2026年秋北师大版高中物理选修三第二册第一章第1节《静电场》教案

2026年秋北师大版高中物理选修三第二册第一章第1节《静电场》教案一、教材分析（一）教材内容与地位1.本节课是2019版北师大版高中物理选择性必修第三册（即题目中所说选修三第二册）第一章第一节的内容，是整个静电场模块的开篇内容，承担着建立核心概念、开启模块学习的作用。（1）本节课从电荷间非接触相互作用的本质出发，建立静电场的概念，打破了学生“力必须通过接触才能产生”的固有认知，帮助学生建立“场是物质存在形式”的物理观念，为后续学习电场力的性质、能的性质打下基础，在整个电磁学模块中起到了承前启后的核心作用。（2）本节课核心内容包含静电场概念的建立、电场强度的引入、比值定义法的应用三个部分，完全对接2026新课标对物理核心素养培养的要求，突出对学生物质观念、科学思维的培养。（二）核心素养对接1.物理观念：通过本节课学习，帮助学生建立场的物质观，拓展对物质存在形式的认知。2.科学思维：通过电场强度的引入过程，让学生掌握比值定义法的逻辑，培养抽象概括能力。3.科学探究：通过对超距作用观点的讨论，培养学生提出问题、探究问题的意识。4.科学态度与责任：让学生体会场概念提出对物理学发展的重大意义，感受科学家探究抽象问题的科学精神。二、学情分析（一）知识基础1.学生在初中以及本节课之前已经学习了电荷的基本性质、库仑定律，知道两个不接触的电荷之间存在相互作用力，但是对相互作用的传递介质没有深入思考。（1）学生普遍持有“只有看得见摸得着的才是物质”的固有认知，对抽象的场概念接受需要循序渐进的引导，用通俗化的例子帮助理解。（二）能力基础1.学生已经具备基础的逻辑推理能力、小组合作讨论能力，也已经学习过速度、密度等用比值定义法的物理量，有一定的方法基础。（1）学生对抽象概念的理解依然依赖具体的生活实例，所以需要用贴近生活的类比，贴合学生认知特点，降低理解难度。三、教学目标（一）知识与技能1.知道电荷周围存在静电场，理解静电场的概念，能说出静电场的基本性质。（1）记住电场强度的定义式、单位，明确电场强度的方向规定，会用电场强度描述电场的强弱和方向。2.理解比值定义法的特点，能正确区分电场强度和试探电荷受到的电场力、试探电荷电荷量的关系，会推导点电荷的场强公式。（二）过程与方法1.通过对“电荷间非接触相互作用本质”的讨论，经历静电场概念的建立过程，体会科学探究的基本思路。2.通过电场强度概念的引入过程，掌握比值定义法研究物理问题的方法。（三）情感态度价值观1.体会场概念提出对物理学发展的重要意义，感受科学家探究自然奥秘的持之以恒的精神。2.认识到物质存在形式的多样性，能接受“看不见摸不着也可以是真实物质”的观念，激发对物理世界的探究兴趣。四、教学重点1.静电场概念的建立过程。2.电场强度概念的理解与应用。五、教学难点1.理解场是一种真实存在的物质。2.理解电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的受力、电荷量无关。六、课前准备（一）教师准备1.准备演示实验器材：丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、用细线悬挂的轻质泡沫小球、铁架台，制作符合认知特点的多媒体课件。（2）提前按照4人一组划分学习小组，设计小组探究问题单，准备课堂练习题目。（二）学生准备1.复习之前学习的库仑定律内容，提前预习本节课教材，思考“两个不接触的电荷为什么会有相互作用”这个问题。七、课时安排1.本节课安排1课时，总时长45分钟。八、教学过程（一）导入1.演示实验引入（1）教师演示：将丝绸摩擦过的玻璃棒慢慢靠近悬挂的轻质泡沫小球，还没有接触，泡沫小球就明显被吸引发生摆动，提问学生：大家都玩过磁铁吸回形针对不对？磁铁没碰到回形针就能把它吸动，今天这个玻璃棒也没碰到小球，小球怎么就动起来了呢？两个不接触的物体之间，力是靠什么传递过去的呀？（2）学生自由发言后，教师引出本节课内容：这个问题困扰了科学家很久，今天我们就一起来认识这个看不见摸不着，却能传递力的东西——静电场。本环节用时5分钟。（二）新授1.静电场概念的建立（1）介绍两种历史观点：很早的时候，一部分科学家认为电荷之间的作用是“超距作用”，不需要任何东西传递，直接就能发生作用；另一部分科学家认为，肯定有东西在中间传递力，这个东西就是电场，今天我们已经证实，第二种观点是对的。（2）通俗类比帮助理解：我们都见过风吹风车转，风看不见摸不着，但是风车转了我们就知道风真实存在对不对？我们用的wifi，也看不见摸不着，但是能让手机上网，说明它真实存在。电荷周围也有这样一种特殊的东西，只要有电荷存在，它周围就一定有静电场，静电场就是传递电荷之间相互作用力的介质，它对放在里面的其他电荷就会有力的作用，刚才泡沫小球就是被电场力推动才动起来的。（3）总结核心结论：静电场是真实存在的物质，它和我们平时看得见的桌子、椅子、铅笔一样，都是物质，只是存在形式不一样，我们看不见摸不着，但是可以通过它对其他电荷的作用来认识它。2.电场强度概念的引入（1）提出问题引导思考：不同电荷周围的电场，强弱不一样，同一个电场里不同位置，电场强弱也不一样，我们该怎么描述电场的强弱呢？我们可以放一个很小的试探电荷到电场里，试探电荷受到力越大，说明这里电场越强对不对？那能不能直接用试探电荷受到的力F来描述电场强弱呀？（2）引导学生推理：同一个位置，放一个电荷量是q的试探电荷，受力是F；放一个2q的试探电荷，受力就是2F，放3q受力就是3F，对不对？因为库仑力和试探电荷的电荷量成正比，所以同一个位置，F和q的比值是固定不变的，这个比值和试探电荷没关系，只和电场本身有关系，所以用这个比值来描述电场强弱最合适。（3）给出电场强度的定义：我们把放入电场中某一点的试探电荷受到的电场力F，和试探电荷电荷量q的比值，叫做这个点的电场强度，简称场强，公式就是E=F/q，单位是牛每库，符号N/C。电场强度是矢量，我们规定正电荷在某点受到的电场力方向，就是这个点的场强方向，负电荷受到的电场力方向和场强方向相反。（三）小组合作探究1.发放探究问题单，小组讨论（1）探究问题1：有同学说“电场强度E和F成正比，和q成反比”，这个说法对不对？为什么？给大家3分钟讨论。（2）探究问题2：我们之前学过很多用比值定义法的物理量，比如速度v=x/t，密度ρ=m/V，大家想一想这些物理量有什么共同特点？再举两个其他例子，给大家3分钟讨论。（3）探究问题3：如果电场是由点电荷Q产生的，请大家结合库仑定律推导一下，距离Q为r的位置的场强是多大，给大家4分钟讨论。2.小组展示，教师总结（1）针对第一个问题，总结：这个说法是错的，电场强度是电场本身的性质，同一个位置就算不放试探电荷，电场强度也已经固定了，你放q进去，F跟着q变，比值E不变，就像我们说的密度ρ=m/V，一块铁的密度不会因为你切下来一块质量变小了密度就变小，密度是铁本身的性质，E也是电场本身的性质，和F、q都没关系。（2）针对第二个问题，总结：比值定义法的特点就是，定义出来的物理量反映的是研究对象本身的性质，和定义它用的两个物理量没关系，除了速度、密度，还有压强p=F/S，功率P=W/t都是比值定义法，大家都举对了例子，说明大家掌握了这个方法的特点。（3）针对第三个问题，总结：根据库仑定律，试探电荷q在距离Qr处受到的力是F=kQq/r²，代入场强公式E=F/q，就能得到E=kQ/r²，这个就是点电荷的场强公式，Q是产生电场的源电荷的电荷量，场强大小和Q成正比，和距离的平方成反比，这个推导过程是对的，大家逻辑都很清晰。本环节总共用时16分钟。（四）课堂练习1.出示三道基础练习题，学生独立完成后点名讲解（1）第一题：下列说法正确的是（）A.电场是假想出来的，实际不存在B.只有接触的物体之间才能产生力C.电场强度和试探电荷的电荷量无关D.看不见摸不着的东西都不是物质。正确答案是C，讲解后再次强调场的物质性和场强的性质。（2）第二题：在电场中的某点放入电荷量为3×10^-9C的试探电荷，测得受到的电场力大小为6×10^-5N，求该点的电场强度；如果把这个试探电荷拿走，该点的电场强度是多少？学生计算得出E=2×10^4N/C，拿走试探电荷后场强不变，再次强调场强和试探电荷无关。（3）第三题：求距离源电荷Q=2×10^-6C0.2m位置的场强大小，学生用点电荷场强公式计算得出E=4.5×10^5N/C，巩固公式应用。本环节用时12分钟。（五）课堂小结1.和学生一起梳理本节课内容（1）我们今天首先认识了静电场，知道了只要有电荷，周围就有静电场，静电场是真实存在的特殊物质，基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。（2）我们学习了描述电场强弱的物理量电场强度，定义式是E=F/q，用的是比值定义法，电场强度是电场本身的性质，和试探电荷的F、q都没有关系。（3）我们还一起推导了点电荷的场强公式E=kQ/r²，会用这个公式计算点电荷的场强大小。本环节用时3分钟。（六）作业布置1.必做作业（1）完成课本课后练习题第1、2、3题，写在作业本上，巩固本节课的核心概念和计算方法。2.选做作业（1）想一想生活中还有哪些看不见摸不着，但是真实存在的东西，和我们今天学的静电场类似，下节课上课的时候和同学们分享你的发现。本环节用时1分钟。九、板书设计（一）静电场概念1.基本内容（1）电荷周围真实存在的特殊物质。（2）基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。（二）电场强度1.定义：E=F/q（1）方向：正电荷受力方向为场强方向。（2）单位：牛每库（N/C）。（3）特点：E是电场本身性质，与F、q无关，比值定义法。（三）点电荷场强公式1.E=kQ/r²十、教学反思（一）本节课的成功之处1.全程采用贴近生活的通俗类比，用学生熟悉的风、wifi、密度等例子解释抽象的场概念和比值定义法，符合要求的贴合认知特点，抽象概念的理解难度大幅降低，绝大多数学生都能掌握核心内容，符合2026新课标以学生为中心的教学要求。2.小组探究问题设计有层次性，从概念辨析到方法总结再到公式推导，符合学生的认知规律，充分调动了学生的自主探究积极性，落实了物理核心素养的培养目标。（二）本节课存在的不足1.少数基础较弱的学生对“