9.3 电场 电场强度（表格式教学设计）物理人教版必修第三册

该高中物理教学设计聚焦“电场 电场强度”核心知识点，通过起电机使人体带电的视频导入引发思考，类比磁铁磁力、物体重力的场传递，建立电场物质性观念，搭建前后知识联系的学习支架。 此资料以科学思维为核心，用比值定义法（计算不同试探电荷F/q比值推导E定义式）构建概念，结合模拟平行金属板电场线实验（科学探究）观察分布归纳匀强电场特点，突出E定义式与决定式的物理观念区分，帮助学生形成物质观念和科学推理能力，教师使用可清晰突破重难点，提升教学效率。

第3节 电场 电场强度 年级 高二年级 学科 物理 教师 课题 第3节 电场 电场强度 教学 目标 物理观念 理解电场的物质性，让学生形成电场是客观存在的物质观念，掌握电场强度的定义、物理意义与矢量性；能区分电场强度的定义式与点电荷决定式，掌握匀强电场的特点；会用电场线描述电场的分布规律。 科学思维 通过比值定义法建立电场强度概念，体会“控制变量”“等效替代”的思维方法；能运用平行四边形定则分析简单的电场强度叠加问题。 科学探究 通过模拟平行金属板间电场线的实验，观察电场线分布，归纳匀强电场的特点，提升观察、分析、归纳的探究能力。 科学态度 与责任 体会比值定义法在物理学中的普遍应用，培养严谨的科学逻辑； 让学生认识科学本质，培养严谨态度，了解电场知识在生活中应用，增强社会责任感。 教学 重难点 1.电场强度的定义式E=及物理意义；点电荷的电场强度公式E=k；电场线的特点(重点)。 2.电场强度定义式与决定式的区别，电场强度的矢量性与叠加原理(难点)。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 教师：通过起电机使人体带电，人的头发会竖起散开。为什么会出现这样的现象？你能解释产生这一现象的原因吗？ 学生观看视频，思考问题。 新课讲授 一、电场 教师：电荷间相互作用需要直接接触吗？ 学生：不需要。 教师：两块磁铁之间的磁力、空中物体受到的重力都是不直接接触而通过场来传递的。由此，想要描述电荷间相互作用，你有什么启发？ 学生：可以类比，电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用；反过来，电荷B对电荷A的作用，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用。如图所示 教师：（1)电荷产生电场，电场是客观存在的一种特殊形态物质。（2)电场的基本特性是对放入其中的电荷有静电力的作用。 师生：归纳总结 电荷的周围存在着由它产生的电场，电荷之间通过电场相互作用，电场是物质存在的一种客观形式。 【议一议】不同位置的电场强弱一样吗？如何描述？ 【议一议】用来检测电场强弱的电荷（试探电荷）有何要求？ 学生思考并回答问题。 新课讲授 二、电场强度 教师：【已知】场源电荷为Q，试探电荷1电荷量为q，试探电荷2电荷量为2q，场源电荷与试探电荷之间的距离为r，分别计算这两个电荷在电场中受到的作用力。 【议一议】 1.场源电荷电场的某点强弱应该与放入的电荷有关吗？ 2.猜想电场中还有什么物理量与试探电荷无关，仅由场源电荷与位置有关？ 教师：情境1：如图所示，试计算的比值。 情境2：如图所示，试计算的比值。 提问：通过计算，大家有什么发现？ 学生：结果都是=k。即在电场中的同一位置，不同的试探电荷受到的电场力与其电荷量的比值是相等的。 师生：归纳总结 电场强度 ①定义：放入电场中某点的试探电荷，所受的静电力与它的电荷量之比，叫作该点的电场强度。 ②定义式：E=(适用于一切电场)； 决定式：E=k(适用于点电荷电场) ③单位：牛每库，符号是N/C。 ④方向 规定：与正电荷在该点所受的静电力的方向相同；与负电荷在该点所受的静电力的方向相反。 【议一议】 1.前面还学过哪些通过比值定义的物理量？ 2.电场强度E与F、q有何关系？F越大E越大吗？ 3.如果试探电荷为负电荷，结果又有什么变化？ 4.电场强度E由什么决定？ 学生思考并回答问题。 新课讲授 三、点电荷的电场 电场强度的叠加 教师：【议一议】 1.点电荷产生的电场有何特点？ 2.若场源为负电荷又有何区别？ 【议一议】如果空间中同时存在两个电荷，结合前面的研究过程，如何定义某点的电场强度？ 师生：归纳总结 电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。 【议一议】如何用电场叠加的方法计算球形带电体的电场强度？ 学生思考并回答问题。 新课讲授 四、电场线 教师：【议一议】如何形象描述电场的大小及方向？ 教师：法拉第想到一个非常简洁的方法，就像我们用光线来表示光一样，他在电场中引入电场线，用来表示电场强度的大小和方向。如图所示 师生：归纳总结 1.电场线不是实际存在，电场线不会相交。 2.电场线由正电荷或无穷远出发，终止于负电荷或无穷远。 3.电场线上一点切线方向为该点电场强度方向。 4.电场线越密（疏），该处电场强度越强（弱）。 教师：播放视频。 学生思考并回答问题。 新课讲授 五、匀强电场 教师：有没有一种场强，大小和方向到处相同呢？ 学生：有！ 教师：如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场。 【议一议】匀强电场的电场线有何特征？ 学生思考并回答问题。 课 堂 练 习 【练习】在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10−9C，直线MN通过O点，OM的距离r=30cm，M点放一个点电荷q=−1.0×10^−10C，已知静电力常数为9.0×109N⋅m2/C2，如图所示，求： (1)q在M点受到的作用力大小及方向； (2)M点的场强的大小及方向； (3)拿走q后M点的场强。 【答案】(1)1.0×10−8N，水平向左(2)100N/C，水平向右(3)100N/C，水平向右 课 堂 小 结 板 书 设 计 第3节 电场强度 一、电场　电场强度 1.电场 电荷之间通过电场相互作用。电场和磁场已被证明是一种客观存在。场像分子、原子等实物粒子一样具有能量，因而场也是物质存在的一种形式。 静止电荷产生的电场叫作静电场。它的基本性质是对放入电场的电荷有力的作用。 2.电场强度 (1)试探电荷与场源电荷 ①试探电荷：为了便于研究电场各点的性质而引入的电荷，是电荷量和体积都很小的点电荷。 ②场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷，也叫源电荷。 (2)电场强度 ①定义：放入电场中某点的试探电荷，所受的静电力与它的电荷量之比，叫作该点的电场强度。 ②定义式：E=(适用于一切电场)。 ③单位：牛每库，符号是N/C。 ④方向 规定：与正电荷在该点所受的静电力的方向相同；与负电荷在该点所受的静电力的方向相反。 ⑤电场强度反映了电场的力的性质，但与试探电荷受到的静电力大小无关。 ⑥电场中某点的电场强度E是唯一的，是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的，与是否放入试探电荷无关。 二、点电荷的电场 1.点电荷的电场强度 (1)表达式： E=k。 (2)适用条件：真空、静止、点电荷。 三、电场线 电场线的特点 (1)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。不是闭合曲线。 (2)电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向。 (3)电场线的疏密可以用来比较各点电场强度的大小。电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏。 (4)电场线是为了形象描述电场而假想的曲线，实际不存在。 四、匀强电场 1.定义：如果电场中各点的电场强度大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场。 2.特点： (1)匀强电场的电场线是相互平行且等距的直线； (2)电场线的疏密程度相同，即电场线分布均匀。 作业 布置 1.完成教材课后作业：“练习与应用”。 2.配套分层作业。 教学反思 在教学过程中，要重视与学生一起发现物理规律和形成物理概念的过程，以体验科学研究方法，开拓学生视野，提高学生素养，掌握相关概念和规律为目标。具体处理方式可以是：第一，电场是一种看不见摸不着的特殊物质，可以通过例子让学生感知它的存在。第二，定性分析实验得出影响电场力大小的因素，再半定量地给出电场强度的比值定义式。对于看不见摸不着的电场来说，我们并不直接研究电场强度，而是通过电场的基本性质——对放入其中的电荷产生力的作用，半定量研究不同位置电场力的大小，探讨影响电场力大小的因素，以此为基础确定影响电场力大小的相关物理量，并猜想电场力与相关量的具体数学关系。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $