9.3 电场 电场强度（教学设计）- 【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019必修第三册）

第3节　电场 电场强度 教学设计 备课人 学科 物理 课题 电场 电场强度 教学内容分析 《电场 电场强度》是物理必修第三册第九章第3节。本节的主要内容是电场强度，即描述电场的力学属性，是学习电磁学部分的基础内容。教材承接上一节的内容，提出电荷间的相互作用是通过电场发生的，并指出了电场是客观存在的物质特殊存在形式；教材在引入了试探电荷和场源电荷的概念后，结合库仑定律对同一位置不同电荷量的试探电荷所受电场力进行分析，找出不变量，从而引入了电场强度的概念，并特别分析了点电荷形成的电场的特点；针对电场强度的矢量性，教材分析了电场强度叠加所遵循的规律；接下来，教材介绍了电场线的概念及常见电场的电场线分布，并引入了匀强电场的概念。 在教学中，教师要着重让学生理解引入电场强度的理由和方法，并根据电场强度的矢量性对各种电场中各点的电场强度加以分析。 学情分析 在初中物理课的学习中，学生简单学习过磁场、磁感线，但没有对磁场有过定量的描述。在本节课引入电场，要引入一个对电场进行定量描述的物理量的过程中，学生遇到的最大困难即怎样描述电场的强弱？为何不直接用电场力的大小反应电场的强弱？为何要用比值定义法引入电场强度的概念？为此，教师要创设情境，引导学生认识到电场力的大小与试探电荷的电荷量、位置有关，不能客观描述电场的强弱。 另一方面，通过上一节的学习，学生已初步掌握了库仑力的计算方法。在引入电场强度概念后，学生要综合运用电场强度的定义式和库仑定律，对点电荷的电场等进行简单的计算。这需要学生具备初步的运用知识点的能力和一定的观察、分析能力。 教学目标 1.通过类比与实验模拟的方法建立电场概念，知道电荷间的相互作用是通过电场实现的，知道场是物质存在的形式之一。 2.通过电场强度概念的建立过程，进一步体会用物理量之比定义新物理量的方法。理解电场强度的定义式、单位和方向。 3.知道点电荷形成的电场的电场强度的表达式。会计算多个点电荷形成的电场的电场强度。 4.会用电场线描述电场。了解几种典型场的电场线，体会用虚拟的图线描述抽象物理概念的思想方法。 教学 重难点 教学重点： 电场强度概念的建立。 教学难点： 电场强度概念的建立。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 【播放视频】 ①范德格拉夫起电机：跳跃的蛋挞壳。 ②范德格拉夫起电机：怒发冲冠。 【提问】 ①相隔一定距离的电荷间可以发生力的作用。电荷间的相互作用是通过什么发生的？ ②通过起电机使人体带电，蛋挞壳为什么飞？人的头发会竖起并散开。为什么会出现这种现象？ 观看视频，并结合视频思考问题。 通过视频激发学生的探究兴趣。 第一个问题采用上一节中的探究实验情景，承接库仑定律的知识，引发学生进一步思考。 第二个问题由视频中产生，与第一个问题一脉相承，引发学生对生活现象的思考。 环节一 电场 【提问】如图，带正电的带电体C置于铁架台旁，把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置。带电体C与小球间的作用力会随距离的不同怎样改变呢？ （1）在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，作用力又会怎样变化？ （2）电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？ 【讲述】19世纪30年代，英国科学家法拉第提出：在电荷的周围存在着由它产生的电场（electric field)。 →处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。 【讲述】电场对场中的其它电荷产生力的作用。 【讲述】 电场的定义：电场存在于电荷周围，是能传递电荷间相互作用力的一种特殊物质。 电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，即电场力。 静电场：静止电荷产生的电场。 说明： （1）只要是带电体，周围都能产生电场。电场对于电荷的作用实际是电场与电场的相互作用。 （2）电场以及磁场已被证明是一种客观存在。场具有能量，也是物质存在的一种形式。 【提问】电场对电荷有力的作用，怎样描述这种作用呢？ 回顾上一节课的知识点并作答： 两带电体之间的作用力随距离的减小而增大，随两带电体所带电荷量的增大而增大。 即，电荷之间作用力的大小与带电体所带电荷量的大小及带电体之间的距离有关。 结合“新课导入”环节的第一个问题，思考电荷间发生力的作用的途径。 结合牛顿第三定律，体会电荷通过电场发生相互作用。 从带电体通过电场施加相互作用力感受电场的物质性。 通过电场的基本性质初步感受电场的力学属性。 进一步认识电场的性质。 在对电场概念有了初步认识的基础上进行思考。 承接上一节的知识点，引出本节的内容。 在解答“新课导入”环节的第一个问题的同时，引出本节课的研究对象。 在以往力学知识的基础上对电场进行逐步深入的分析。 在前面简单分析的基础上给出电场的定义。 由观察到实验现象得出电场的基本性质，便于