高中物理选修3-1全套教案

高中物理选修3-1全套教案---第三节电场强度(第一课时)一、教学目标1.知识与技能：理解电场的概念，知道电场是客观存在的物质；理解电场强度的定义及其物理意义；掌握电场强度的定义式，并能进行相关计算；知道电场强度是矢量，掌握其方向的规定。2.过程与方法：通过类比“用检验电荷探测电场”的方法，体会科学研究中引入“检验”手段的重要性。通过比值定义法引入电场强度，理解比值定义物理量的方法。3.情感态度与价值观：通过对电场这种看不见摸不着的物质的认识，初步树立物质的多样性观念，培养抽象思维能力。二、教学重难点1.重点：电场强度的概念、定义式及其物理意义。2.难点：对电场客观存在性的理解；对电场强度是描述电场本身性质的物理量的理解（与检验电荷无关）。三、教学方法讲授法、类比法、讨论法。通过类比重力场、用试探电荷探测电场，帮助学生建立电场强度的概念。四、教学用具多媒体课件（展示电场线示意图等）。五、教学过程1.引入新课（约5分钟）*提问：两个点电荷之间存在库仑力，它们并没有直接接触，这种力是如何传递的呢？（历史上有“超距作用”和“近距作用”的争论）*介绍法拉第提出的“场”的观点：电荷周围存在着一种特殊的物质——电场，电荷之间的相互作用力是通过电场发生的。即：电荷A→产生电场A→电荷B在电场A中受到电场力的作用。*引出本节课的主题：如何描述电场的性质？2.进行新课（约30分钟）*电场（约7分钟）*电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。*电场的客观性：电场是一种客观存在的物质形态，它不以人的意志为转移，具有能量和动量，能与其他物质发生相互作用。但它没有静止质量，看不见摸不着，需要通过其对电荷的作用来认识。*类比：重力场（地球周围存在重力场，物体在重力场中受重力作用）。*电场强度（E）（约20分钟）*提出问题：如何描述电场中某点的强弱？*思路：放入一个试探电荷，通过观察它所受的电场力来研究电场。*试探电荷（检验电荷）的条件：1.电荷量要足够小，以免影响原电场的分布。2.体积要足够小，能精确反映电场中某点的性质。*实验探究（理想化）：在电场中某固定点P：放入电荷量为q的正试探电荷，受电场力为F。放入电荷量为2q的正试探电荷，受电场力为2F。放入电荷量为3q的正试探电荷，受电场力为3F。...放入电荷量为-q的负试探电荷，受电场力为-F。引导学生发现：F与q的比值F/q是一个定值，与试探电荷的电荷量q无关，只由电场本身的性质（该点的位置）决定。*定义电场强度：1.定义：电场中某点的电场强度等于放入该点的试探电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值。2.定义式：E=F/q3.单位：牛每库（N/C），或伏特每米（V/m）（1V/m=1N/C，后续学习）。4.物理意义：电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。5.方向：电场强度是矢量。规定：电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。那么，负电荷在该点所受电场力的方向与该点电场强度方向相反。*对定义式E=F/q的理解：*E与F、q无关，取决于电场本身。不能说E与F成正比，与q成反比。*q是试探电荷的电荷量，F是试探电荷受到的电场力。*适用于任何电场。*点电荷的电场强度（约3分钟，为下节课铺垫）*提问：如果场源电荷是点电荷Q，那么在距离Q为r的某点P的电场强度是多大？方向如何？*引导学生：将试探电荷q放在P点，根据库仑定律，q受到的电场力F=k*(Q*q)/r²。再根据电场强度定义式E=F/q，可得E=