1.3 电场与电场强度 教学设计-2024-2025学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册

必修三第一章 第三节《电场与电场强度》教学设计 【教材分析】 通过电场物质性的学习，使学生对物质存在的形态从实物物质扩展到新的形态——场物质。电场的性质及电场强度不仅是本节的重点概念、关键知识，也是本章乃至整个电磁学的重点基础知识。 【学情分析】 电场是电荷周围存在的一种特殊物质，与学生传统物质观不同，需用顺应学习方式构建电场概念，电场、电场强度概念很抽象，需用对比、类比、逻辑推理、模型想象、科学实验等方法，让学生理解电场、电场强度的引入过程、定义方法、物理意义。 【教学目标】 1.知道电荷的周围存在电场,电场是电荷周围的一种特殊物质,电荷通过它的电场对其他电荷发生作用。 2.理解电场强度概念 (1)知道电场强度是描述电场强弱的物理量， (2)会用电场强度的公式和它的变形进行计算。 3.知道电场线的定义和特点，会用电场线描述电场强度的大小和方向。       【核心素养】 1.核心知识 知道电场是电荷周围的一种特殊物质，电荷通过它的电场对其他电荷发生作用；理解电场强度的物理意义；知道几种常见的电场线分布。 2.核心能力 (1)理解建立电场概念的方法（类比法）； (2)理解引入、建立场强概念的过程，训练抽象思维和逻辑推理能力； (3)领悟用比值法定义物理量的原则和方法。 3.科学品质 (1)认识电场的物质性，树立“物质客观性、可测性”等辩证唯物主义观点； (2)初步认识电场的意义，对物质的认识由实物物质扩展到场物质，为进一步学习电磁场和电磁波奠定方法论和认知基础； (3)树立场的空间分布形象，培养空间想象能力，同时领悟电场的物质性和比值定义法的科学性。通过实验探究和模拟使抽象问题形象直观化。使学生意会物理学科处处隐含科学美，激发学生学习兴趣，培养质疑精神，挑战失败培养学生献身科学的优秀品质。 【教学重点】 电场的物质性理解、场强概念的引入过程、定义方法、物理意义。 【教学难点】 电场非常抽象，对电场属性和特征的理解是一个难点；作为比值定义法之特点，因其属于方法论知识也是一个难点。 【教学方法】 教师启发、引导学生思考，讨论、交流学习成果。探究法、讨论法、实验法。 【教学器材】 自制吊瓶滴水装置、自制验电塑料丝、电子起电机、电荷间相互作用力演示器、自制锯末电场线演示器、头发末电场线演示器、验电羽、测电笔、日光灯管、塑料吸管、毛衣、摩擦起电机、铁架台、电池、电池盒。 （一）新课引入 趣味小实验一 用毛衣摩擦过的两根吸管相互排斥。 趣味小实验二 用毛衣摩擦过的吸管靠近细水流，细水流改变方向。 趣味小实验三 用毛衣摩擦后的吸管吸引有金属壳杯盖。 （二）新课教学 一、电场 电场：电荷周围存在的一种特殊物质，是物质存在的一种形式，电荷之间的相互作用是通过电场传递的。 实验演示 静电球周围的电场点亮日光灯、测电笔。 电场力 电场对处在其中的电荷有力的作用。 探究电场力的性质： 学生实验： 探究试探电荷在不同位置电场力不同。 实验结论： 定性说明：同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般_______。 学案点评： 4、在O位置放置场源电荷Ｑ=+1.0×10-９C，在其产生的电场中的Ａ位置和Ｂ位置分别放入不同的试探电荷q，OA＝0.1m，OB＝0.3m。试计算试探电荷所受静电力的大小，填入下表：（k=9.0×109N·m2/C2） 电荷在A点所受静电力FA FA/q 电荷在B点所受静电力FB FB/q 学生分组讨论： 定量结论： 1、横向比较：同一电荷离场源越远，受到的力越小，电场越弱； 2、纵向比较：不同电量的电荷在电场中的同一点所受的静电力与试探电荷所带电量成正比，F/q比值为定值。 二、电场强度： 1、定义：放入电场中某点的试探电荷受到的电场力F与它的电荷量q之比，称为该点的电场强度，简称场强，用E表示。 2、定义式：Ｅ＝Ｆ／q，变形式：F=qE，适用一切电场。 3、单位：N/C 4、场强反映电场力的性质，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关。 5、矢量 规定：电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。 与负电荷在电场中该点所受静电力的方向相反。 例题1、电场中有一点P，下列说法中正确的有( 　　) A．若放在P点的电荷的电量减半，则P点的场强减半 B．若P点没有检验电荷，则P点场强为零 C．P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大 D．P点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向 例题2、地球周围存在电场，电荷量为1.0×10-7C的试探电荷在地球表面某处受到的电场力的大小为1.5×10－5N ，方向竖直向下。求该点的电场强度。 三、电场线： 实验探究： 在电场中绘出一些曲线，曲线上任一点的切线方向与该点的电场强度的方向一致。 失败乃成功之母！ 失败也是我所需要的，他和成功对我一样有价值——美国发明家爱迪生 等量异种电荷电场线平面分布图 等量同种电荷电场线平面分布图 电场线的特点： 1、 静电场电场线从正电荷或无限远出发，终于无限远或负电荷。 2、 静电场电场线在电场中不会相交、不相切、不闭合。 3、 电场线越密的地方场强越大，电场线越疏的地方场强越小。 4、 说明：电场线实际上并不存在。 例题3、关于电场线的几种说法中，正确的是（ ） A.沿电场线方向，场强必定越来越小 B.在复杂电场中的电场线是可能相交的 C.电场线有可能相切 D.电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力就越大 四、课堂小结： 电场：电荷周围存在的一种特殊物质，是物质存在的一种形式，电荷之间的相互作用是通过电场传递的。 电场力：电场对放入其中的电荷有力的作用，这种力称为电场力。 电场强度：放入电场中某点的试探电荷受到的电场力F与它的电荷量q的之比，称为该点的电场强度，简称场强。 电场线：在电场中绘出一些曲线，曲线上任一点的切线方向与该点的电场强度的方向一致。电场线并不存在。 五、课后作业： 课本16页3，5，6 六、课后检测： 检测1、如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，用Ea、Eb表示a、b两点强度的大小，则( ) A、a、b两点的场强的方向相同； B、电场线是直线，可知Ea=Eb； C、不知a、b附近的电场线分布，Ea、Eb的大小不能确定； D、电场线从a指向b，所以Ea>Eb 检测2、正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：( ) 六、板书设计 §1.3电场 电场强度 一、电场 二、电场强度 定义式：Ｅ＝Ｆ／q 单位：Ｎ／Ｃ 方向：与正电荷在该点所受的电场力的方向相同，与负电荷在该点所受电场力方向相反。　　 三、电场线 学科网（北京）股份有限公司 $$