《電場(chǎng)強(qiáng)度》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、電場(chǎng)強(qiáng)度教學(xué)設(shè)計(jì)亳州二中 陳紅軍【教材分析】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(chǎng)強(qiáng)度是“靜電場(chǎng)”這一章中的重要概念概念之一，在高中物理中也占有十分重要的地位，是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。電場(chǎng)強(qiáng)度的概念比較抽象是學(xué)生較難理解的概念之一。電場(chǎng)強(qiáng)度的概念與后面將要學(xué)習(xí)的“電勢(shì)能” 、“電功” 、 “電勢(shì)” 、 “電勢(shì)差”等概念聯(lián)系密切。比值定義法的思想對(duì)后面的“電勢(shì)” “電勢(shì)差”等概念的學(xué)習(xí)都有及大的幫助。電場(chǎng)強(qiáng)度的概念點(diǎn)、電荷的電場(chǎng)及場(chǎng)強(qiáng)疊加原理，這幾個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)都可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生科學(xué)的探究的積極性，探究尋找描述電場(chǎng)的物理量，探討點(diǎn)電荷的電場(chǎng)。要讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過程，體會(huì)探究成

2、功的樂趣。同時(shí)要讓學(xué)生弄清建立概念的背景，把抽象的概念形象化便于學(xué)生理解。【學(xué)情分析】本章概念抽象性比較強(qiáng)，前后聯(lián)系密切，學(xué)生通過一次學(xué)習(xí)理解透徹較難。本節(jié)課可讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)到電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)的物理量，是反映電場(chǎng)本質(zhì)屬性的物理量。體會(huì)探究過程。通過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)逐步深化對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度概念的理解?！驹O(shè)計(jì)思路】以“電荷間相互作用如何發(fā)生”為探究的開始，以“如何描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱”為主要探究問題，以“點(diǎn)電荷的電場(chǎng)及場(chǎng)強(qiáng)疊加原理”為具體應(yīng)用，具體操作思路是：1教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀“法拉第和場(chǎng)的概念”，培養(yǎng)學(xué)生閱讀、汲取信息的能力；初步了解場(chǎng)的概念。2通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M和定量分析的方法探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。3通過練

3、習(xí)鞏固加深對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度概念的理解，探討點(diǎn)電荷的電場(chǎng)及場(chǎng)強(qiáng)疊加原理?！窘虒W(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1了解物理學(xué)史上對(duì)電荷間相互作用力的認(rèn)識(shí)過程。2知道電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的，電場(chǎng)是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。3理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義，會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。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。4能根據(jù)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，并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。5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。二、過程與方法1經(jīng)歷“探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量”的過程，獲得探究活動(dòng)的體驗(yàn)。2領(lǐng)略通過電荷在電場(chǎng)中所受靜電力研究電場(chǎng)、理想模型法、比值法

4、、類比法等物理 學(xué)研究方法。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1體驗(yàn)探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。2學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。2理解電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，并會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量?！窘虒W(xué)時(shí)間】1課時(shí)【教學(xué)用具】多媒體課件【教學(xué)設(shè)計(jì)】教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)思想達(dá)到目標(biāo)提問回顧引入展示課件問題引入課題：1兩個(gè)點(diǎn)電荷間產(chǎn)生作用力，需要直接接觸嗎？2兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力，是如何產(chǎn)生的？（電荷間的作用力是通過什么物質(zhì)傳遞的？是超距離作用嗎？）3教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教：材科學(xué)漫步“法拉第和場(chǎng)的概念”1 學(xué)生思考問題并進(jìn)行解答。答：電荷間產(chǎn)生

5、作用力，不需要直接接觸。2明確所要研究的任務(wù)。通過閱讀培養(yǎng)學(xué)生閱讀、汲取信息的能力；初步了解場(chǎng)的概念。3電荷間的作用力是通過電場(chǎng)傳遞的。1通過問題置引導(dǎo)學(xué)生思考：電荷間產(chǎn)生作用力，不需要直接接觸。引入課題。2激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望和好奇心。培養(yǎng)學(xué)生閱讀和獨(dú)立思考問題的能力3通過對(duì)物理學(xué)史的了解，體會(huì)科學(xué)家科學(xué)研究的艱辛及成功的喜悅。認(rèn)識(shí)電場(chǎng)一認(rèn)識(shí)電場(chǎng)1 教師啟發(fā)引導(dǎo)：電場(chǎng)是什么？2 教師：場(chǎng)是一種“物質(zhì)”它和分子、原子組成的實(shí)物一樣具有能量、質(zhì)量和動(dòng)量，電視機(jī)、收音機(jī)信號(hào)的發(fā)射與接受就是電磁場(chǎng)在空間的傳播；“特殊”看不見、摸不著；“存在于電荷周圍”概念：電場(chǎng)是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)。教師：

6、場(chǎng)與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。3 課件展示：電荷之間通過電場(chǎng)相互作用教師：任何物體間力的作用都要通過物質(zhì)傳遞1學(xué)生閱讀思考，并進(jìn)行解答。答：電場(chǎng)是一種“物質(zhì)”2進(jìn)一步明確理解電場(chǎng)的概念。體會(huì)“電場(chǎng)”與通常物質(zhì)的相同與不同之處。3理解電場(chǎng)是傳遞電荷之間相互作用的物質(zhì)。1培養(yǎng)學(xué)生從閱讀中獲取知識(shí)， 并進(jìn)行深入分析歸納的能力。2通過理解場(chǎng)與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式，使同學(xué)們認(rèn)識(shí)到隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，人類對(duì)物質(zhì)形態(tài)的認(rèn)識(shí)也在不斷深入。3體會(huì)任何物體間力的作用都要通過物質(zhì)傳遞。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)思想達(dá)到目標(biāo)尋找探究電場(chǎng)的工具：試探電荷二電場(chǎng)強(qiáng)度（1）試探電荷和場(chǎng)源電荷1教師提問：若你看不見帶電

7、體，你如何知道空間是否存在電場(chǎng)呢？ 教師：對(duì)！把電荷放入電場(chǎng)中，通過研究電荷所受力的情況，才有可能了解電場(chǎng)的性質(zhì)。 總結(jié)：電場(chǎng)對(duì)放入其中的其他電荷具有力的作用。在研究電場(chǎng)的性質(zhì)時(shí)，可從靜電力入手。教師：上圖中的帶電小球是用來檢驗(yàn)電場(chǎng)是否存在及強(qiáng)弱分布情況的，稱為試探電荷，或檢驗(yàn)電荷； 被檢驗(yàn)的電場(chǎng)是帶電金屬球O所激發(fā)的，金屬球O所帶的電荷稱為場(chǎng)源電荷，或源電荷。2 討論： 試探電荷帶電太多，或體積太大好不好？教師總結(jié)明確答案。1 學(xué)生思考回答。答：用帶電小球放在空間，觀察它是否受力的作用而偏轉(zhuǎn)。學(xué)生思考，體會(huì)試探電荷，場(chǎng)源電荷的概念。明確研究電場(chǎng)的方法利用試探電荷所受的力來研究電場(chǎng)的性質(zhì)2學(xué)生

8、思考回答。答：體積太大無法研究電場(chǎng)中某點(diǎn)的性質(zhì)。試探電荷帶電太多，會(huì)影響場(chǎng)源電荷的電場(chǎng)。1使學(xué)生認(rèn)識(shí)到用帶電小球可檢驗(yàn)電場(chǎng)是否存在。激發(fā)學(xué)生探究電場(chǎng)的熱情為引入試探電荷的概念作鋪墊。2.通過設(shè)疑使學(xué)生明確研究電場(chǎng)的方法：利用試探電荷所受的力F來研究電場(chǎng)的性質(zhì)探究電場(chǎng)的強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)（2）探究電場(chǎng)的強(qiáng)弱可能與哪些因素有關(guān)1 教師設(shè)疑：把電荷放入電場(chǎng)中不同的地方，所受力一般不同，說明什么問題？2教師:電場(chǎng)的強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)呢？如何描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？ 請(qǐng)同學(xué)們展開討論。教師歸納學(xué)生猜想及設(shè)計(jì)的方案：探究方案：采用控制變量法，把試探電荷放入電場(chǎng)中，逐一改變場(chǎng)源電荷的電荷量，試探電荷放入電場(chǎng)中的位

9、置，試探電荷的電荷量，觀察試探電荷所受的力是否改變3.利用課件模擬探究過程：課件展示：模擬實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫演示 試探電荷放在同一位置逐漸增加場(chǎng)源電荷的電量觀察試探電荷所受的力（通過小球的偏轉(zhuǎn)反映）。觀察現(xiàn)象，能的到什么結(jié)論？把同一試探電荷放在不同位置觀察試探電荷所受的力大小及方向。觀察現(xiàn)象，能的到什么結(jié)論？教師總結(jié)：電場(chǎng)中某點(diǎn)的強(qiáng)弱與場(chǎng)源電荷的電荷量及離源電荷的距離有關(guān)。把電荷量不同的試探電荷放在同一位置（A）觀察所受的力，教師展示圖片（1）教師:上述實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾f明放入的試探電荷電量越大,則A處的電場(chǎng)越強(qiáng)?教師:這里用試探電荷所受的力F并不能反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱.1學(xué)生思考回答： 說明電場(chǎng)中不同的地方電場(chǎng)的

10、強(qiáng)弱不同。2.同學(xué)們思考討論猜想，設(shè)計(jì)探究方案。答：電場(chǎng)的強(qiáng)弱可能與場(chǎng)源電荷，各點(diǎn)的位置，及試探電荷都有關(guān)。總結(jié)探究方案明確探究的步驟3.學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考?xì)w納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生回答：與源電荷的電荷量有關(guān),源電荷的電荷量增加,同一位置的電場(chǎng)變強(qiáng).學(xué)生回答: 電場(chǎng)中不同位置電場(chǎng)強(qiáng)弱不同。學(xué)生回答: 把電荷量不同的試探電荷放在同一位置所受的力不同.學(xué)生回答：不能因?yàn)橥晃恢玫碾妶?chǎng)應(yīng)該是不同的.體會(huì)力并不是反映電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量.1學(xué)習(xí)擬定簡(jiǎn)單的科學(xué)研究的計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究實(shí)驗(yàn)的能力，獨(dú)立思考與集體協(xié)作相結(jié)合。激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣，加深對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解。2討論電場(chǎng)的強(qiáng)弱與哪些

11、因素有關(guān)，使學(xué)生對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)弱有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生的分析問題的能力。3.通過實(shí)驗(yàn)的探究結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的觀察，歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力。培養(yǎng)學(xué)生從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)探究中發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的習(xí)慣，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)、分析，論證在科學(xué)探究中的重要性。能從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.體會(huì)電場(chǎng)強(qiáng)弱與源電荷的電荷量離源電荷的距離有關(guān)。.通過實(shí)驗(yàn)使同學(xué)們意識(shí)到試探電荷所受的力F并不能反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱.為后面的探究打下基礎(chǔ).探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量（3）探究描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量1.討論：我們用什么物理量來表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？教師提示:這個(gè)物理量是來表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱的,與試探電荷無關(guān).師生共同分析: 把放在A處的試探電荷+q,換成2+

12、q,3+q,則試探電荷所受的力由F1變成2F1,3F1.但F/q 的比值不變,恰與試探電荷無關(guān).教師展示圖片（2）2.我們把上述實(shí)驗(yàn)通過表格定量地分析：（多媒體展示表格）將表格填完整，并分析、比較表格中的數(shù)據(jù)有什么特點(diǎn)和規(guī)律，看你能否得出如何來描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱。學(xué)生回答后依次填入：F1、F2、F3及F1F2F3；2F1、3F1、等。表一：（A位置）根據(jù)圖片（1）填寫試探電荷q2q3q靜電力F12F13F1表二：（B位置）根據(jù)圖片（2）填寫試探電荷q2q3q靜電力F22F23F2教師：分析表1或表2 你能地出什么結(jié)論？ 對(duì)比表1和表2 你又能地出什么結(jié)論？教師：回答很好!師生共同小結(jié)：F/q比值由

13、電荷q在電場(chǎng)中的位置決定，與電荷q的電荷量大小無關(guān)，它才是反映電場(chǎng)性質(zhì)的物理量。教師：在物理學(xué)中我們把放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。1.學(xué)生思考:用什么物理量來表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱.學(xué)生思考;F/q 的比值不變,恰與試探電荷無關(guān).能否反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱.（學(xué)生思考并交流討論）初步了解同一位置F/q比值相同,不同位置F/q比值不同.2.學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，總結(jié)結(jié)論，回答問題。答: 根據(jù)表一 電場(chǎng)中同一點(diǎn)，比值F/q是恒定的，與試探電荷的電荷量無關(guān)；（同一張表格）根據(jù)表一和表二 在電場(chǎng)中不同位置比值F/q一般不同。1.明確探究目的，使學(xué)生有意識(shí)的尋找一個(gè)試探電

14、荷無關(guān)且能表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱的物理量.通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生具有透過現(xiàn)象抓住事物本質(zhì)的能力。2.通過表格定量地分析,探討F/q比值,能否描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱；從而讓學(xué)生親歷探究的過程,培養(yǎng)學(xué)生,處理數(shù)據(jù)歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力.通過適當(dāng)激勵(lì)評(píng)價(jià)使學(xué)生體驗(yàn)成就感，達(dá)成情感價(jià)值標(biāo)使學(xué)生明白：F /q才是反映電場(chǎng) 性質(zhì)的物理量。電場(chǎng)強(qiáng)度（4）電場(chǎng)強(qiáng)度（課件）1定義：在物理學(xué)中我們把放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度2公式： 教師：電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)的物理量，大小只與源電荷和位置有關(guān)，與試探電荷無關(guān)。教師：從它的定義，電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是什么？單位：N/C或V/m，1N/C1V/m

15、3比值定義法教師：在物理學(xué)中，常常用比值定義物理新的量，用來表示研究象的某種性質(zhì)。 以前我們還學(xué)過哪些物理量是用比值法來定義的？4電場(chǎng)強(qiáng)度的方向教師課件：在電場(chǎng)中不同位置，同種電荷受力方向不同，說明場(chǎng)強(qiáng)是矢量還是標(biāo)量？教師：電場(chǎng)中同一點(diǎn)放入正電荷和負(fù)電荷受力方向不同，如何確定場(chǎng)強(qiáng)的方向呢？方向：電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同。教師：按照這個(gè)規(guī)定，如果放入電場(chǎng)中的是負(fù)電荷呢？5.練習(xí):標(biāo)出A,B兩點(diǎn)的電場(chǎng)方向.1初步理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，知道它是描述電場(chǎng)的物理量。2。明白公式中每個(gè)物理量的含義及單位。3.學(xué)生回答：密度，速度等概念都是通過兩個(gè)物理量的比值引入的。3 學(xué)生

16、閱讀教材電場(chǎng)方向的規(guī)定。學(xué)生回答：矢量學(xué)生回答：與負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受靜電力的方向相反。5.完成練習(xí),能確定電場(chǎng)的方向.1通過探究過程，使學(xué)生明白：電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷無關(guān)。2對(duì)公式的理解，不能純粹從數(shù)學(xué)角度理解。3使學(xué)生初步體會(huì)比值定義法在物理學(xué)習(xí)中的重要應(yīng)用.4能根據(jù)試探電荷所受的力確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。5通過練習(xí)使學(xué)生能熟練確定，電場(chǎng)中某點(diǎn)的方向，為后面電場(chǎng)線的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小與方向三。點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度點(diǎn)電荷是最簡(jiǎn)單的場(chǎng)源電荷。設(shè)一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量為+Q，與之相距為r的A點(diǎn)放一試探電荷，所帶電荷量為+q。1. 點(diǎn)電荷的電場(chǎng)思考：試用所學(xué)的知識(shí)推導(dǎo)A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小，并確定場(chǎng)

17、強(qiáng)的方向.教師可適當(dāng)提示：先計(jì)算F，再計(jì)算E。（多媒體動(dòng)畫演示公式的推導(dǎo)及方向的確定方法）教師：電場(chǎng)強(qiáng)度與產(chǎn)生它的場(chǎng)源電荷有什么關(guān)系呢？場(chǎng)員源電荷的電荷量為Q，與之相距r的試探電荷量為q，根據(jù)庫(kù)侖定律，試探電荷所受的力為F=kQq/r2如下圖：依據(jù) 可得 2兩公式的適用條件。辨析和的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)的適用條件。3.電場(chǎng)疊加原理 教師：若場(chǎng)源電荷不止一個(gè)，如何來確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)？（請(qǐng)兩位同學(xué)板演）4.教師：根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理對(duì)于一個(gè)比較大的不能看成點(diǎn)電荷的帶電物體產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)如何確定？教師：根據(jù)以上方法，同學(xué)們?cè)O(shè)想一下一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）外部產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)，如何求解？教師總結(jié)：等

18、效成電荷量集中于球心的點(diǎn)電荷。師生共同總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。作業(yè)：課本14頁(yè)第123題。1學(xué)生回答：學(xué)生自己推導(dǎo)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算式。2. 通過對(duì)公式的推導(dǎo)過程,體會(huì)它的適用范圍,僅適用與點(diǎn)電荷.3.學(xué)生回答：先求Q1和Q2分別在C處產(chǎn)生的電場(chǎng)E1，E1。再利用平行四邊形定則求合電場(chǎng)。（同學(xué)板演）4.學(xué)生思考后回答：無限等分成若干個(gè)點(diǎn)電荷。總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容1. 先讓學(xué)生自己推導(dǎo)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算式， 以師生互動(dòng)的方式培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)生計(jì)算及推理能力。并能加深對(duì)公式的理解.2讓學(xué)生自己推導(dǎo)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的計(jì)算公式，不僅使學(xué)生記憶深刻，而且使學(xué)生能夠體會(huì)成功的喜悅。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。3使學(xué)生進(jìn)一步理解矢量疊加原理的應(yīng)用。4把復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的物理模型，是物理學(xué)中常用的解決問題的辦法。歸納總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，使知識(shí)點(diǎn)明確。板書設(shè)計(jì) 一、認(rèn)識(shí)電場(chǎng)客觀存在的一種特殊的物質(zhì)。二、電場(chǎng)強(qiáng)度1定義：