2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第9章 靜電場及其應(yīng)用 1 電荷教案 新人教版必修第三冊

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第9章靜電場及其應(yīng)用1電荷教案新人教版必修第三冊課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容2024-2025學(xué)年新教材高中物理第9章“靜電場及其應(yīng)用”中的第1節(jié)“電荷”，新人教版必修第三冊。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容主要包括以下幾部分：

1.電荷的概念與分類：介紹電荷的基本概念，包括正電荷、負(fù)電荷和靜電中性；探討自然界中的電荷守恒定律。

2.電荷量的測量：學(xué)習(xí)庫侖（C）這一電量單位，了解電荷量的測量方法。

3.電荷間的相互作用：分析同種電荷、異種電荷之間的相互作用規(guī)律，即電荷間的庫侖力定律。

4.電場的基本概念：引入電場概念，闡述電場對電荷的作用力，以及電場強(qiáng)度的定義。

5.電場線的繪制：學(xué)習(xí)電場線的概念和繪制方法，掌握電場線的特點及在實際應(yīng)用中的意義。

6.靜電力及其應(yīng)用：探討靜電力在實際應(yīng)用中的例子，如靜電除塵、靜電復(fù)印等。

7.電荷分布：了解導(dǎo)體和絕緣體中的電荷分布特點，以及高斯定律的基本應(yīng)用。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究：培養(yǎng)學(xué)生通過實驗和觀察，探索電荷間的相互作用規(guī)律，提高學(xué)生的實驗操作能力和觀察能力。

2.物理觀念：使學(xué)生建立電荷、電場等基本物理概念，理解靜電現(xiàn)象及其在日常生活中的應(yīng)用，增強(qiáng)物理觀念的形成。

3.科學(xué)思維：通過分析電荷間的相互作用，培養(yǎng)學(xué)生運用物理原理解決問題的科學(xué)思維能力，提高邏輯推理和數(shù)學(xué)運算能力。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：激發(fā)學(xué)生對物理現(xiàn)象的好奇心，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、客觀的科學(xué)態(tài)度，關(guān)注靜電現(xiàn)象在科技發(fā)展和社會生活中的作用及影響。

5.創(chuàng)新意識：鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中提出新觀點、新方法，激發(fā)創(chuàng)新意識，為靜電場的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。三、學(xué)情分析1.科學(xué)探究能力：通過實驗和觀察，使學(xué)生理解電荷的守恒定律，探究電荷間的相互作用規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、提出假設(shè)、設(shè)計實驗和進(jìn)行科學(xué)推理的能力。

2.模型建構(gòu)能力：通過電場線和電荷分布的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠構(gòu)建電場的概念模型，理解并運用電場線來描述電場的特點，培養(yǎng)學(xué)生在復(fù)雜問題中抽象和簡化模型的能力。

3.問題解決能力：結(jié)合靜電力的實際應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力，特別是在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的應(yīng)用。

4.科學(xué)思維能力：通過電荷本質(zhì)的探討，引導(dǎo)學(xué)生思考微觀世界的規(guī)律，發(fā)展學(xué)生的抽象思維和批判性思維，提高他們對科學(xué)本質(zhì)的理解。

5.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：在學(xué)習(xí)電荷的過程中，強(qiáng)調(diào)科學(xué)實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性和團(tuán)隊合作的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感，激發(fā)他們對物理科學(xué)的興趣和熱情。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：

-確保每位學(xué)生都提前準(zhǔn)備好新人教版必修第三冊物理教材第9章“靜電場及其應(yīng)用”的第1節(jié)“電荷”相關(guān)內(nèi)容。

-提供學(xué)習(xí)指導(dǎo)手冊或工作單，包括預(yù)習(xí)指導(dǎo)、課堂練習(xí)和課后作業(yè)，以便學(xué)生能夠更好地跟隨課程進(jìn)度。

2.輔助材料：

-準(zhǔn)備電荷基本概念、電荷相互作用、電場線和靜電應(yīng)用的相關(guān)圖片、圖表和動畫，以便在課堂上直觀展示，增強(qiáng)學(xué)生的理解。

-收集和整理電荷守恒定律、庫侖定律、電場強(qiáng)度等關(guān)鍵知識點的教學(xué)視頻，用于輔助教學(xué)，特別是在解釋復(fù)雜概念時。

-搜集生活中靜電現(xiàn)象的實際案例，通過視頻或圖片形式展示，讓學(xué)生了解靜電在日常生活中的應(yīng)用。

3.實驗器材：

-準(zhǔn)備靜電實驗器材，如電荷測試器、驗電器、靜電發(fā)生器、電荷分布板等，確保實驗教學(xué)的順利進(jìn)行。

-確保所有實驗器材的安全性，進(jìn)行課前檢查，避免實驗過程中出現(xiàn)安全問題。

-配備必要的防護(hù)用品，如絕緣手套、護(hù)目鏡等，確保學(xué)生在實驗操作過程中的安全。

4.教室布置：

-根據(jù)教學(xué)需求，將教室劃分為不同區(qū)域，如講授課區(qū)域、實驗操作區(qū)、小組討論區(qū)等。

-在實驗操作區(qū)設(shè)置實驗桌、電源和必要的實驗器材，確保實驗空間充足，便于學(xué)生分組實驗。

-在小組討論區(qū)配備白板或黑板，供學(xué)生記錄討論成果和思考過程。

-教室內(nèi)布置相關(guān)的物理公式、定律和概念海報，營造良好的物理學(xué)習(xí)氛圍。五、教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校的學(xué)習(xí)平臺或班級微信群，提供第9章第1節(jié)“電荷”的預(yù)習(xí)資料，包括PPT、教學(xué)視頻和預(yù)習(xí)指導(dǎo)文檔，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：圍繞電荷的基本概念和電荷間的相互作用，設(shè)計具有啟發(fā)性的問題，如“電荷是如何產(chǎn)生的？”“同種電荷和異種電荷之間有什么不同？”引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過學(xué)習(xí)平臺的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和學(xué)生的反饋，跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)要求，閱讀教材和相關(guān)資料，初步理解電荷、電場等概念。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對預(yù)習(xí)問題進(jìn)行獨立思考，記錄自己的理解和新產(chǎn)生的疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記、思維導(dǎo)圖或疑問通過平臺提交，以便教師了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵學(xué)生自主閱讀和思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺和微信群，實現(xiàn)資源的共享和進(jìn)度的監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前接觸電荷相關(guān)知識，為課堂學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和問題發(fā)現(xiàn)能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過一個日常生活中的靜電現(xiàn)象視頻，如摩擦起電，引出電荷的概念和電荷間的相互作用。

-講解知識點：詳細(xì)講解電荷的定義、分類、相互作用規(guī)律以及電場的基本概念。

-組織課堂活動：設(shè)計小組討論電荷實驗現(xiàn)象，角色扮演科學(xué)家探索電荷規(guī)律，進(jìn)行電荷分布實驗，讓學(xué)生在實踐中掌握電荷知識。

-解答疑問：針對學(xué)生在課堂中產(chǎn)生的疑問，進(jìn)行個別或集體解答。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：認(rèn)真聽講，對教師的提問進(jìn)行積極思考。

-參與課堂活動：在小組討論和實驗中，親身體驗電荷現(xiàn)象，加深對電荷知識的理解。

-提問與討論：對不理解的問題提出疑問，參與課堂討論，分享自己的觀點。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過系統(tǒng)的講解，幫助學(xué)生構(gòu)建電荷知識體系。

-實踐活動法：通過實驗和角色扮演，增強(qiáng)學(xué)生對電荷知識的理解和應(yīng)用。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力和溝通技巧。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解電荷的本質(zhì)和電荷間的相互作用。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和問題解決能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的團(tuán)隊合作意識和交流表達(dá)能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)電荷章節(jié)內(nèi)容，布置相關(guān)的課后作業(yè)，包括理論題和實踐題，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：推薦相關(guān)的科普文章、視頻和在線課程，供學(xué)生深入學(xué)習(xí)和探索。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學(xué)生個性化的反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成課后作業(yè)，鞏固課堂上學(xué)到的知識。

-拓展學(xué)習(xí)：利用教師提供的資源，進(jìn)行進(jìn)一步的自主學(xué)習(xí)，拓寬知識面。

-反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，總結(jié)學(xué)習(xí)收獲和不足，提出改進(jìn)措施。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)自主學(xué)習(xí)，提升知識水平。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評價，促進(jìn)自我提升。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生對電荷知識的掌握，提高應(yīng)用能力。

-通過拓展學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對物理的興趣，培養(yǎng)科學(xué)探索精神。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，不斷提升自我。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識與技能：

-掌握電荷的基本概念，包括正電荷、負(fù)電荷和靜電中性。

-了解電荷的測量單位，理解庫侖定律，并能夠運用庫侖定律進(jìn)行相關(guān)計算。

-理解電荷間的相互作用規(guī)律，能夠分析同種電荷和異種電荷之間的作用力。

-掌握電場的基本概念，了解電場線的特點和繪制方法。

-了解靜電力的實際應(yīng)用，如靜電除塵、靜電復(fù)印等，并能夠分析其原理。

-學(xué)會使用實驗器材進(jìn)行電荷相關(guān)實驗，具備基本的實驗操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。

2.過程與方法：

-通過自主探索、課堂討論和實驗操作，培養(yǎng)科學(xué)探究能力和實驗技能。

-通過觀察和分析電荷實驗現(xiàn)象，提高觀察能力和邏輯思維能力。

-學(xué)習(xí)運用物理原理解決實際問題，培養(yǎng)問題解決能力和創(chuàng)新意識。

-在小組合作中，提高團(tuán)隊合作能力和溝通技巧。

3.情感態(tài)度與價值觀：

-增強(qiáng)對物理學(xué)科的興趣，激發(fā)對科學(xué)探索的熱情。

-培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、客觀的科學(xué)態(tài)度，關(guān)注靜電現(xiàn)象在科技和社會生活中的應(yīng)用。

-提高安全意識，了解實驗操作中的安全規(guī)范，養(yǎng)成安全操作的習(xí)慣。

具體體現(xiàn)在以下方面：

1.知識點的掌握：

-學(xué)生能夠明確電荷的定義，區(qū)分電荷的種類，并解釋靜電中性的概念。

-學(xué)生能夠描述電荷守恒定律，理解電荷量測量單位庫侖，并運用庫侖定律進(jìn)行電荷間作用力的計算。

-學(xué)生能夠解釋電荷間的相互作用規(guī)律，分析靜電力的產(chǎn)生原因。

-學(xué)生能夠闡述電場的基本概念，繪制電場線，并分析電場線的特點。

-學(xué)生能夠了解靜電力的應(yīng)用，如靜電除塵、靜電復(fù)印等，并能夠解釋其工作原理。

2.能力的提升：

-學(xué)生在自主探索過程中，培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考能力。

-通過課堂討論和實驗操作，學(xué)生提高了問題解決能力和實驗操作技能。

-在小組合作中，學(xué)生鍛煉了團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

3.情感態(tài)度的養(yǎng)成：

-學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，對物理學(xué)科產(chǎn)生更濃厚的興趣，激發(fā)了對科學(xué)探索的熱情。

-學(xué)生能夠以嚴(yán)謹(jǐn)、客觀的態(tài)度對待科學(xué)實驗，關(guān)注靜電現(xiàn)象在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。

-學(xué)生在實驗操作中，遵循安全規(guī)范，提高安全意識，養(yǎng)成良好的實驗操作習(xí)慣。七、典型例題講解1.電荷量的計算

題目：兩個帶電體，一個帶正電荷2C，另一個帶負(fù)電荷-3C，它們相距10cm，求它們之間的庫侖力大小。

解析：根據(jù)庫侖定律，兩個點電荷之間的庫侖力F=kq1q2/r^2，其中k=9×10^9N·m^2/C^2，q1、q2為電荷量，r為電荷之間的距離。將題目中給出的數(shù)值代入公式，得到庫侖力的大小。

答案：F=kq1q2/r^2=9×10^9×2×(-3)/(0.1)^2=-5.4×10^4N。

2.電場強(qiáng)度的計算

題目：一個帶電量為5C的點電荷，在距離其5m處產(chǎn)生一個電場，求該點電場強(qiáng)度的大小。

解析：根據(jù)電場強(qiáng)度的定義，電場強(qiáng)度E=F/q，其中F為電場對電荷的作用力，q為電荷量。在點電荷產(chǎn)生的電場中，電場強(qiáng)度E=kq/r^2。將題目中給出的數(shù)值代入公式，得到電場強(qiáng)度的大小。

答案：E=kq/r^2=9×10^9×5/(5)^2=3.6×10^4N/C。

3.電場線的繪制

題目：一個正電荷和一個負(fù)電荷相距10cm，求它們周圍電場線的分布情況。

解析：電場線從正電荷出發(fā)，指向負(fù)電荷，且電場線越靠近電荷，電場強(qiáng)度越大。根據(jù)電場線的分布特點，可以繪制出電場線圖。

答案：電場線從正電荷出發(fā)，指向負(fù)電荷，且電場線越靠近電荷，電場強(qiáng)度越大。

4.靜電力的應(yīng)用

題目：一個帶正電的物體A和一個帶負(fù)電的物體B相距10cm，求物體A對物體B的靜電力大小。

解析：根據(jù)庫侖定律，兩個點電荷之間的庫侖力F=kq1q2/r^2。將題目中給出的數(shù)值代入公式，得到靜電力的大小。

答案：F=kq1q2/r^2=9×10^9×5×(-3)/(0.1)^2=-1.62×10^4N。

5.電荷分布的判斷

題目：一個導(dǎo)體球帶正電，一個絕緣球帶負(fù)電，它們相距10cm，求它們之間的電場分布情況。

解析：導(dǎo)體球帶正電，其表面電荷分布均勻；絕緣球帶負(fù)電，其表面電荷分布不均勻。根據(jù)電荷分布的特點，可以判斷它們之間的電場分布情況。

答案：導(dǎo)體球表面電荷分布均勻，絕緣球表面電荷分布不均勻，電場線從導(dǎo)體球指向絕緣球，且電場線越靠近絕緣球，電場強(qiáng)度越大。八、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測-本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電荷的基本概念，包括正電荷、負(fù)電荷和靜電中性。

-理解了電荷的測量單位庫侖，以及電荷間的相互作用規(guī)律。

-學(xué)習(xí)了電場的基本概念，掌握了電場線的特點和繪制方法。

-探討了靜電力的實際應(yīng)用，如靜電除塵、靜電復(fù)印等。

-通過實驗操作，培養(yǎng)了實驗技能和科學(xué)探究能力。

-通過小組合作，提高了團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

2.當(dāng)堂檢測：

-選擇題：關(guān)于電荷基本概念、電荷相互作用、電場線、靜電應(yīng)用等知識點的選擇題，檢測學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握程度。

-填空題：涉及電荷守恒定律、庫侖定律、電場強(qiáng)度等公式的填空題，考查學(xué)生對公式運用的熟練程度。

-解答題：設(shè)計電荷實驗現(xiàn)象分析、電場線繪制、靜電應(yīng)用原理等解答題，檢驗學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

-實驗操作：安排簡單的電荷實驗，如電荷測試、電荷分布觀察等，評估學(xué)生的實驗操作技能和安全意識。

-小組討論：組織小組討論，讓學(xué)生分享對電荷知識的理解和實驗心得，培養(yǎng)團(tuán)隊合作和溝通表達(dá)能力。教學(xué)反思與總結(jié)在這次的教學(xué)中，我采用了多種教學(xué)方法，包括自主學(xué)習(xí)、課堂討論、實驗操作等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。我發(fā)現(xiàn)，通過設(shè)計啟發(fā)性的問題，學(xué)生能夠更好地理解電荷的基本概念和相互作用規(guī)律。同時，實驗操作不僅提高了學(xué)生的實驗技能，也加深了他們對電荷知識的理解。

在課堂中，我注意到學(xué)生在小組討論中積極