1.3 静电场 电场强度和电场线 教学设计 -2023-2024学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

3．静电场 电场强度和电场线 北京市通州区潞河中学 张晓 一、教学内容分析 本节内容是整个高中电磁学的基础。静电学中的电场强度、电势差等概念是电学乃至中学物理中的最重要的物理概念之一，理解和掌握它们的建立方法、定义方法、物理意义、量的性质、形象描述方法等不但对静电学的学习是重要的，对学习中学物理的其他内容（电路、磁场等，例如电流做功就是电场力做功）也是必要的。 前两节学习了电荷间的相互作用及库仑定律，初中阶段学习了磁场的简单知识，知道磁场力、磁感线等初步知识，这些内容是本节课的基础，可迁移这些知识构建电场概念，有利于学生对电场概念的接受和理解。 电场是一个重要的物理概念。场的概念，对学生来说是第一次正式接触，加深学生对场的概念的认识和理解非常重要，有利于形成正确、全面的物理观念。 本节课运用了多种物理学的科学方法，比如类比法、比值定义物理量的方法、理想化物理模型等，有利于培养学生科学思维，提升学生的科学素养。 二、学生分析 学生在初中阶段学习了简单的、初步的磁场的知识，对于电荷之间的作用，只知道同种电荷相斥异种电荷相吸，作用力的大小规律进入高中后才开始学习——这便是前两节的内容。关于电场，学生基本没有前概念，是全新内容，而且电场概念非常抽象，学生接受和理解上比较困难，这是教学上的一个难点。电场线本身就不是电荷周围真实存在的东西，学生掌握起来也比较困难。因此，本节内容对于学生来说是一陌生的内容，学生学起来有一定的困难，教师应进行及时启发引导。 三、学习目标 1．物理观念。 （1）粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程，以此认识电场；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物质。 （2）理解电场强度的概念，知道电场强度是矢量及其方向规定；会用场强的叠加原理计算场强合成。 （3）知道可以用电场线形象描述电场，了解几种典型电场的电场线分布。 2．科学思维。 （1）通过磁场引入电场概念、通过磁感线引入电场线，通过初中阶段用铁屑模拟磁感线的实验方法引入电场线，让学生体会类比方法的运用。 （2）通过电场强度的概念的引入，进一步体会比值法定义物理量这一常用的方法。 （3）通过具体的电场线描述抽象的电场，渗透用场线描述矢量场的方法。 3．科学探究。 通过对如何描述电场强弱这一问题的探究，让学生获得探究活动的体验，体会比值法定义物理量的方法。 4．科学态度和责任。 通过电场的教学，培养学生对物质的认识观，发展对物理学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，树立科学的价值观。 四、学习重难点 重点：电场强度概念的理解与应用。 难点：电场强度概念的建立与形成。 五、学习评价设计 知识：通过对已学知识的提问和讨论，评价学生的掌握情况——通过对电场、电场强度等新概念的建立过程，根据学生的反应、活动和运用情况进行评价。 能力：注重理解能力和推理能力的落实，培养学生的思维能力、探究能力——通过提问、讨论和学生的反馈情况等环节进行评价以及通过练习、作业进行评价。 态度：注重调动学生学习的热情，激发学生的学习兴趣，增强学生的学习积极性——通过课堂上学生的表现以及教师的鼓励、激励进行评价。 方法：对于比值法、理想物理模型法、类比法等方法，都不是首次接触，学生应该已经知道——通过提问、主动发言等方式评价学生对这些方法的掌握程度。 价值观：学生能够积极参与到教学活动当中，积极思考、勇于回答问题，主动学习——通过学生的学习态度和积极状态进行评价。 六、教学资源 多媒体投影仪、课件，可粘在黑板上的磁性圆形卡片若干（用来表示电荷），电场线谱演示器，模拟演示电场线的实验仪器。 七、教学方法 启发式讨论法、讲授法、实验法。 八、教学流程图 九、教学活动设计 环节一：创设情境，引入课题 复习提问：库仑定律的内容是什么？什么叫点电荷？ 学生回答。 提出问题：在我们所学的各种性质的力中，哪些力是物体直接接触才能产生的？哪些是不直接接触也能产生的? 分析：弹力、摩擦力需物体直接接触才能产生，而万有引力（包括重力）、库仑力、磁体间的作用力不直接接触也能产生。 问：力的作用离不开物质，重力、库仑力、磁力是否通过空气作用？ 分析：在真空中这些力也存在，这些力不是通过空气来作用的。 问：重力、库仑力、磁力是通过什么物质作用的？ 如图所示，真空中静止的正电荷A与负电荷B之间有相互作用的引力，这种引力是如何产生的呢？ 介绍：最初，人们认为两个电荷之间的相互作用力是一种超距作用，也就是一个电荷对另一个电荷的作用力是隔着一定空间直接给予的，不需要中间什么媒介来传递。 在19世纪，英国物理学家法拉第提出一种观点，认为电荷A与电荷B之间的相互作用力是通过一种特殊物质——电场发生的。 现代观点：电荷之间的库仑力作用、磁极之间的磁力作用、天体之间的引力作用都是通过不同的