1、高中物理選修3-1·“電場強度”教學設計江蘇省盱眙縣馬壩中學周峰【教材】人教版普通高中課程標準實驗教科書物理選修31第一章第三節(jié)【教學時間】一課時【教學目標】一、知識與技能1粗略了解物理學史上對電荷間相互作用力的認識過程。2知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，電場是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。3理解電場強度的概念及其定義，會根據(jù)電場強度的定義進行有關的計算。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。4能根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義推導點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關的計算。5知道場強的疊加原理，并能應用這一原理進行簡單的計算。二、過程與方法1經(jīng)歷“探究描述電場強弱的

2、物理量”的過程，獲得探究活動的體驗。2領略通過電荷在電場中所受靜電力研究電場、理想模型法、比值法、類比法等物理學研究方法。三、情感態(tài)度與價值觀1體驗探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。2學習科學家嚴謹科學的態(tài)度。【教學重點】1探究描述電場強弱的物理量。2理解電場、電場強度的概念，并會根據(jù)電場強度的定義進行有關的計算。【教學難點】探究描述電場強弱的物理量。【教學用具】多媒體課件【設計思路】以“電荷間相互作用如何發(fā)生”、“如何描述電場的強弱”兩大問題為主線展開，具體操作思路是：1學生自學電場，培養(yǎng)學生閱讀、汲取信息的能力。2通過實驗模擬和定量分析的方法探究描述電場強弱的物理量。3通過練習鞏固加深對電場強度概

3、念的理解，探討點電荷的電場及場強疊加原理。【教學設計】一、復習提問、新課導入（5分鐘）教師：上一節(jié)課我們學習了庫侖定律，請同學們回憶一下：庫侖定律的內(nèi)容是什么？學生回答：略教師：我們不免會產(chǎn)生這樣的疑問：投影展示問題1：真空中？它們之間相隔一定的距離這種相互作用是如何產(chǎn)生的呢？難道能夠不需介質(zhì)超越空間？投影展示“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片（121）。教師：這幅圖大家不陌生，那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣，說明了什么？學生回答：庫侖力的大小與距離有關。教師：其本質(zhì)原因又是什么呢？（投影展示問題2）教師：帶著這兩個疑問，本節(jié)課我們一齊來學習第三節(jié)電場強度。（板書課題）二、新課

4、教學（35分鐘）（一）電場教師：請同學們帶著以下問題自學“電場”內(nèi)容。（1）電荷間的相互作用是如何發(fā)生的？這一觀點是誰提出來的？（2）請用自己的語言描述一下什么是電場？（3）電場有什么本領？學生自學，師板書“一、電場”。學生回答：（1）略；教師：法拉第同學們曾記否？學生（集體）回答：電磁感應現(xiàn)象。教師：法拉第是英國物理學家、化學家，對事物的本質(zhì)有著非常敏銳的洞察力，在電學上有著突出的貢獻。依據(jù)法拉第的觀點，我們?nèi)绾蚊枋鲭姾蒩、b之間的作用力。師生共析。（2）略；教師啟發(fā)引導：場是“物質(zhì)”它和分子、原子組成的實物一樣具有能量、質(zhì)量和動量，電視機、收音機信號的發(fā)射與接受就是電磁場在空間的傳播；“特

5、殊”看不見、摸不著；“存在于電荷周圍”并板書。（電場是）存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)。教師：場與實物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。（3）學生回答：對放入其中的電荷有靜電力的作用。（二）科學探究描述電場強弱的方法教師：下面我們再來探討第二個問題。依次投影問題：相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣，其本質(zhì)原因是什么呢？（對照“探究影響電荷間相互作用力的因素”圖片說明）學生回答：電場強弱不同。那么如何來描述電場的強弱呢？教師啟發(fā)：像速度、密度等尋找一個物理量來表示。如何來研究電場？（學生思考）教師啟發(fā)引導：電場的本領是對場中的其他電荷具有作用力，這也是電場的最明顯、最基本的特征之一。因此在研究電場的

6、性質(zhì)時，我們可以從靜電力入手。（板書研究方法）教師：對于像電場這樣，看不見，摸不到，但又客觀存在的物質(zhì)，可以根據(jù)它表現(xiàn)出來的性質(zhì)來研究它，這是物理學中常用的研究方法。教師：還需要什么？學生回答：電場及放入其中的電荷。多媒體依次展示，教師簡述：“探究影響電荷間相互作用力的因素”中的試探電荷；場源電荷。師生共析對試探電荷的要求。教師：下面請同學們仔細觀察模擬實驗的動畫演示，并描述你看到的現(xiàn)象說明了什么。多媒體動畫模擬：不同位置偏角不同；增加試探電荷帶電量偏角均增加。學生回答：不同位置受力不同；同一位置試探電荷帶電量增加，受力增大，但不同位置受力大小關系不變。教師：下面我們再通過表格定量地來看一看：

7、將表格填完整，并分析、比較表格中的數(shù)據(jù)有什么特點和規(guī)律，看你能否得出如何來描述電場的強弱。多媒體展示表格，學生回答后依次填入：f1、f2、f3及f1f2f3；2f1、3f1、4f1、nf1等。表一：（p1位置）試探電荷q2q3q4qnq靜電力f12f13f14f1nf1表二：（p2位置）試探電荷q2q3q4qnq靜電力f22f23f24f2nf2表三：（p3位置）試探電荷q2q3q4qnq靜電力f32f33f34f3nf3（學生思考并交流討論）學生回答：（1）不同的電荷，即使在電場中的同一點，所受靜電力也不同，因而不能直接用試探電荷所受的靜電力來表示電場的強弱；（2）電場中同一點，比值f/q是

8、恒定的，與試探電荷的電荷量無關；（同一張表格）（3）在電場中不同位置比值f/q不同。（三張表格比較）師生共同小結：比值由電荷q在電場中的位置決定，與電荷q的電荷量大小無關，它才是反映電場性質(zhì)的物理量。教師：在物理學中我們定義放入電場中某點的電荷所受的靜電力f跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度。并板書。（三）電場強度1定義：教師：以前我們還學過哪些物理量是用比值法來定義的？學生回答：略。教師：從它的定義，電場強度的單位是什么？學生回答：n/c教師介紹另一種單位并板書。2單位：n/c或v/m，1n/c1v/m教師結合板畫：在電場中不同位置，同種電荷受力方向不同，說明場強是矢量還是標量？學生（

9、集體）回答：矢量教師結合板畫：電場中同一點放入正電荷和負電荷受力方向不同，如何確定場強的方向呢？教師：在物理學中作出了這樣的規(guī)定。（板書）3方向：電場中某點電場強度的方向跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同。教師：按照這個規(guī)定，如果放入電場中的是負電荷呢？學生回答：與負電荷在電場中某點所受靜電力的方向相反。投影練習：練習1（加深對場強的理解，探討點電荷的場強大小與方向）點電荷是最簡單的場源電荷。設一個點電荷的電荷量為+q，與之相距為r的a點放一試探電荷，所帶電荷量為+q。（1）試用所學的知識推導a點的場強的大小，并確定場強的方向；（2）若所放試探電荷為-2q，結果如何？（3）如果移走所放的試探電

10、荷呢？（請兩位同學板演前兩問后，共同完成第三問）師生共同歸納總結：1點電荷電場的場強大小與方向。（多媒體動畫演示方向的確定方法）2電場強度是描述電場（力的）性質(zhì)的物理量，在靜電場中，它不隨時間改變。電場中某點的場強完全由電場本身決定，與是否放入電荷，放入電荷的電荷量、電性無關！辨析和的關系，強調(diào)的適用條件。練習2（探討場強的疊加，鞏固對場強的理解及公式的靈活運用，加強計算能力培養(yǎng)）如圖所示，真空中有兩個點電荷q1+30×10-8c和q230×10-8c，它們相距01m，a點與兩個點電荷的距離r相等，r01m。求：（1）電場中a點的場強；（2）在a點放入電量q1×1

11、0-6c，求它受的電場力。教師：題中場源電荷不止一個，如何來確定電場中某點的場強？學生：平行四邊形定則（請兩位同學板演）教師：根據(jù)場強的疊加原理對于一個比較大的不能看成點電荷的帶電物體產(chǎn)生電場的場強如何確定？學生思考后回答：無限等分成若干個點電荷。教師：根據(jù)以上方法，同學們設想一下一個半徑為r的均勻帶電球體（或球殼）外部產(chǎn)生電場的場強，如何求解？學生思考后回答：等效成電荷量集中于球心的點電荷。三、小結（多媒體依次投影，并簡述）通過本節(jié)課的學習，我們知道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。四、板書設計 一、電場客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài)二、電場強度1定義：ef/q2單位：3方向：跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同三、點電荷的電場1推導：2大小：3方向：四、電場強度的疊加 五