電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度(20210929152720)

1、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度教學(xué)設(shè)計(jì)人大附中朝陽(yáng)學(xué)校宋沅蒲教學(xué)背景說(shuō)明教材分析：本節(jié)課是教科版選修 3-1第一章靜電場(chǎng)第三節(jié)的內(nèi)容。是高中階段電學(xué)內(nèi)容的開(kāi)始，也是高中階段基礎(chǔ)的內(nèi)容之一，它既是電磁學(xué)知識(shí)的根底，又是其他物理學(xué)知識(shí)的重要根底。而本章的核心內(nèi)容就是這一節(jié)電場(chǎng)的概念及描述電場(chǎng)特性的物理量。本節(jié)?電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線? 是這一章的第三節(jié)， 教材內(nèi)容放在庫(kù)侖定律之后，是對(duì)庫(kù)侖定律的深入理解，進(jìn)一步明確了兩電荷之間作用的本質(zhì)，是通過(guò)電場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)又為后續(xù)課電路、磁場(chǎng)的學(xué)習(xí)作好鋪墊。因此本節(jié)課具有承前啟后的作用。統(tǒng)觀教材，不難發(fā)現(xiàn)本節(jié)內(nèi)容教學(xué)知識(shí)點(diǎn)多：電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度，電場(chǎng)線，檢驗(yàn)電荷，點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，

2、 場(chǎng)源電荷，矢量運(yùn)算，勻強(qiáng)電場(chǎng)等 ，所以我將本節(jié)內(nèi)容分為兩個(gè)課時(shí)完成。本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容有：電場(chǎng)、 電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)以及電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加。學(xué)情分析：學(xué)生在學(xué)習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了庫(kù)侖定律，可以定量計(jì)算電荷之間的相互作用， 這對(duì)本節(jié)課學(xué) 生研究電場(chǎng)、定義電場(chǎng)強(qiáng)度有很大的幫助。 但是電場(chǎng)這個(gè)概念是學(xué)生第一次接觸， 學(xué)生關(guān)于場(chǎng)的知識(shí)體系 不完備，而且場(chǎng)比擬抽象，需要教師逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)理解電場(chǎng)的概念。高一學(xué)生已具備一定的分析推理，邏輯思維能力。但學(xué)生提出問(wèn)題、闡述自己的觀點(diǎn)并進(jìn)行科學(xué)論證的能力還是比擬弱的。因此，在教學(xué)中，我將根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況建立合理的教學(xué)梯度，有意識(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析電荷在電場(chǎng)中所

3、受靜電力通過(guò)科學(xué)論證等思維方式找到定義電場(chǎng)強(qiáng)度的方法，即比值定義法。教法分析：1、了解和關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知情況，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)信息的表達(dá)能力和教學(xué)的直觀性。2、 注意知識(shí)的逐層深化和科學(xué)研究方法的建立，通過(guò)深入淺出的分析和啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生歸納，靈活應(yīng)用知識(shí)進(jìn)行釋疑。使學(xué)生能夠通過(guò)科學(xué)論證，總結(jié)出電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法，從而更好地理解電場(chǎng)強(qiáng)度。教學(xué)目標(biāo)1. 知道電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的，體會(huì)電場(chǎng)的物質(zhì)觀。2 通過(guò)科學(xué)論證思維方法，類比所學(xué)比值定義法來(lái)建構(gòu)電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，知道電 場(chǎng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。3能根據(jù)點(diǎn)電荷的相互作用庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式，

4、進(jìn)一步體會(huì)電場(chǎng)的存 在反映了電荷之間的相互作用觀。4知道場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理，并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)一重點(diǎn)1、電場(chǎng)強(qiáng)度的概念確立2、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度及電場(chǎng)疊加原理二難點(diǎn)1、電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法2、電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力的區(qū)別和聯(lián)系流程圖根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)侖的定義, 求斡點(diǎn)陀荷的電場(chǎng)利用庫(kù)侖定愷宦就計(jì) 窮.引入電煬強(qiáng)歴婭過(guò)論證得岀電場(chǎng)強(qiáng)度 的定義，休會(huì)比值法定 朮的特點(diǎn)引入電場(chǎng)的槪倉(cāng)觀察丈塹，定性分新電 場(chǎng)祖空何中有強(qiáng)宵弱論證.感丸電場(chǎng)的客 規(guī)"在及物質(zhì)性探？描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的 物理雖U 論證力案的討倫和世定活動(dòng)計(jì)檢多個(gè)點(diǎn)41荷心:農(nóng)的空間 屮菜點(diǎn)電場(chǎng)，學(xué)習(xí)電場(chǎng)曲加 惶理比擬電場(chǎng)強(qiáng)度的定

5、罠式 和點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)時(shí)決宦式教學(xué)過(guò)程說(shuō)明教 學(xué) 環(huán) 節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖環(huán)師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了點(diǎn)電荷之間的學(xué)生：觀點(diǎn)一：我認(rèn)為它們之間沒(méi)有帶著學(xué)生了解電場(chǎng)的節(jié)相互作用，它們并沒(méi)有接觸，那它們媒介，電荷之間的相互作用就是一種建立過(guò)程-一-之間的相互作用是如何產(chǎn)生的呢？超距作用。:觀點(diǎn)二:我認(rèn)為超距作用是不正確新的，因?yàn)榱κ俏矬w與物體之間的相互課作用，它們之間必然存在某種物質(zhì)。引師：一開(kāi)始人們認(rèn)為靜電力就是一種入超距作用，后來(lái)法拉第提出了一個(gè)猜 想，他認(rèn)為電何周圍存在著電場(chǎng)，處 在電場(chǎng)中的其他電荷收到的作用力 就是這個(gè)電場(chǎng)給的，這個(gè)猜測(cè)最終被 麥克斯韋證實(shí)，并開(kāi)展了法拉第的理 論。師：我們之前

6、學(xué)習(xí)過(guò)類似的相互作用學(xué)生：磁鐵之間的相互作用通過(guò)磁場(chǎng)利用所學(xué)知識(shí)，幫助學(xué)力嗎？傳遞、天體之間的萬(wàn)有引力通過(guò)引力生逐步建立起場(chǎng)的知場(chǎng)傳遞識(shí)體系，引導(dǎo)學(xué)生更好 地學(xué)習(xí)電場(chǎng)師：這節(jié)課，我們來(lái)學(xué)習(xí)一下電荷之 間是如何相互作用的師：我們就把空間中客觀存在的這種 特殊物質(zhì)稱為電場(chǎng)。我們只討論靜止 電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，即靜電場(chǎng)師：電場(chǎng)是看不見(jiàn)摸不到的，現(xiàn)在空間中有一個(gè)帶電體，我們?cè)撊绾螜z驗(yàn)空間中有沒(méi)有電場(chǎng)存在呢?新 課 教 學(xué)合作 探 究師：演示實(shí)驗(yàn)師：我們可以用一個(gè)電荷來(lái)試探帶電 體周圍有沒(méi)有電場(chǎng)， 我們把這個(gè)電荷 叫做試探電荷。我們知道這個(gè)電場(chǎng)是 由帶電體激發(fā)的，那么這個(gè)帶電體所 帶的電荷就叫做場(chǎng)源電荷，或

7、源電 荷。學(xué)生：電場(chǎng)的一個(gè)特征是對(duì)放入其中 的電荷有力的作用。 可以在空間中放 一個(gè)檢驗(yàn)電荷，看它有沒(méi)有受到力的 作用，如果受力了，說(shuō)明空間中存在 電場(chǎng)；反之，那么無(wú)電場(chǎng)提問(wèn)讓學(xué)生來(lái)設(shè)計(jì)檢 驗(yàn)方案，引導(dǎo)學(xué)生思 考，激發(fā)學(xué)生的思維通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生 直觀地看到電荷之間 的相互作用，并鍛煉學(xué) 生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析 總結(jié)的能力師：現(xiàn)在大家來(lái)思考一下，什么樣的 電荷可以做試探電荷呢？師：我們來(lái)看這個(gè)實(shí)驗(yàn)，大家看到了 什么現(xiàn)象？師：這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了什么呢？師：剛剛我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了在空間 中不同位置，電場(chǎng)的強(qiáng)弱是不一樣 的，那么我們?cè)趺疵枋鲭妶?chǎng)的強(qiáng)弱 呢？說(shuō)出自己的觀點(diǎn)，以及依據(jù)。學(xué)生：試探電荷應(yīng)該要不影響

8、原來(lái)的 電場(chǎng)，所以試探電荷的電荷量和尺寸 充分小學(xué)生：同一個(gè)電荷在電場(chǎng)中的不同位 置所受電場(chǎng)力的大小是不一樣的 學(xué)生：電場(chǎng)在空間中的分布是有強(qiáng)有 弱的學(xué)生：觀點(diǎn)1：可以用靜電力來(lái)表示 電場(chǎng)的強(qiáng)弱。理論依據(jù)：電荷在不同 位置所受靜電力不同， 靜電力大的地 方電場(chǎng)強(qiáng)，靜電力小的地方電場(chǎng)弱， 靜電力的大小可以反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱 觀點(diǎn)2 :不可以用靜電力描述電場(chǎng)的 強(qiáng)弱。理論依據(jù)：因?yàn)樵陔妶?chǎng)中的同 一位置，不同電荷所受靜電力是不一師：下面我們就來(lái)驗(yàn)證一下冋學(xué)的猜 想正不正確。利用上節(jié)課學(xué)習(xí)的庫(kù)侖 定律做一下例1,填寫(xiě)表格師：現(xiàn)在我把同學(xué)們的計(jì)算結(jié)果都呈 現(xiàn)在這里了，那我們分析數(shù)據(jù)來(lái)看一 下，可不可以用 F

9、/q來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng) 弱師：非常好，現(xiàn)在我們找到了一個(gè)量 F/q，匕可以表示電場(chǎng)中某一點(diǎn)的性 質(zhì)，我們就用它來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱， 它就是電場(chǎng)強(qiáng)度，這也是我們這節(jié)課 學(xué)習(xí)的非常重要的一個(gè)物理量，我們用E來(lái)表示。E=F/q試探電荷在電場(chǎng) 中某個(gè)位置所受的力與試探電荷的 電荷量的比值叫做電場(chǎng)強(qiáng)度師：大家想一下，電場(chǎng)強(qiáng)度是用什么 方法定義的，和我們之前學(xué)習(xí)的哪個(gè) 物理量的定義方法是一樣的？師：用這類方法疋義的物理量有什么 特點(diǎn)？樣的，而電場(chǎng)強(qiáng)弱是電場(chǎng)本身的性 質(zhì)，電場(chǎng)中某一位置的強(qiáng)弱應(yīng)該是一 定的，所以不能用靜電力來(lái)描述。 猜測(cè)：可以用試探電荷所受靜電力與 其電何量的比值來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱 學(xué)生：計(jì)算填表通

10、過(guò)學(xué)生計(jì)算電荷之 間的相互作用，讓學(xué)生 對(duì)上節(jié)課的知識(shí)有一 個(gè)回憶。通過(guò)分析計(jì)算 結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生分析數(shù) 據(jù)并加以處理歸納的 能力通過(guò)對(duì)結(jié)果的逐步分 析，讓學(xué)生體會(huì)電場(chǎng)概 念建立的過(guò)程，體驗(yàn)科 學(xué)論證的過(guò)程，培養(yǎng)并 提升學(xué)生科學(xué)論證思 維能力OA=0.1mOB=0.3mqi=1 x 10-8Ccp=2x 10-8Cq3=-3 x 10-8CF/q學(xué)生：通過(guò)剛剛的計(jì)算，我們發(fā)現(xiàn)， 在門(mén)處，這兩個(gè)電荷所受靜電力與電 荷量的比值是一樣的，在r2處，它們 的靜電力與電荷量的比值也是一樣 的，而且與r1處的值不一樣。 對(duì)一個(gè) 已經(jīng)確定的場(chǎng)源電荷來(lái)說(shuō)，F(xiàn)/q是一個(gè)僅僅與位置有關(guān)的物理量，我們可 以用它來(lái)描述

11、某一確定電場(chǎng)的強(qiáng)弱 分布情況學(xué)生：是用比值法定義的，和以前學(xué) 習(xí)的密度、速度、加速度的定義方法 是一樣的學(xué)生：這些物理量都需要借助別的量 來(lái)定義，但與這些量無(wú)關(guān)。拿電場(chǎng)強(qiáng) 度來(lái)說(shuō)，它與試探電荷的靜電力與電 荷量都沒(méi)有關(guān)系，只與它們的比值有師：好，這就是比值定義的特點(diǎn)。下 面我們接著來(lái)了解電場(chǎng)強(qiáng)度，它的單位是什么呢？關(guān)學(xué)生：根據(jù)定義式，我們可以得出電 場(chǎng)強(qiáng)度的單位是 N/C師：那電場(chǎng)強(qiáng)度是一個(gè)標(biāo)量還是矢量？學(xué)生：矢量。因?yàn)镋-F/q, F是一個(gè) 矢量，q是標(biāo)量，所以它倆的比值是師：電場(chǎng)強(qiáng)度是一個(gè)矢量，那么它既 有大小，又有方向。物理學(xué)中規(guī)定電 場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電 何在該點(diǎn)所受靜電力的

12、方向相同。一個(gè)矢量師：下面我們來(lái)判斷一下空間中不冋讓學(xué)生活動(dòng)判斷電場(chǎng)位置處的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向給出一個(gè)學(xué)生：通過(guò)分析出正電荷在該處的受方向，有助于他們更好點(diǎn)電荷，讓學(xué)生指出某個(gè)位置電場(chǎng)的 方向力方向，從而指出電場(chǎng)強(qiáng)度的方向地應(yīng)用記憶環(huán)師：點(diǎn)電荷是最簡(jiǎn)單的場(chǎng)源電荷，學(xué)學(xué)生：根據(jù)前面計(jì)算，得出點(diǎn)電荷的節(jié)習(xí)了電場(chǎng)強(qiáng)度，我們來(lái)計(jì)算一下點(diǎn)電電場(chǎng)E-kQ/r2，可以看出，點(diǎn)電荷的荷產(chǎn)生的電場(chǎng)是什么樣的？假設(shè)空電場(chǎng)和匕自身的電何量以及與場(chǎng)源:間中有一個(gè)點(diǎn)電荷，它的電荷量為Q,電何的距離是有關(guān)的應(yīng)它周圍電場(chǎng)和什么有關(guān)呢？用師：E=kQ/r2和E=F/q有何區(qū)別？學(xué)生：E-F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，遷是由于任何電場(chǎng)

13、，而 E-kQ/r2只適用移于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)。 E-F/q在中的 q是試探電荷的電荷量，E-kQ/r2中的鞏Q是場(chǎng)源電荷的電荷量固師：正點(diǎn)電荷和負(fù)點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)學(xué)生：在以點(diǎn)電荷為中心的球面上，提有什么異同呢？各處的電場(chǎng)強(qiáng)度是大小相等的。如果高是正點(diǎn)電荷，電場(chǎng)的方向沿半徑向 夕卜，如果是負(fù)點(diǎn)電荷，電場(chǎng)方向沿半 徑向內(nèi)讓學(xué)生各抒己見(jiàn)，引導(dǎo)師：我們剛剛討論的是空間中只有一學(xué)生：觀點(diǎn)1先計(jì)算兩個(gè)點(diǎn)電荷各自學(xué)生從觀點(diǎn)、依據(jù)、推個(gè)點(diǎn)電荷，如果這時(shí)候有兩個(gè)點(diǎn)電在某處電場(chǎng)強(qiáng)度，然后將它們直接代理、反駁等幾個(gè)方面進(jìn)何，該如何求空間中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)？數(shù)和觀點(diǎn)2先計(jì)算兩個(gè)點(diǎn)電荷分別在某 處的電場(chǎng)強(qiáng)度，然后根據(jù)平行四邊形 定那么，將它們矢量和行科學(xué)論證師：好，這個(gè)就是電場(chǎng)疊加原理，電 場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電何單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量 和。下面，同學(xué)們來(lái)做一道例題，練 習(xí)一下如何求有多個(gè)點(diǎn)電荷的空間 的電場(chǎng)強(qiáng)度環(huán) 節(jié) 四回 憶 反 思引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的知識(shí)框架學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，完成當(dāng)堂 檢測(cè)板書(shū)一、電場(chǎng)1電場(chǎng)：電荷周圍存在著由它產(chǎn)生的一種特殊物質(zhì)2靜電場(chǎng)：靜止的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)二、試探電荷、場(chǎng)源電荷試探電荷性質(zhì)：電荷量、尺寸充分小三、電場(chǎng)強(qiáng)度1定義2表達(dá)式：E=F/q3單位：N/C4.矢量，方向：與正電