高中物理-優(yōu)質(zhì)課1.3電場強度(1)教學設(shè)計學情分析教材分析課后反思

第三節(jié)電場強度教學設(shè)計（第一課時）教學三維目標（一）知識與技能1．知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)．2．理解電場強度的概念及其定義式，會根據(jù)電場強度的定義式進行有關(guān)的計算，知道電場強度是矢量，知道電場強度的方向是怎樣規(guī)定的．理解比值定義式的內(nèi)涵。3．能根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義式推導(dǎo)點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關(guān)的計算．（二）過程與方法通過分析在電場中的不同點，電場力F與電荷電量q的比例關(guān)系，使學生理解比值F/q反映的是電場的強弱，即電場強度的概念；用庫侖定律和電場強度的定義式推導(dǎo)點電荷的電場強度的表達式。（三）情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學生學會分析和處理電場問題的一般方法。比如：比值定義法，類比的方法。數(shù)學推導(dǎo)方法等。用小組討論的形式培養(yǎng)學生合作探究的精神.重點：電場強度的概念及其定義式。難點：對電場概念的理解。教學過程復(fù)習提問：1、什么是庫侖定律？2、庫侖定律的表達式是什么？3、表達式的適用范圍是什么？（二）引入新課問題引入：根據(jù)庫侖定律可以知道兩個帶電體相互靠近就會產(chǎn)生相互作用，那么沒有直接接觸的兩個物體之間的相互作用是怎樣產(chǎn)生的呢？(ppt4兩正電荷相互排斥電荷相互（三）新課教學-----第3節(jié)電場電場強度1、電場：看【PPT4】的flash動畫，兩位物理大師的穿越時空的對話，啟發(fā)學生從歷史事件發(fā)展的過程來認識電場，讓學生分組討論，回答ppt5的兩個問題，從而理解電場不是超越時間和空間的超距作用，而是客觀存在的物質(zhì)．并且同時補充物理學史的知識：首先提出場的概念的物理學家，麥克斯韋在此基礎(chǔ)上建立了完整的電磁場理論，這就是非常著名的麥克斯韋方程組，并預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實驗捕捉到了電磁波，從而證明電場和磁場都是客觀存在的物質(zhì)。利用（PPT6）說明：電荷A和B是怎樣通過電場與其他電荷發(fā)生作用．電荷A對電荷B的作用，實際上是電荷A的電場對電荷B的作用；電荷B對電荷A的作用，實際上是電荷B的電場對電荷A的作用．（1）電荷之間的相互作用是通過特殊形式的物質(zhì)——電場發(fā)生的，電荷的周圍都存在電場.從而引出電場的定義。特殊性：不同于生活中常見的物質(zhì)，看不見，摸不著，但是是客觀存在的，通過看視頻，認識什么是場的物質(zhì)性，進一步理解電場的客觀存在。我們可以通過生活中的實例感受得到看不見的物質(zhì)。比如風，也是看不見摸不著的，但是是客觀存在的.朱自清的散文“吹面不寒楊柳風，不錯的，像母親的手撫摸著你?！睒淙~的擺動等，從受力的角度說明風的客觀存在。同樣相類比，我們也可以通過電場對其中的電荷有力的作用，說明電場的客觀存在。從電場的力的性質(zhì)來研究電場。引出電場力的性質(zhì)。一、電場：⑴定義：存在于電荷周圍的一種特殊物質(zhì)。⑵電場的基本性質(zhì)是：對放入其中的電荷有力的作用。（2）再次提出問題：ppt8完全相同的點電荷q在電場中不同點受到的電場力的方向和大小一般不同，這是什么因素造成的？引出電場強度的物理意義，因為電場具有方向性以及各點強弱不同，所以靠成同一電荷q在電場中不同點受到的電場力的方向和大小不同，我們用電場強度來表示電場的強弱和方向．同時說明，電場強度是既有大小又有方向的物理量，是矢量。用E來表示。2、電場強度(E)：ppt8根據(jù)電場的定義和電場的基本性質(zhì)引出試探電荷和場源電荷----（1）關(guān)于試探電荷和場源電荷-（見ppt8）做ppt10的習題，填好表格，比較同一點放入不同的電荷，和相同電荷放入電場中的不同位置，比較電場力和電場力與電荷量的比值從而指出指出：雖然可用同一電荷q在電場中各點所受電場力F的大小來比較各點的電場強弱，但是電場力F的大小還和電荷q的電量有關(guān)，所以不能直接用電場力的大小表示電場的強弱．那么如果不能用電場力來表示電場的強弱，那么如何來表示呢？利用庫侖定律計算表明：在電場中的同一點，電場力F與電荷電量q成正比，比值F/q由電荷q在電場中的位置所決定，跟電荷電量無關(guān)，是反映電場性質(zhì)的物理量，所以我們用這個比值F/q來表示電場的強弱．如何來表示電場的方向呢？用電場力的方向？（ppt13）通過分析發(fā)現(xiàn)同一電場的同一點因為所放電荷電性的不同而不同。怎樣解決這個矛盾呢？我們規(guī)定：正電荷所受電場力的方向為電場強度的方向。也就是說電場強度的方向與負電荷所受電場力的方向相反。同時放置一個負的點電荷，讓同學自己分析它的某個位置的電場的方向。二、電場強度⑴物理意義：用來描述電場的強弱和方向的物理量⑵定義：電場中某一點的電荷受到的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強．用E表示。公式（大小）：E=F/q（適用于所有電場）單位：N/C和V/m提出問題：電場強度是矢量，怎樣表示電場的方向呢？⑶方向性：物理學中規(guī)定，電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同．指出：負電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點的場強方向相反．（ppt14）給同學們設(shè)置一道例題,帶領(lǐng)學生小組討論并推導(dǎo)真空中點電荷周圍的電場強度是怎樣的呢？說明研究方法：將檢驗電荷放入點電荷周圍的電場中某點，判斷其所受的電場力的大小和方向，讓小組代表到黑板做題，從而得出點電荷電場的電場強度的表達式和方向．同時強調(diào)做題的規(guī)范性.◎唯一性和固定性電場中某一點處的電場強度E是唯一的，它的大小和方向與放入該點電荷q無關(guān)，它決定于電場的源電荷及空間位置，電場中每一點對應(yīng)著的電場強度與是否放入電荷無關(guān).帶領(lǐng)學生總結(jié)出真空中點電荷周圍電場的大小和方向．在此過程中注意引導(dǎo)學生總結(jié)公式E=F/q和E=kQ/r2的區(qū)別及聯(lián)系．4、（真空中）點電荷周圍的電場的電場強度（4）點電荷周圍的電場①大?。篍=kQ/r2（只適用于點電荷的電場）（決定式）。②方向：如果是正電荷，E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q；如果是負電荷：E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q．(看PPT15)說明：公式E=kQ/r2中的Q是場源電荷的電量，r是場中某點到場源電荷的距離．從而使學生理解：空間某點的場強是由產(chǎn)生電場的場源電荷和該點距場源電荷的距離決定的，與檢驗電荷無關(guān)．（四）例題分析和課堂訓(xùn)練：學以致用1：空間存在電場，在電場中的A點放入電量為2×10-9C的正電荷，電荷受到方向向右大小為4×10-4N的電場力，A點的場強大小為__2_×105___V/m，方向___向右___；若在該點改放電量為1×10-5C的負電荷，電荷受到的電場力大小為__2_N，方向___向左___；此時A點的場強大小為______2_×105___V/m；方向__向右____．如果不在A點放電荷，該點的場強大小為_2_×105_______V/m學以致用2：關(guān)于電場強度，下列說法正確的是（B）A．E=F/q，若q減半，則該處的場強變?yōu)樵瓉淼?倍B．E=kQ/r2中，E與Q成正比，而與r平方成反比C．在以一個點電荷為球心，r為半徑的球面上，各點的場強均相同D．電場中某點的場強方向就是該點所放電荷受到的電場力的方向在平板上測試電場<<電場強度課堂小測>>的1,2看同學對這一節(jié)內(nèi)容的理解情況。做一個當堂評價。（五）反思總結(jié)電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)，它最基本的特征是對放入其中的電荷具有力的作用。正是利用電場的這一特性，我們通過研究試探電荷的所受靜電力特點，引入了描述電場強弱的物理量──電場強度。電場強度是用比值法定義的，它是矢量，有方向。電場、電場強度的概念是電學中最重要的概念之一，它的研究方法和定義方法也是物理學中比較常見的方法。物理方法小結(jié)：類比的方法探究場的物質(zhì)性，體會比值定義式法定義物理量及其特點，比較的方法理解場強的兩個表達式。（六）作業(yè)：探究：電場的疊加原理和課堂小測的3,4,5題.電場電場強度課堂小測1、下列關(guān)于電場的敘述正確的是A．兩個未接觸的電荷發(fā)生了相互作用，一定是電場引起的B．只有電荷發(fā)生相互作用時才產(chǎn)生電場C．只要有電荷存在，其周圍就存在電場D．A電荷受到B電荷的作用，是B電荷的電場對A電荷的作用2．關(guān)于電場強度E的說法正確的是（）A、電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同；B、根據(jù)E=F/q可知，電場中某點的電場強度與電場力F成正比，與電量q成反比；C、E是矢量，與F的方向一致；D、公式E=kQ/r2對任何電場都適用。3．在電場中某一點，當放入正電荷時受到的電場力向右，當放入負電荷時受到電場力向左，下列說法正確的是：（）A．當放入正電荷時，該點的場強向右，當放入負電荷時，該點的場強向左 B．只有在該點放入電荷時，該點才有場強C．該點的場強方向一定向右D．以上說法均不正確4．下列說法中正確的是：（）A．只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場B．電場是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西C．電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的，電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有力的作用D．場強的定義式E=F/q中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電量5．下列說法中正確的是：（）A．電場強度反映了電場的力的性質(zhì)，因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比B．電場中某點的場強等于F/q，但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關(guān)C．電場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向D．公式E=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的《電場強度》學情分析學生的知識體系不完備：關(guān)于場沒有完整的知識網(wǎng)絡(luò)，在教學中必須重新構(gòu)建．選修3-1的第一章第三節(jié)電場強度的內(nèi)容是上課量大,難度大，在教學過程中盡可能的滲透探究的思想,培養(yǎng)學生科學探究的能力。但是學生在初中學習過磁場，從有關(guān)媒體上可能知道電場這個概念，這些知識對本課的學習會有一定的幫助．并且根據(jù)新課程的特點在這一節(jié)上要著重體現(xiàn)如何去了解電場的特性和探究“電場強度”這個物理量，這也是與老教材相比最大的一個改進。我在這一節(jié)中講第一部分內(nèi)容：電場、電場強度和點電荷的電場。電場強度的疊加、電場線及各種典型電場的分布特點安排在下一節(jié)課。其中的疊加原理作為同學的課后探究題，啟發(fā)同學自主學習探究的好習慣。學生對看不見摸不著的物質(zhì)-電場，會感到抽象和晦澀難懂，可以和看不見摸不著的空氣作類比，體會我們是受到風的作用力，從而感知得到的，來體會電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用。對于比值定義式，學生在力學部分中速度和加速度的定義，已經(jīng)有所了解的基礎(chǔ)上，進一步分析比值定義式的特點，體會電場強度與試探電荷無關(guān)。通過電場強度定義式的得出，讓學生體會到用比值法定義物理量的方法和共性?！峨妶鰪姸取沸Ч治鰧τ凇峨妶鰪姸取愤@節(jié)課來說，電場和電場強度的概念非常抽象，平時的生活體驗相對匱乏，要想深刻理解，具有一定難度，這節(jié)課又是高中電學部分的基礎(chǔ)，對于將要學習的電勢、電勢差、電勢能的理解有著舉足輕重的地位。在課堂中我設(shè)置的思維空間大。通過空氣這種看不見摸不著物體相類比體會電場這種特殊物質(zhì)，從而理解不直接接觸的物體之間的相互作用力。學生參與度高。讓每一個學生都參與到課堂中來，設(shè)置例題讓學生探究和體會點電荷的電場的表達式的由來以及適用范圍。通過學習小組交流合作，體會電場這種客觀物質(zhì)的特殊性，不僅增強了感情和凝聚力，而且相互學習，取長補短，使課堂效率高。課堂上留有足夠的時間和空間讓學生思考探索問題，思維活躍，效果好。在學習過程中學生有充分的討論、交流、活動的時間，使學生體驗科學探究的過程。體會自我探究得到優(yōu)秀的成果，從而體會成功帶來的幸福感和優(yōu)越性，使學生更加自信。目標達成度高。通過課堂教學，使知識與技能要求得到落實，物理概念的形成與物理規(guī)律的建立過程得到體驗，物理科學方法得到有效滲透，情感、態(tài)度與價值觀得到了有效提升，當堂檢測效果好?！峨妶鰪姸取方滩姆治霰菊率沁x修3—1的第一章，是高中階段電學內(nèi)容的開始，也是高中階段基礎(chǔ)的內(nèi)容之一。電場強度描述了電場的力的性質(zhì)，是電學中最基本的概念。學好電場強度和電場力，才可拓展延伸至電場力做功、電勢差、電勢能、電流的形成、帶電粒子的運動等一系列的新概念。所以電場強度是掌握電學其他許多概念的基礎(chǔ)。因此電場強度概念不僅是本章的重點、難點，也是整個高中電學，乃至整個電磁學的重點之一。要讓理解電場強度的概念，首先要建立電場的概念，這是學生在學習本節(jié)感到最困難的地方。統(tǒng)觀教學指導(dǎo)意見和教材，不難發(fā)現(xiàn)本課的教學有如下的特點：1.知識點多：電場，電場強度，電場線，檢驗電荷，點電荷的電場，場源電荷，矢量運算等。2.教學內(nèi)容抽象：電場看不見模不著，學生對于場的感性認識少，電場線是一個理想的模型。3.學生的知識體系不完備：關(guān)于場沒有完整的知識網(wǎng)絡(luò)，在教學中必須重新構(gòu)建。《電場強度》評測練習基礎(chǔ)鞏固1.下列關(guān)于電場的敘述正確的是A．兩個未接觸的電荷發(fā)生了相互作用，一定是電場引起的B．只有電荷發(fā)生相互作用時才產(chǎn)生電場C．只要有電荷存在，其周圍就存在電場D．A電荷受到B電荷的作用，是B電荷的電場對A電荷的作用2．關(guān)于電場強度E的說法正確的是（）A、電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同；B、根據(jù)E=F/q可知，電場中某點的電場強度與電場力F成正比，與電量q成反比；C、E是矢量，與F的方向一致；D、公式E=kQ/r2對任何電場都適用。3．在電場中某一點，當放入正電荷時受到的電場力向右，當放入負電荷時受到電場力向左，下列說法正確的是：（）A．當放入正電荷時，該點的場強向右，當放入負電荷時，該點的場強向左 B．只有在該點放入電荷時，該點才有場強C．該點的場強方向一定向右D．以上說法均不正確4．下列說法中正確的是：（）A．只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場B．電場是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西C．電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的，電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有力的作用D．場強的定義式E=F/q中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電量5．下列說法中正確的是：（）A．電場強度反映了電場的力的性質(zhì)，因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比B．電場中某點的場強等于F/q，但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關(guān)C．電場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向D．公式E=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的能力提升6．在真空中有兩個點電荷Q1＝+3.0x10－８C和Q2＝－3.0x10－8C，它們相距0.1m，求電場中A點場強．A點與兩個點電荷的距離r相等，r=0.1m．7．如圖所示，一個質(zhì)量為30g帶電量C的半徑極小的小球,用絲線懸掛在某勻強電場中,電場線與水平面平行.當小球靜止時,測得懸線與豎直夾角為30°,由此可知勻強電場方向為,電場強度大小為N/C.答案6.2.7×104水平向右7.水平向右107《電場強度》課后反思電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)，它最基本的特征是對放入其中的電荷具有力的作用。正是利用電場的這一特性，我們通過研究試探電荷的所受靜電力特點，引入了描述電場強弱的物理量──電場強度。電場強度是用比值法定義的，它是矢量，有方向。電場和電場強度是非常抽象的物理概念，我們從日常生活的常見現(xiàn)象：同種電荷相互排斥入手和空氣中的物體發(fā)生擺動相類比理解電場的客