发布者：罗春义 所属单位：安徽师范大学附属复兴中学 发布时间：2020-07-28 浏览数( -) 【举报】
第三节 《电场强度》
授课教师：罗春义
普通高中课程标准实验教科书 物理选修3—1第一章《静电场》
【教材分析】
《电场强度》是人教版第二册物理（必修加选修）第十三章《电场》第三节内容；是新课标教材（人教版）“选修3-1”第一章《静电场》第三节《电场强度》的第一部分内容，它没有独立成节，但纵观其内容和篇幅，比必修加选修版本减少例题，却增加了电场线的知识，同时教材中也渗透着这样一种思维：如何去研究看不见、摸不着物质的特性？结合我校学生实际，为便于学生掌握，我在教学中增加了例题，并将本节分为两课时学习。根据建构主义理论，知识是不能传授的、是靠学生自己主动建构的，教师最重要的是帮助学生建构电场强度的知识，因此提供丰富多样的情景是建构主义理论的结果，也就成为教师的落实点。利用多媒体技术就有效地解决了传统课堂上难以展示电场的情景。
本节是高中阶段电学内容学习的起点，也是高中物理的基础的内容之一，是本章的核心内容，同时又是电磁学知识的基础。教材将内容放在库仑定律之后，是对库仑定律的深入理解，进一步明确了电荷之间作用是通过电场来实现的，同时又为后续电磁场的学习作好铺垫。因此本节课具有承前启后，承上启下的作用。是学好后续内容的基础。另外，通过对电场的学习，能进一步加深学生对物质世界的认识。另外，《电场电场强度》一节具有抽象性强、知识点多（教材涉及电场、电场强度、检验电荷、点电荷的电场、电场强度的叠加等），场的概念很难理解、教学内容抽象（电场看不见摸不着，学生对于场的感性认识除初中学过磁场外，接触很少）、方法性强（比值法、类比法）等特点。在《电场强度》这节课中，涉及比值法、类比法、实验分析法等物理思维方法和科学研究方法，充满了物理方法论的气息，又是非常抽象的一节概念课。教材通过与磁场类比，让学生重视物理规律发现和物理概念构建的过程，从而体验科学研究方法，以开拓学生视野，提高学生素养。具体的处理方式是，通过与磁场类比，使学生定性了解电荷周围也象磁体周围一样存在有场物质，通过演示探究，定性分析得出影响电场力大小的因素，给出电场强度的比值定义式。同时，借助多媒体辅助教学，让学生在浓厚的探究纷围中解决抽象问题。
【学情分析】
大部分学生基础相对较好，素质相对其他班级较高、理解能力较强，在教师的引导下敢于探索。本章第一节《电荷库仑定律》的教学目标基本达到，学生对电荷之间存在库仑力，以及对库仑力的大小与电荷的电量和电荷间距离之间的关系已经有了清楚的认识。学生基本掌握了使物体带电的方法，基本能使用实验仪器探索电荷之间的作用力。
【设计思路】
新课程改革要求教学“以生为本”，落实“三维目标”，注重探究与互动，注重学生获得知识的过程，使学生在获得基础知识与基本技能的过程中，学会学习和形成正确价值观的过程。教学中要帮助学生树立终身学习的愿望并具备一定的学习能力，就必须努力使课堂学习成为全面培养学生素质的过程。本节课希望能在这些方面作出一些有效的尝试，利用问题探究、实验探究进行教学。
以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线展开，具体操作思路是：
1．学生自学电场，培养学生阅读、汲取信息的能力。
2．通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。
3．通过练习巩固加深对电场强度概念的理解，探讨点电荷的电场及场强叠加原理。
【教学目标】
㈠知识与技能
1．粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。
2．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形态。
3．理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。
4．能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。
5．知道场强的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的计算。
㈡过程与方法
1．经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程，获得探究活动的体验。
2．领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。
㈢情感态度与价值观
1．体验探究物理规律的艰辛与喜悦。
2．学习科学家严谨科学的态度。
【教学重点】
1．探究描述电场强弱的物理量。
2．理解电场、电场强度的概念，并会根据电场强度的定义进行有关的计算。
【教学难点】
探究描述电场强弱的物理量。
【教学方法】
问题探究、演示、类比、实验探究与讨论等方法进行教学。
【教学用具】
多媒体课件
【教学过程】
教师活动 | 学生活动 | 活动目的 | |
引入新课 | 教师：上节课我们学习了库仑定律，请同学们回忆一下：库仑定律的内容是什么？ 教师：我们学过的各种力中，有哪些是接触力，哪些是非接触力？ 接触力有： 非接触力有： 思考：电荷间的相互作用是怎样发生的？ |
学生思考回答
学生思考回答
| 加深对旧知识的理解
通过接触力和非接触力的比较将“场的物质性”形象化，突破难点 |
提示：类比初中学习过磁力。磁力可以发生在两个相隔一定距离的物体间，磁力通过磁场作用。 讨论：把课本中介绍电场的关键性语句标出来，然后总结发言。
思考1：电场看不见，又摸不着，我们怎样去认识它、研究它呢？ 提示：与磁场类比。初中我们是怎么感受磁场的存在的呢？ 我们能不能也在电场中放入一个类似于小磁针的物体进行研究呢？ 请同学谈谈对试探电荷的理解。
思考2、你认为电场中某一点的强弱可能与哪些因素有关？ 思考3、怎么描述电场的强弱呢？ 老师提示（鼓励同学大胆猜想）思考4、试探电荷q在不同位置受力不同，那么是否可用电场力来表示电场的强弱？ 思考5、如果在同一位置引入不同电量的试探电荷，电场力有什么特点？
介绍并设问：Q是真空中的点电荷，将q、2q、3q的试探电荷依次放在距离Q为r的位置，受力各为多大？若将以上电荷分别放在距Q为2r的点，电荷受力又为多大？将计算结果填入下表。 电荷qq2q3q电场力Fr 2r
方法点拨：用两个量的比值来定义一个新的物理量，这种方法以前我们也多次用到，请同学们回想一下，我们曾经用“比值定义”的方法定义过哪些物理量？ 教师点拨：比值和试探电荷无关，这一比值反映了电场自身的性质。因此，我们可以用这一比值来反映电场的强弱。 板书：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电量q的比值，叫做该点的电场强度。简称场强，用E表示 定义式： 单位：N/C或V/m1N/C=1V/m 方向：规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点受电场力的方向相同。 电场强度有大小有方向，电场强度是矢量。 思考7、能不能说电场强度E和试探电荷所受电场力成正比，与试探电荷的电量q成反比？电场强度E与试探电荷有关吗？ 例1、真空中有一个场源电荷Q=1.0×10-8C，在距离它20cm的A点先后分别放入三个试探电荷q1，q2，q3，请分别计算：
投影学生计算结果，并作点评。 真空中点电荷的电场强度如何？利用电场强度定义及库仑定律推导正点电荷Q产生的电场中在r处某点电场强度。 投影学生的推导过程，并强调和拓展： 点电荷的场强公式： 拓展：描述点电荷周围空间的电场强弱、方向分布情况。 适用条件：真空中的点电荷。 思考8：如果空间同时有两个或两个以上场源电荷，某点电场的强弱又怎么决定呢？
描述电场的电场强度是一个矢量，它们表示叠加后电场强度，遵循矢量合成的平行四边形定则。 总结结论：如果几个点电荷同时存在，这时空间某点的场强等于各个点电荷单独在该点产生的场强的矢量和。
投影点评 思考9：如何计算半径为R的均匀带电球体（或求壳）在外部的电场强度？ | 学生思考、猜想、讨论回答。
学生交流后总结：电场是一种特殊的物质形态；电荷之间的相互作用是通过电场来发生的，电荷的周围都存在电场，电场的最基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用——电场力。 学生讨论回答：在磁场中放入小磁针，我们也可在电场中放入一个类似于小磁针的物体。 能，我们称它为试探电荷q。 学生回答：试探电荷是一种理想化模型，它的电量要充分小，将其放入电场后对要研究的电场没有影响，体积也要充分小，便于研究电场中各点的情况。 学生回答：离电荷越远电场越弱
学生猜想：
学生活动：讨论交流 学生完成表格并讨论交流： 1、从表中看出：电场中某点，F与q成正比， 2、不同的电荷，即使在电场中的同一点，所受静电力也不同，因而不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱； 3、电场中同一点，比值F/q是恒定的，与试探电荷的电荷量无关；（同一张表格） 4、在电场中不同位置比值F/q不同。 学生活动：回忆比值法定义的物理量（密度、电阻、速度、加速度）体会“求异法、求同法”的思想。
学生交流回答。
请学生识图：1.3.2
学生计算，可以讨论，
学生自行完成推导，
学生讨论交流：给出电场的叠加原理
学生独立思考完成，
学生阅读课本回答。 |
帮助学生认识场的性质
帮助学生理解试探电荷，为进一步学习电场强度奠定基础。
放手让学生寻找描述电场强弱的方法，通过师生互动，生生互动得到正确结论，使学生体会探究过程，培养科学思维能力。
通过控制变量法：对同一个位置试探电荷量不同；不同位置，相同的试探电荷量。利用课件模拟探究电场的强弱的影响因素。渗透间接研究的方法。培养学生观察能力、分析和归纳的能力
让学生深入理解、体会电场强度由电场本身决定，和试探电荷无关。
加深对电场强度的理解
进一步培养学生的综合推理能力
培养学生类比、知识迁移及逻辑推理能力
培养学生阅读理解及归纳能力 | |
新课教学
新课教学
新课教学
新课教学
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课堂小结 | 1．电场是客观存在的一种特殊的物质形态，电荷通过电场发生相互作用 2．电场强度是反映电场力的性质的物理量，其大小为放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值。 3．电场中某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。 | 作业布置 | |
教材“问题与练习” | |||
【板书设计】
一、电场
客观存在的一种特殊的物质形态
二、电场强度
1．定义：E＝F/q
2．单位：
3．方向：跟正电荷在该点所受静电力的方向相同
三、点电荷的电场
1．推导：
2．大小：
3．方向：
四、电场强度的叠加
《电场强度》教学反思
《电场强度》这节课想让学生通过探究，理解好电场，电场强度的概念，了解电场线的知识，让学生感觉不那么抽象。本人在设计过程中采用了实物演示、实物影视和电脑动画等情景不断帮助学生来建构电场，分析出电场的特点，从而解决了物理中研究”看不见、摸不着的物质——场”的方法和手段。通过实际课堂的检验，我感到自己这节课在设计上有很多不足之处。
1、对三维目标的设计虽然从形式上体现出来了，但在后面的教学过程中体现的不是很好，仍然只是偏重对知识的教学。
2、对探究电场强度概念的过程中使用了控制变量法，没有引导学生自己先找出电场力的性质与哪些因素有关，是直接给出的，直接让学生探究力与电量，与位置的关系，学生缺乏主动的思考。还是没完全脱离旧的传授知识的影响。可以让学生自己设计问题，自己提出解决方法，引导学生应用控制变量法，会更好。
3、课时安排不是很符合实际，虽然课文中本节内容包括电场强度，电场线，但如果采用探究教学，电场线内容很难完成，而且电场线知识虽然简单，但牵涉到实验演示，在后面的内容中也要时时用到电场线，对它的掌握要求也比较高，所以分开两课时进行应更好。
