高中物理 1.3 电场强度教学设计 新人教版选修31.doc

电场 电场强度探究式教学设计一、教材分析本节课的教学内容为人教版普通高中物理（必修加选修）第二册第十三章第二节电场 电场强度。这节是高中阶段电学内容学习的起点，也是高中物理的基础的内容之一，是本章的核心内容，同时又是电磁学知识的基础。教材将内容放在库仑定律之后，是对库仑定律的深入理解，进一步明确了电荷之间作用是通过电场来实现的，同时又为后续电磁场的学习作好铺垫。因此本节课具有承前启后，承上启下的作用。是学好后续内容的基础。另外，通过对电场的学习，能进一步加深学生对物质世界的认识。 另外，电场 电场强度一节具有抽象性强、知识点多（教材涉及电场、电场强度、检验电荷、点电荷的电场、电场强度的叠加等），场的概念很难理解、教学内容抽象（电场看不见摸不着，学生对于场的感性认识除初中学过磁场外，接触很少）、方法性强（比值法、类比法）等特点。二。教学对象情况分析我班是学校的重点班级，大部分学生基础相对较好，素质相对其他班级较高、理解能力较强，在教师的引导下敢于探索。本章第一节电荷 库仑定律的教学目标基本达到，学生对电荷之间存在库仑力，以及对库仑力的大小与电荷的电量和电荷间距离之间的关系已经有了清楚的认识。学生基本掌握了使物体带电的方法，基本能使用实验仪器探索电荷之间的作用力。三、教学设计思想在电场 电场强度这节课中，涉及比值法、类比法、实验分析法等物理思维方法和科学研究方法，充满了物理方法论的气息，又是非常抽象的一节概念课。教材通过与磁场类比，让学生重视物理规律发现和物理概念构建的过程，从而体验科学研究方法，以开拓学生视野，提高学生素养。具体的处理方式是，通过与磁场类比，使学生定性了解电荷周围也象磁体周围一样存在有场物质，通过演示探究，定性分析得出影响电场力大小的因素，给出电场强度的比值定义式。同时，借助多媒体辅助教学，让学生在浓厚的探究纷围中解决抽象问题。新课程改革要求教学“以生为本”，落实“三维目标”，注重探究与互动，注重学生获得知识的过程，使学生在获得基础知识与基本技能的过程中，学会学习和形成正确价值观的过程。教学中要帮助学生树立终身学习的愿望并具备一定的学习能力，就必须努力使课堂学习成为全面培养学生素质的过程。本节课希望能在这些方面作出一些有效的尝试，利用问题探究、实验探究进行教学。四、教学方法：问题探究、演示、类比、实验探究与讨论等方法进行教学。五、教学目标、重点、难点及教学过程（见下表）学 科课 题课 型授 课 人课 时高二物理电场 电场强度新 授 课1课时教学目标知识与技能1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊的物质形态。2.理解电场强度的概念及其定义，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。会根据电场强度的定义进行有关的计算。3.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。4.知道场强的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的计算。过程与方法1.通过问题设置，启发学生思考，使学生初步掌握研究抽象物理量的思维方法； 2.在组织探究和验证实验过程中，训练学生观察与总结的能力、运用控制变量法和比值定义法处理物理问题的方法； 3.在电场强弱的描述中体会探究过程，体会“比值定义”的方法，体会“求异法”的思想，了解借助一些媒介物（试探电荷），把不能直接把握的现象（电场强弱）暴露出来的研究方法。 4.让学生亲身经历科学规律探究过程，认识探究意义、尝试探究方法、培养探究能力和创新精神；情感态度与价值观1.认识电场的物质性，树立”物质客观性、可测性”等辨证唯物主义观点。2.初步认识电场的意义，对物质的认识由实物物质扩展到场物质，为进一步学习电磁场和电磁波奠定方法论和认知基础。3.通过看不见、摸不着的特殊物质存在所体现出的特点，将抽象的问题变成直观可以研究的问题。4.通过探究培养学生实事求是、精益求精、锲而不舍的探索精神。教学重点理解电场、电场强度的概念，并会根据电场强度的定义进行有关的计算。教学难点电场强度概念的建立和理解教学方法类比法，、实验法、归纳法教 具有机玻璃棒一根、丝绸一块、绝缘导体球两个、细丝线一条、静电起电机一台、铁架台一个教学教学内容教师活动学生活动活动目的一、引入新课教师：上节课我们学习了库仑定律，请同学们回忆一下：库仑定律的内容是什么？教师：我们学过的各种力中，有哪些是接触力，哪些是非接触力？接触力有： 非接触力有： 思考：电荷间的相互作用是怎样发生的？学生思考回答学生思考回答加深对旧知识的理解通过接触力和非接触力的比较将“场的物质性”形象化，突破难点二、新课教学1、电场2、电场强度1）认识试探电荷2）电场强度提示：类比初中学习过磁力。磁力可以发生在两个相隔一定距离的物体间，磁力通过磁场作用。讨论：把课本中介绍电场的关键性语句标出来，然后总结发言。 电荷a电荷b电场电场力电场力教师板书：思考1：电场看不见，又摸不着，我们怎样去认识它、研究它呢？ 提示：与磁场类比。初中我们是怎么感受磁场的存在的呢？我们能不能也在电场中放入一个类似于小磁针的物体进行研究呢？ 请同学谈谈对试探电荷的理解。照下图演示，请问同学们有什么发现？这一发现说明了什么问题？思考2、你认为电场中某一点的强弱可能与哪些因素有关？思考3、怎么描述电场的强弱呢？老师提示（鼓励同学大胆猜想）思考4、试探电荷q在不同位置受力不同，那么是否可用电场力来表示电场的强弱？思考5、如果在同一位置引入不同电量的试探电荷，电场力有什么特点？ 思考6、我们是怎么描述运动快慢的？压强又是怎么定义的？我们能不能从中获得什么启示？（投影flash动画精确探究，界面如图）介绍并设问： q是真空中的点电荷，将q、2q、3q的试探电荷依次放在距离q为r的位置，受力各为多大？若将以上电荷分别放在距q为2r的点，电荷受力又为多大？将计算结果填入下表。学生思考、猜想、讨论回答。学生交流后总结： 电场是一种特殊的物质形态； 电荷之间的相互作用是通过电场来发生的，电荷的周围都存在电场，电场的最基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用电场力。学生讨论回答：在磁场中放入小磁针，我们也可在电场中放入一个类似于小磁针的物体。能，我们称它为试探电荷q。学生回答：试探电荷是一种理想化模型，它的电量要充分小，将其放入电场后对要研究的电场没有影响，体积也要充分小，便于研究电场中各点的情况。学生回答：离电荷越远电场越弱学生猜想： 学生活动：讨论交流帮助学生认识场的性质帮助学生理解试探电荷，为进一步学习电场强度奠定基础。放手让学生寻找描述电场强弱的方法，通过师生互动，生生互动得到正确结论，使学生体会探究过程，培养科学思维能力。3、点电荷电场的场强4、电场的叠加电荷q q2q3q电场力fr2r方法点拨：用两个量的比值来定义一个新的物理量，这种方法以前我们也多次用到，请同学们回想一下，我们曾经用“比值定义”的方法定义过哪些物理量？教师点拨：比值和试探电荷无关，这一比值反映了电场自身的性质。因此，我们可以用这一比值来反映电场的强弱。 板书：放入电场中某点的电荷所受的电场力f跟它的电量q的比值，叫做该点的电场强度。简称场强，用e表示定义式：单位：n/c 或v/m 1n/c=1v/m方向：规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点受电场力的方向相同。电场强度有大小有方向，电场强度是矢量。思考7、能不能说电场强度e和试探电荷所受电场力成正比，与试探电荷的电量q成反比？电场强度e与试探电荷有关吗？例1、真空中有一个场源电荷q =1.010-8c，在距离它20cm的a点先后分别放入三个试探电荷q1，q2，q3，请分别计算： 1、若q1 =1.610-18c，则该点电场强度大小是多少? 2、若q1 = -110-17c，则该点电场强度大小是多少?3、若在该点不放试探电荷，则该点的电场强度大小又是多少呢?+qar=20cm投影学生计算结果，并作点评。真空中点电荷的电场强度如何？利用电场强度定义及库仑定律推导正点电荷q产生的电场中在r处某点电场强度。投影学生的推导过程，并强调和拓展：点电荷的场强公式： 拓展：描述点电荷周围空间的电场强弱、方向分布情况。适用条件： 真空中的点电荷。思考8：如果空间同时有两个或两个以上场源电荷，某点电场的强弱又怎么决定呢？教师提示：类比力的合成：下图中在a点有几个电荷产生的场？a点的场强e又是由哪个电荷产生？描述电场的电场强度是一个矢量，它们表示叠加后电场强度，遵循矢量合成的平行四边形定则。总结结论：如果几个点电荷同时存在，这时空间某点的场强等于各个点电荷单独在该点产生的场强的矢量和。 例2、如图所示，在真空中有两个点电荷q1和q2，它们相距0.1m。求电场中a点的场强。a点与两点电荷的距离r，r=0.1m。 投影点评 学生完成表格并讨论交流：1、不同的电荷，即使在电场中的同一点，所受静电力也不同，因而不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱；2、电场中同一点，比值f/q是恒定的，与试探电荷的电荷量无关；（同一张表格）（3）在电场中不同位置比值f/q不同。学生活动：密度、电阻、速度、加速度体会“求异法、求同法”的思想。学生交流。学生计算，可以讨论，学生自行完成推导，学生讨论交流：给出电场的叠加原理学生独立思考完成，通过控制变量法：对同一个位置试探电荷量不同；不同位置，相同的试探电荷量。利用课件模拟探究电场的强弱的影响因素。渗透间接研究的方法。培养学生观察能力、分析和归纳的能力让学生深入理解、体会电场强度由电场本身决定，和试探电荷无关。加深对电场强度的理解进一步培养学生的综合推理能力培养学生类比、知识迁移及逻辑推理能力小结本节课我们学习了：1电场是客观存在的一种特殊的物质形态，电荷通过电场发生相互作用2电场强度是反映电场力的性质的物理量