9.3电场 电场强度 教学设计-高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

课题9.3电场电场强度教学设计-高二上学期物理人教版（2019）必修第三册课时安排课前准备课程基本信息1.课程名称：9.3电场电场强度

2.教学年级和班级：高二年级（1）班

3.授课时间：2019年10月15日星期二第3节课

4.教学时数：1课时核心素养目标分析培养学生科学思维，通过电场概念的理解和电场强度的计算，提升学生运用物理概念分析实际问题的能力。增强学生科学探究精神，通过实验探究电场强度，培养学生提出假设、设计实验、分析数据的能力。同时，强化学生科学态度与责任，使学生认识到电场研究在科技发展中的重要性，培养严谨求实的科学态度。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了基础的电荷概念、库仑定律以及电场的基本性质。他们能够理解电荷间的相互作用，以及如何通过库仑定律计算两点电荷之间的电力。此外，学生还具备一定的向量知识，能够进行简单的向量运算。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高二学生对物理学科普遍保持较高的兴趣，尤其是对自然界中的基本现象和规律。他们的逻辑思维能力较强，能够通过逻辑推理理解新概念。学习风格上，多数学生偏好通过实验和直观演示来理解抽象概念，但也有一部分学生更倾向于通过公式推导和理论分析来学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解电场概念时可能会遇到困难，因为电场是一个抽象的概念，难以直接感知。此外，电场强度的计算涉及到矢量的概念，学生可能对矢量的运算规则不够熟悉。在实验探究电场强度时，学生可能会面临如何设计实验、如何处理实验数据等实际问题。此外，学生在应用电场知识解决实际问题时，可能需要克服将理论知识与实际问题相结合的挑战。教学方法与策略1.采用讲授法结合讨论法，通过清晰的讲解帮助学生理解电场和电场强度的概念，随后引导学生在小组内讨论，加深对概念的理解和应用。

2.设计实验活动，让学生通过实际操作感受电场的存在和电场强度的变化，如使用电荷棒和导电纸演示电场线的分布。

3.利用多媒体教学，展示电场线的动画和电场强度计算公式，帮助学生直观理解抽象概念。同时，通过在线模拟软件让学生进行虚拟实验，提高学习兴趣和参与度。教学实施过程1.课前自主探索教师活动：

发布预习任务：教师通过学校的教学平台发布预习PPT，其中包括电场和电场强度的基本概念、公式以及相关实验图片。设计预习问题：如“电场强度是如何定义的？它有什么物理意义？”以及“如何通过实验测量电场强度？”

监控预习进度：通过课堂提问和随堂测试，了解学生预习情况。

学生活动：学生通过PPT自主阅读电场知识，记录预习笔记，尝试解答预习问题。

信息技术手段：利用教学平台进行预习资料的分享和预习进度的监控。

2.课中强化技能教师活动：

导入新课：教师以“静电现象”为例，引入电场的概念，激发学生兴趣。

讲解知识点：详细讲解电场强度的计算方法，结合实例讲解如何在电场中确定某点的电场强度。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生根据电荷分布图讨论电场强度的大小和方向。

解答疑问：在小组讨论后，教师针对学生的疑问进行解答。

学生活动：学生认真听讲，参与小组讨论，尝试解决实际问题。

教学方法/手段/资源：讲授法结合小组讨论，利用白板展示电荷分布图和计算过程。

3.课后拓展应用教师活动：

布置作业：布置计算电场强度和绘制电场线的作业，巩固课堂所学。

提供拓展资源：推荐学生阅读关于电场在日常生活和科技应用中的书籍或文章。

反馈作业情况：通过批改作业，给予学生反馈，指出错误并提供改进建议。

学生活动：学生完成作业，通过阅读拓展资源深化对电场强度的理解。

教学方法/手段/资源：自主学习法结合拓展阅读，通过作业反馈促进知识内化。

本节课重点在于理解电场强度的概念和计算方法，难点在于将理论应用于实际问题中。通过课前预习、课中讲解和实践活动，以及课后拓展，学生能够逐步克服难点，掌握重点，形成对电场强度概念的整体理解。知识点梳理1.电场的基本概念

-电场：带电体周围空间中存在的一种特殊物质，它可以使放入其中的电荷受到力的作用。

-电场强度：描述电场强弱的物理量，定义为单位正电荷在电场中所受的力。

2.电场线的概念

-电场线：用来形象地表示电场分布的假想曲线，其切线方向表示电场强度的方向。

-电场线的性质：

1.电场线从正电荷出发，指向负电荷。

2.电场线不相交。

3.电场线越密集，表示电场强度越大。

3.电场强度与电荷的关系

-库仑定律：描述真空中两点电荷之间相互作用的规律，公式为F=k*q1*q2/r^2，其中F为电荷间的作用力，k为库仑常数，q1和q2为两点电荷的电量，r为两点电荷间的距离。

-电场强度公式：E=F/q，其中E为电场强度，F为电荷所受的力，q为电荷的电量。

4.电场强度与电势的关系

-电势：描述电场中某点的电势能大小的物理量，单位为伏特（V）。

-电势差：两点间的电势差等于这两点间移动单位正电荷所做的功，公式为U=W/q，其中U为电势差，W为功，q为电荷的电量。

-电场强度与电势的关系：E=-dU/dr，其中E为电场强度，U为电势，r为距离。

5.电场强度与电势能的关系

-电势能：电荷在电场中具有的能量，公式为Ep=q*U，其中Ep为电势能，q为电荷的电量，U为电势。

-电场力做功：电场力对电荷做功等于电荷电势能的变化，公式为W=Ep1-Ep2，其中W为功，Ep1为初始电势能，Ep2为最终电势能。

6.电场强度与电场能量密度的关系

-电场能量密度：单位体积的电场能量，公式为w=U*E，其中w为电场能量密度，U为电势，E为电场强度。

7.电场强度与电场通量的关系

-电场通量：通过某一面积的电场线的总数，公式为Φ=E*S*cosθ，其中Φ为电场通量，E为电场强度，S为面积，θ为电场线与面积法线的夹角。

8.电场强度与电容器的关系

-电容器：两个导体板之间夹有绝缘介质，可以储存电荷的装置。

-电容器电容：描述电容器储存电荷能力的物理量，公式为C=Q/U，其中C为电容，Q为储存的电荷量，U为电容器两板间的电势差。

-电场强度与电容器的关系：E=U/d，其中E为电场强度，U为电势差，d为电容器两板间的距离。

9.电场强度与电场分布的关系

-电场分布：电场中各点的电场强度分布情况。

-电场分布的规律：

1.等量异种电荷产生的电场，电场线从正电荷出发，指向负电荷。

2.同种电荷产生的电场，电场线从电荷出发，呈辐射状分布。

3.带电导体产生的电场，电场线从导体表面出发，呈辐射状分布。

10.电场强度与电场应用的关系

-电场在科技、生活和工业中的应用：

1.电磁感应：利用变化的磁场产生电场，实现电能的转换。

2.电机和发电机：利用电场和磁场的作用，实现电能和机械能的转换。

3.电子设备：利用电场和电荷的作用，实现信息的传输和处理。板书设计①电场基本概念

-电场：带电体周围存在的一种特殊物质，对放入其中的电荷有力的作用。

-电场强度：E，描述电场强弱的物理量，单位为N/C。

②电场线的概念

-电场线：表示电场分布的假想曲线，切线方向表示电场强度方向。

-电场线性质：从正电荷出发，指向负电荷；不相交；密集程度表示电场强度大小。

③电场强度计算

-库仑定律：F=k*q1*q2/r^2

-电场强度公式：E=F/q

④电场强度与电势的关系

-电势：U，描述电场中某点的电势能大小的物理量，单位为V。

-电势差：U=W/q

-电场强度与电势关系：E=-dU/dr

⑤电场强度与电势能的关系

-电势能：Ep=q*U

-电场力做功：W=Ep1-Ep2

⑥电场强度与电场能量密度的关系

-电场能量密度：w=U*E

⑦电场强度与电场通量的关系

-电场通量：Φ=E*S*cosθ

⑧电场强度与电容器的关系

-电容器电容：C=Q/U

-电场强度与电容器关系：E=U/d

⑨电场分布规律

-等量异种电荷产生的电场：电场线从正电荷出发，指向负电荷。

-同种电荷产生的电场：电场线从电荷出发，呈辐射状分布。

-带电导体产生的电场：电场线从导体表面出发，呈辐射状分布。

⑩电场应用

-电磁感应：利用变化的磁场产生电场，实现电能的转换。

-电机和发电机：利用电场和磁场的作用，实现电能和机械能的转换。

-电子设备：利用电场和电荷的作用，实现信息的传输和处理。教学反思这节课上完之后，我对自己在教学过程中的表现和效果进行了一些反思。首先，我觉得在导入新课时，我选择了静电现象作为切入点，这个选择还是挺有效的，因为学生们对静电现象都有一定的直观认识，这样能够迅速抓住他们的注意力，激发他们的学习兴趣。

在讲解电场强度的概念时，我注意到了学生们的反应，他们对于电场这个抽象的概念比较难理解。所以，我尽量通过一些具体的例子，比如电荷之间的相互作用，来帮助他们建立直观的感受。我发现，通过实验演示电场线的分布，学生们对电场强度的概念理解得更好。

但是，我也注意到，在讲解电场强度的计算时，有几个学生显得有些困惑。这可能是因为他们对于矢量的理解还不够深入。所以我决定在接下来的课堂上，增加一些关于矢量的讲解，帮助学生更好地掌握电场强度的计算。

在课堂活动环节，我设计了小组讨论和实验操作，希望学生们能够在实践中加深理解。从他们的表现来看，这个环节还是起到了一定的作用。不过，也有个别学生参与度不高，这可能是因为他们对实验操作不感兴趣或者不熟悉。因此，我需要在今后的教学中，更加关注每个学生的参与情况，确保每个学生都能有所收获。

最后，我觉得在作业布置和反馈方面，我还可以做得更好。有些学生对于作业中的问题理解不够深入，我在批改作业时发现了这个问题。因此，我打算在下次课之前，针对作业中的难点进行讲解，帮助学生更好地理解和掌握。重点题型整理1.计算题：已知两点电荷q1和q2，相距r，求它们之间电场强度的大小和方向。

答案：根据库仑定律，电场强度E=k*q1*q2/r^2。方向由q1指向q2。

2.应用题：一个点电荷q放置在电场强度为E的匀强电场中，求该点电荷所受的电场力。

答案：根据电场力公式F=q*E，点电荷所受的电场力大小为F=q*E。

3.分析题：一个正电荷和一个负电荷分别放置在电场强度为E的匀强电场中，分别求它们所受的电场力方向。

答案：正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同，负电荷所受的电场力方向与电场强度方向相反。

4.综合题：一个正电荷q放置在电场强度为E的匀强电场中，求该电荷在电场中移动一段距离d时所做的功。

答案：根据电场力做功公式W=F*d，电荷在电场中移动所做的功为W=q*E*d。

5.实际应用题：一个电子在电场强度为E的匀强电场中，从静止开始加速，求电子在电场中加速到速度v所需的时间。

答案：根据牛顿第二定律F=m*a，电子所受的电场力F=q*E，其中m为电子质量，a为加速度。由运动学公式v=a*t，得到时间t=v/(q*E/m)。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了电场和电场强度的概念，以及它们之间的关系。我们了解到电场是带电体周围的一种特殊物质，而电场强度则是描述电场强弱的物理量。通过库仑定律，我们能够计算出两点电荷之间的电场强度，并且知道电场强度与电荷量和距离的平方成反比。

在电场线的概念中，我们学习了电场线的方向和性质，以及如何通过电场线来形象地表示电场的分布。我们还探讨了电场强度与电势的关系，以及电场强度与电势能、电场能量密度和电场通量之间的关系。

当堂检测：

1.下列关于电场的说法中，正确的是：

A.电场是带电体周围的一种物质