电场强度教学设计汇总

1、高中物理选修 3-1电场强度教学设计作者：李冰弦学号： 2013130158班级： 2013 级物理一班Email ：1097146782课题：电场强度教材：选修 3-1三课时： 1 课时 四教材分析教科书从电荷在电场中受力入手， 引入了电场强度的概念， 明确它是表示电场强 弱的物理量。本节主要由“电场强度”“点电荷的电场 电场强度的叠加”“匀 强电场”几部分内容组成。五学情分析本节内容对于学生来说是一陌生的内容， 且比较抽象，学生学起来有一定的困难， 教师应进行适当启发引导 六教学方法以“电荷间相互作用如何发生” 、“如何描述电场的强弱” 两大问题为主线展开， 具体操作思路是： 1学生自学电

2、场，培养学生阅读、汲取信息的能力。2通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。 3通过练习巩固加深对电场强度概念的理解，探讨点电荷的电场及场强叠加原 理。七教学目标（1）知识与技能 1粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。2知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的一种特殊的形 态。3理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的计算。知 道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。4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。5知道场强的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的计算。6. 利用电场线描述电

3、场，知道匀强电场的特点。（2）过程与方法1经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程，获得探究活动的体验。2领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法 等物理学研究方法。（3）情感态度与价值观 1体验探究物理规律的艰辛与喜悦。2学习科学家严谨科学的态度。八教学重难点（一）教学重点 1探究描述电场强弱的物理量。2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。（二）教学难点 探究描述电场强弱的物理量。九教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图1教师：上一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？2. 教师：我们不免会产生这样的疑问： 投

4、影展示问题 1：真空中？ 它们之间相隔一学生回答： 真空 中两个静 止的点电荷之间的相互作 用 力，与它们的 电荷量 的乘积成 正比，与它们的距离的二次方 成反比，作用力的方向在它们 的连线上，同名电荷相斥，异 名电荷相吸。，复习 旧知，通过 提问的方 式，问引发 学生思考， 激发学习兴 趣。定的距离这种相互作用是如何产生的呢？难道能够不需介质超越空间？复 习 提 问投影展示“探究影响电荷间相互作用 素 ”图片（ 1 2 1）。力的因引 入 新 课3. 教师： 这幅图大家不陌生， 那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样，说明了学生回答： 库仑力的大小什么？与距离有关。教师： 其本质原因又是

5、什么呢？ （投影展示 问题 2）教师： 带着这两个疑问， 本节课我们一齐来 学习第三节电场强度。（板书课题）教师引入： 1不知道大家有没有喷过香水呢，我们看不见香水却闻得到它，这说明了什么？学生：看不见的 东西不一定不 存在以大家感兴大家都看过天龙八部吗？在天龙八部中有很多精彩的武打场面，不知道大家有没有注意过，乔峰使出降龙 十八掌的时候，并没有接触对方，却明显对他有了力的 作用，这说明了什么呢 ?乔峰的武功是以空气为介质， 把力作用到对方身上， 而对两个电荷而言，它们没有接触却能有力的作用，电 场就相当于空气，而我们稍后学到的电场线就相当于后 期制作人员加上去的特效，是为了让我们清晰直观地感

6、 受观察电场，而实际上它是不存在的。学生：不接触也 可以有力的作 用趣的武打戏 为例子，引 起大家的兴 趣，生动直 观的比喻有 助于更好地 理解电场， 电场线。新（一）电场课教师：请同学们先看一下课本中“电场”部分，然后思考下面两个问题。教（ 1）电荷间的相互作用是如何发生的？（ 2）电场有什么特性？学生思考学教师：法拉第是英国物理学家、化学家，对事物的本质有着非常敏锐的洞察力， 在电学上有着突出的贡献。 依据法拉第的观点，我们如何描述电荷A 、B 之间的作用力。师生共析。重力场地重物用对比的方式让学 生更好地理对比理解电电电解和记忆。A荷场B荷电场教师启发引导：场都是“物质”它和分子、原子组

7、成的实物一样，虽然我们看不见、摸不着，但它们都具有能量、质量和动量，物体受到的万有引力是靠重力场来完成的，电视机、收音机信号的发射与接受就是靠电 场来实现的。教师板书： 电场是存在于电荷周围的一种特殊的物 质，场与实物是物质存在的两种不同形式。教师： 通过前面的分析我们知道电场具有怎样的特 性呢？教师： 这种力的作用与电场的强弱有关吗？引导学 生科学探究。学生回答： 对放入 其中的电荷有静 电力的作用。让学生猜想讨 论，培养学生 独立思考，合 作交流的能 力。（二）电场强度 教师：下面我们来探讨三个问题。 相同的小球在不同的位置所受作用力不一样， 其学生回答：电场强新本质原因是什么呢？弱不同。

8、创设情那么如何来描述电场的强弱呢？景，启发思课教师启发： 像速度、 密度等寻找一个物理量来表示。 如何来研究电场？。考。教教师引导： 电场的本领是对场中的其他电荷具有作学生思考用力，这也是电场的最明显、最基本的特征之一。因此学在研究电场的性质时，我们可以从静电力入手。对于像 电场这样，看不见，摸不到，但又客观存在的物质，可 以根据它表现出来的性质来研究它，这是物理学中常用 的研究方法。教师：怎样让它表现出来呢？学生回答：在电场中放入电荷。教师：对放入的电荷有要求吗？学生回答：试探电荷（检验电荷）层层深入教师：什么样的电荷是试探电荷？ 师生共析对试探电荷的要求。学生回答：带电量非常小的点电荷。浸

9、透物理学研究问题的教师：下面请同学们仔细观察模拟实验的动画演示，并描述你看到的现象说明了什么。多媒体动画模拟：方法：不同位置偏角不同增加试探电荷带电量偏角均增加学生回答：不同位教师：下面我们再通过表格定量地来看一看：置受力不同； 同一将表格填完整，并分析、比较表格中的数据有什么位置试探电荷带特点和规律，看你能否得出如何来描述电场的强弱。多电量增加，受力增媒体展示表格，学生回答后依次填入：F1、F2、F3 及F1F2F3； 2F1、3F1、4F1、nF1 等。大。新课 教 学表一：（ P1 位置）学生回答：（ 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

10、 n探q电荷所受的静 n电F 力 来 表 示 电 场 n的F强弱；（ 2）电场中 同一点，比值 F/q 是恒定的， 与试探 nq电荷的电荷量无 F关；（同一张表格） （3）在电场中不 同位置 比值 F/q 不同。 （三张表格 比较） 学生回答：可以，N/C 学生回答： 矢量提出问题设计实验 进行实验 数据分析 总结结论 学以致用试探电荷q2q3q4qnq静电力F12F13F14F1nF1表二：（ P2 位置）试探电荷q2q3q4q静电力F22F23F24F2表三：（ P3 位置）试探电 荷q2q3q4q静电力F32F33F34F3n（学生思考并交流讨论）师生共同小结： 比值由电荷 q 在电场中

11、的位置决定， 与电荷 q 的电荷量大小无关，它才是反映电场性质的物 理量 。教师： 在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷 所受的静电力 F 跟它的电荷量 q 的比值，叫做该点的电 场强度 。并板书。1 定义：在物理学中我们定义放入电场中某点的 电荷所受的静电力 F 跟它的电荷量 q的比值，叫做该点 的电场强度。2.定义式： E=F/q 教师： 从它的定义式可以看出电场强度的单位吗？教师介绍另一种单位并板书。3单位： N/C 或 V/m ，1N/C1V/m 教师结合板画：在电场中不同位置，同种电荷受力 方向不同，说明场强是矢量还是标量？教师结合板画： 电场中同一点放入正电荷和负电荷 受力方向不

12、同，如何确定场强的方向呢？教师：在物理学中作出了这样的规定。教师板书4 方向：电场中某点电场强度的方向跟正电荷在 该点所受静电力的方向相同。教师：按照这个规定，如果放入电场中的是负电荷呢？重力加速度地重力加速度 g理解电场强度A电场强度 E例 1：点电荷是最简单的场源电荷。设一个点电荷 的电荷量为 +Q，与之相距为 r 的 A 点放一试探电荷，所 带电荷量为 +q 。（ 1）试用所学的知识推导 A 点的场强的大小，并 确定场强的方向；（ 2）若所放试探电荷为 -2 q，结果如何？（ 3）如果移走所放的试探电荷呢？注 意 ： 辨析 E F 和 E K Q2 的 关 系，强 调q r 2E K Q

13、2 的适用条件。r学生回答： 与负电 荷在电场中某点 所受静电力的方 向相反师生共同归纳总结：1点电荷电 场的场强大小与 方向。2电场强度 是描述电场（力 的）性质的物理 量，在静电场中， 它不随时间改变。 电场中某点的场 强完全由电场本 身决定， 与是否放 入电荷， 放入电荷 的电荷量、 电性无 关。通过图像的 对应说明， 让学生更好 地理解电场 强度的性 质。及时巩固， 强化理论概 念的理解。 联系实际， 进行计算， 课堂练习起 到反馈的作 用。（三）点电荷的电场强度例 2. 如图所示， 真空中有两个点电荷 Q1 +30 -8 -810-8C 和 Q23 010-8C，它们 相距 0 1m

14、， A 点与两个点电荷的 距离 r 相等， r 0 1m。求：（ 1）电场中 A 点的场强；（2）在 A点放入电量 q 1 10-6C，求它受的电场力。教师：题中场源电荷不止一个，如何来确定电场中 某点的场强？学生：平行四边形定则（四）场强的叠加教师： 根据场强的叠加原理对于一个比较大的不能看成点电荷的带电物体产生电场的场强如何确定？学生思考后回答：无限等分成若干个点电荷。 教师：根据以上方法，同学们设想一下一个半径为 R 的均匀带电球体（或球壳）外部产生电场的场强，如 何求解？学生思考后回答： 等效成电荷量集中于球心的点电 荷。（五）电场线 师：现在，我们面对的是电场，电场也是看不见摸不着的

15、，但我们坚信：它既然是一种客观存在的物质， 那它的规律就一定是可以被我们认识的。下面，让 我们先来做一个有趣的实验。演示：静电起电机高压放电。 师：“头发”为什么会竖起来？ 生：带电的头发受到电场力的作用。 师：对，我们还注意到“头发”竖得很有规律可以间接地反映出电场的分布也是具有一定规律的。既 然这样，电场也可以像磁场那样，用一组曲线来形 象直观地描述它的分布规律这就是我们今天要 研究的“电场线” 。（板书课题：电场线） 1电场线： 在电场中画出一些曲线， 使曲线上每一 点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这样的曲线叫 做电场线【注意】 电场线不是电场里实际存在的线，而是形 象地描述电场的假

16、想的线，电场虽然抽象但它是客观存 在的物质，电场线虽然形象但它仅是假想的线 2电场线的特点（ 1）在静电场中， 电场线起始于正电荷， 终止于负 电荷 对孤立的正电荷，可认为负电荷在无穷远处，电场线由正电荷出发伸向无穷远； 正电荷在无穷远处， 电场 穷远处伸向负电荷（2）电场线上每一 线方向跟该点的场强方 致对孤立的负电荷，可认为线由无过电场线上某点的切线方向是指跟电场线的行进方 向一致的那个方向，如图所示（ 3）电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀的地方，场强越 小（4）两条电场线不能相交 电场中某处的场强大小和方向是惟一确定的，如果 两条电标场线相交就不能惟一地确定出场强方向，同时 在相交点处由于电场线密不可分，因而也不可能反映出 场强的大小（二）几种常见的带电体周围的电场线分布1点电荷的电场线分布： 正电荷的电场线从正电荷 出发延伸到无限远，负电荷的电场线无限远处延伸到负 电荷，如图所示2两个等量点电荷的电场线分布： 等量异种电荷的 电场线从正电荷出发到负电荷终止；等量同种电荷的电 场线从正电荷出发延伸到无限远，或从无限远延伸到负 电荷，如图所示3点电荷与带电平板的电场线分布，如图所