的，只是跟電場本身有美。判斷題一：根據(jù)點(diǎn)電何電場強(qiáng)度表達(dá)式,E與Q成 正比，和r2成反比,對(duì)/、對(duì)？學(xué)生：這是止確的。教師：因?yàn)殡妶鰪?qiáng)度是由Q和r2決定的，所以我們 說這個(gè)式子是點(diǎn)電荷周圍電場強(qiáng)度的決定式。通過判斷題一讓學(xué)生 加深對(duì)電場強(qiáng)度概念 的理解，更加清楚的 知道電場強(qiáng)度的大小 只是和電場本身有 關(guān)。通過判斷題二， 使學(xué)生更加了解電場 強(qiáng)度大小的決定因 素。課堂小結(jié)這節(jié)課主要從知識(shí)和方法兩方面進(jìn)行總結(jié)。知識(shí)：理解電場和電場強(qiáng)度。方法：掌握控制變量法、類比法、比值定義法以及描點(diǎn) 法。通過總結(jié)，可以