2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第九章 靜電場及其應(yīng)用 3 電場 電場強(qiáng)度（3）教案 新人教版必修3

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第九章靜電場及其應(yīng)用3電場電場強(qiáng)度（3）教案新人教版必修3學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教材分析本教案選自2024-2025學(xué)年新教材高中物理第九章“靜電場及其應(yīng)用”中的第三小節(jié)“電場電場強(qiáng)度”。該章節(jié)在課本中起到承上啟下的作用，旨在幫助學(xué)生建立電場概念，理解電場強(qiáng)度的物理意義及其計(jì)算方法。內(nèi)容緊密聯(lián)系實(shí)際，通過引入日常生活中的靜電現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生對電場學(xué)習(xí)的興趣。本節(jié)課側(cè)重于電場強(qiáng)度的定義、公式推導(dǎo)以及其在實(shí)際問題中的應(yīng)用，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和解決實(shí)際問題的能力，與新人教版必修3的教學(xué)要求保持一致。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)致力于提升學(xué)生在物理學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)探究能力、物理觀念建構(gòu)和科學(xué)思維能力。通過學(xué)習(xí)電場及電場強(qiáng)度的概念，使學(xué)生能夠掌握物理現(xiàn)象的抽象和模型化方法，培養(yǎng)其對電場現(xiàn)象的感性認(rèn)知上升至理性認(rèn)識(shí)的能力。課程強(qiáng)調(diào)從實(shí)踐中來，到實(shí)踐中去，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用電場知識(shí)解釋并解決實(shí)際問題，培育學(xué)生的物理觀念和科學(xué)探究精神。同時(shí)，通過公式推導(dǎo)和物理圖像的結(jié)合，提高學(xué)生邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算的能力，促進(jìn)其對物理規(guī)律的深度理解和應(yīng)用，進(jìn)而全面提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-電場強(qiáng)度的定義及其物理意義：電場強(qiáng)度是描述電場對電荷作用力的基本物理量，其定義式為E=F/q，其中力的單位是牛頓，電荷的單位是庫侖，從而導(dǎo)出電場強(qiáng)度的單位是牛/庫。

-電場線與電場強(qiáng)度的關(guān)系：電場線從正電荷出發(fā)指向負(fù)電荷，電場線越密集，電場強(qiáng)度越大。

-電場強(qiáng)度的計(jì)算方法：根據(jù)庫侖定律，點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度E=kq/r^2，其中k為庫侖常數(shù)，q為產(chǎn)生電場的點(diǎn)電荷，r為場點(diǎn)到電荷的距離。

舉例解釋：通過分析一個(gè)固定點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，學(xué)生需掌握如何根據(jù)給定電荷量、距離等因素，計(jì)算電場強(qiáng)度，并能理解電場強(qiáng)度方向與電荷性質(zhì)的關(guān)系。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-電場強(qiáng)度的矢量性：電場強(qiáng)度既有大小，又有方向，是矢量。學(xué)生需要理解電場強(qiáng)度矢量和點(diǎn)電荷矢量的疊加原理。

-電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系：電場強(qiáng)度與電勢梯度有關(guān)，即E=-dV/dr，學(xué)生需要理解電勢變化與電場強(qiáng)度的內(nèi)在聯(lián)系。

-復(fù)雜電場的計(jì)算：對于非點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，如勻強(qiáng)電場、非均勻電場等，學(xué)生需要掌握分布電荷或線電荷、面電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的計(jì)算。

舉例解釋：在處理復(fù)雜電場問題時(shí)，如一個(gè)帶電平板產(chǎn)生的電場，學(xué)生需要理解如何將平板視為一系列點(diǎn)電荷的集合，并使用積分方法來計(jì)算電場強(qiáng)度。此外，對于電場線與電勢線的關(guān)系，學(xué)生需通過實(shí)例理解電場線密的地方電勢變化快，從而電場強(qiáng)度大的特點(diǎn)。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

-講授法：通過生動(dòng)的語言和圖示，向?qū)W生講解電場強(qiáng)度的基本概念、定義及計(jì)算方法，強(qiáng)調(diào)電場強(qiáng)度的物理意義和矢量特性，使學(xué)生形成清晰的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

-討論法：針對電場強(qiáng)度與電勢關(guān)系等難點(diǎn)問題，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表見解，通過同伴互助的方式加深對知識(shí)的理解和掌握。

-實(shí)驗(yàn)法：結(jié)合課本內(nèi)容，設(shè)計(jì)電場強(qiáng)度測量實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察并驗(yàn)證電場強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)探究精神。

2.教學(xué)手段

-多媒體設(shè)備：利用PPT、動(dòng)畫等展示電場線、電場強(qiáng)度的矢量疊加等抽象概念，使教學(xué)內(nèi)容形象化、直觀化，便于學(xué)生理解和接受。

-教學(xué)軟件：運(yùn)用物理模擬軟件，如PhET等，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中探究電場強(qiáng)度與電荷分布的關(guān)系，提高學(xué)生的興趣和參與度。

-網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線教育平臺(tái)、學(xué)術(shù)論壇等，拓展學(xué)習(xí)視野，獲取更多關(guān)于電場應(yīng)用的前沿知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新能力。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是“電場強(qiáng)度”這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個(gè)問題：“你們在日常生活中是否遇到過靜電吸引或排斥物體的情況？”（如兩塊塑料摩擦后能吸引小紙片）這個(gè)問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個(gè)問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索電場強(qiáng)度的奧秘。

二、新課講授（用時(shí)10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解電場強(qiáng)度的基本概念。電場強(qiáng)度是描述電場對電荷作用力的基本物理量，其定義式為E=F/q。它是理解電荷間相互作用、設(shè)計(jì)和使用靜電設(shè)備的基礎(chǔ)。

2.案例分析：接下來，我們來看一個(gè)具體的案例。通過分析一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，了解如何計(jì)算電場強(qiáng)度，并探討其在靜電除塵器中的應(yīng)用。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過程中，我會(huì)特別強(qiáng)調(diào)電場強(qiáng)度的定義、計(jì)算方法和矢量特性這兩個(gè)重點(diǎn)。對于難點(diǎn)部分，如電場線與電勢的關(guān)系，我會(huì)通過圖示和實(shí)例來幫助大家理解。

三、實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個(gè)與電場強(qiáng)度相關(guān)的實(shí)際問題，如如何通過電場強(qiáng)度來判斷電荷的正負(fù)。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個(gè)簡單的電場強(qiáng)度測量實(shí)驗(yàn)。這個(gè)操作將演示如何用實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證電場強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果。

3.成果展示：每個(gè)小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“電場強(qiáng)度在實(shí)際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵(lì)提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會(huì)提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個(gè)小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了電場強(qiáng)度的基本概念、重要性和應(yīng)用。通過實(shí)踐活動(dòng)和小組討論，我們加深了對電場強(qiáng)度的理解。我希望大家能夠掌握這些知識(shí)點(diǎn)，并在日常生活中靈活運(yùn)用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時(shí)向我提問。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-靜電場基本概念與性質(zhì)的科普書籍，如《電與磁的故事》等，這些書籍能夠以更加通俗易懂的方式介紹電場的本質(zhì)和基本特性。

-物理期刊或雜志中關(guān)于靜電場研究的最新進(jìn)展，幫助學(xué)生了解電場在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，如靜電噴涂、靜電植絨等。

-靜電場相關(guān)的歷史資料，介紹電場概念的起源、科學(xué)家們的研究歷程，如庫侖定律的發(fā)現(xiàn)過程，增強(qiáng)學(xué)生對物理學(xué)科歷史發(fā)展的認(rèn)識(shí)。

-靜電場教學(xué)視頻資源，如教育電視臺(tái)制作的物理科普節(jié)目，通過動(dòng)畫和實(shí)際演示，直觀地展示電場線和電場強(qiáng)度的分布。

-科普展覽和博物館，如科技館中的靜電展示區(qū)，通過互動(dòng)體驗(yàn)讓學(xué)生更直觀地感受電場的作用。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生在圖書館或書店尋找與靜電場相關(guān)的科普書籍，通過閱讀擴(kuò)展知識(shí)面，提升科學(xué)素養(yǎng)。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注物理學(xué)科的前沿動(dòng)態(tài)，定期查閱物理期刊，了解靜電場研究的新技術(shù)和新應(yīng)用。

-組織學(xué)生進(jìn)行小研究，探索靜電場在生活中的應(yīng)用，如靜電吸附現(xiàn)象、靜電防護(hù)措施等，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。

-建議學(xué)生利用課余時(shí)間觀看教學(xué)視頻，加深對電場強(qiáng)度、電場線等抽象概念的理解。

-鼓勵(lì)家長陪伴學(xué)生參觀科普展覽，通過親身體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生對靜電場學(xué)習(xí)的好奇心和興趣。

-教師可以結(jié)合課本內(nèi)容，設(shè)計(jì)一些開放性問題或小項(xiàng)目，讓學(xué)生通過查閱資料、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)等方式，深入探究靜電場的奧秘。板書設(shè)計(jì)1.標(biāo)題：電場強(qiáng)度

-引出主題，明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

2.定義與公式：

-電場強(qiáng)度的定義：E=F/q

-點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式：E=kq/r^2

-簡潔明了地展示電場強(qiáng)度的核心計(jì)算公式。

3.重點(diǎn)概念：

-電場線

-矢量疊加

-電勢與電場強(qiáng)度的關(guān)系

-突出教學(xué)重點(diǎn)，強(qiáng)化學(xué)生對關(guān)鍵概念的記憶。

4.難點(diǎn)解析：

-電場強(qiáng)度的方向

-復(fù)雜電場的計(jì)算方法

-用圖示或簡要文字說明，幫助學(xué)生突破難點(diǎn)。

5.應(yīng)用實(shí)例：

-靜電除塵器

-靜電噴漆

-通過具體應(yīng)用案例，展示電場強(qiáng)度的實(shí)際意義。

6.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：

-電場強(qiáng)度測量實(shí)驗(yàn)步驟

-安全提示

-引導(dǎo)學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和安全性。

7.結(jié)構(gòu)框架：

-使用流程圖或思維導(dǎo)圖的形式，展現(xiàn)本節(jié)課的知識(shí)結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生梳理學(xué)習(xí)思路。

8.藝術(shù)性與趣味性：

-使用不同顏色粉筆，區(qū)分重點(diǎn)、難點(diǎn)、實(shí)例等不同內(nèi)容。

-適當(dāng)使用電場線圖示、電荷符號(hào)等元素，使板書更具生動(dòng)性和趣味性。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測1.課堂小結(jié)

-通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握電場強(qiáng)度的定義、計(jì)算公式、矢量特性及其在生活中的應(yīng)用。

-學(xué)生應(yīng)理解電場線與電場強(qiáng)度的關(guān)系，能運(yùn)用電場強(qiáng)度的計(jì)算公式解決實(shí)際問題。

-學(xué)生應(yīng)了解電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系，能運(yùn)用電場強(qiáng)度的概念解釋靜電現(xiàn)象。

2.當(dāng)堂檢測

-設(shè)計(jì)選擇題、填空題、解答題等多種題型，全面考查學(xué)生對電場強(qiáng)度知識(shí)的掌握情況。

-選擇題：考查學(xué)生對電場強(qiáng)度定義、計(jì)算公式、矢量特性等基礎(chǔ)知識(shí)的記憶。

-填空題：考查學(xué)生對電場強(qiáng)度與電勢關(guān)系、電場線與電場強(qiáng)度關(guān)系等概念的理解。

-解答題：設(shè)計(jì)一些與實(shí)際生活相關(guān)的題目，考查學(xué)生運(yùn)用電場強(qiáng)度知識(shí)解決問題的能力。

-實(shí)驗(yàn)操作題：設(shè)計(jì)一些簡單的電場強(qiáng)度測量實(shí)驗(yàn)，考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力。

3.課后作業(yè)

-設(shè)計(jì)一些綜合性的題目，要求學(xué)生運(yùn)用電場強(qiáng)度知識(shí)解決實(shí)際問題。

-鼓勵(lì)學(xué)生撰寫小論文，探討電場強(qiáng)度在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

-設(shè)計(jì)一些開放性的題目，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力，提出電場強(qiáng)度的新應(yīng)用或新問題。

4.教學(xué)反饋

-收集學(xué)生對本節(jié)課的反饋，了解學(xué)生對電場強(qiáng)度知識(shí)的掌握情況。

-分析學(xué)生在當(dāng)堂檢測和課后作業(yè)中的表現(xiàn)，了解教學(xué)效果，為后續(xù)教學(xué)提供參考。

-根據(jù)學(xué)生的反饋和表現(xiàn)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-靜電場及其應(yīng)用的相關(guān)科普文章，如《靜電現(xiàn)象揭秘》、《靜電場的應(yīng)用與防護(hù)》等，這些文章可以幫助學(xué)生更深入地了解靜電場的原理和實(shí)際應(yīng)用。

-靜電場教學(xué)視頻，如《靜電場的奧秘》、《靜電場在生活中的應(yīng)用》等，通過直觀的動(dòng)畫和實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生更直觀地感受靜電場的魅力。

-靜電場相關(guān)的歷史資料，介紹靜電場的發(fā)現(xiàn)歷程和重要科學(xué)家的貢獻(xiàn)，如庫侖、法拉第等，讓學(xué)生了解靜電場研究的歷史背景。

-靜電場相關(guān)的科技新聞報(bào)道，如靜電場在航天、醫(yī)療等領(lǐng)域的最新應(yīng)用，讓學(xué)生了解靜電場在科技發(fā)展中的重要作用。

-靜電場相關(guān)的學(xué)術(shù)期刊文章，如《物理學(xué)報(bào)》、《電動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)》等，這些文章可以幫助學(xué)生了解靜電場的最新研究進(jìn)展和前沿動(dòng)態(tài)。

2.拓展要求：

-鼓勵(lì)學(xué)生利用課后時(shí)間閱讀科普文章和觀看教學(xué)視頻，通過自主學(xué)習(xí)深入了解靜電場的知識(shí)。

-教師可以提供必要的指導(dǎo)和幫助，如推薦閱讀材料、解答疑問等，幫助學(xué)生更好地進(jìn)行課后拓展。

-鼓勵(lì)學(xué)生撰寫閱讀筆記或觀后感，分享自己的學(xué)習(xí)心得和體會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力和思考能力。

-組織課后討論活動(dòng)，讓學(xué)生分享自己的學(xué)習(xí)成果和心得，促進(jìn)學(xué)生的交流與合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與靜電場相關(guān)的科技活動(dòng)或競賽，如科技展覽、創(chuàng)新大賽等，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

-教師可以根據(jù)學(xué)生的興趣和能力，提供個(gè)性化的拓展建議和指導(dǎo)，幫助學(xué)生更好地發(fā)展自己的特長和潛力。

-定期收集學(xué)生的課后拓展成果，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展和需求，為后續(xù)教學(xué)提供參考和改進(jìn)的方向。反思改進(jìn)措施教學(xué)特色創(chuàng)新：

1.采用了多種教學(xué)方法的融合，如講授、討論、實(shí)驗(yàn)等，使課堂生動(dòng)有趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.