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视频课题：高中物理鲁科版选修3-1第1章第2节《电场及其描述》（第一课时）海南省 - 海口
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【课题】 《电场及其描述》 【教材】 选修3-1第1章第2节（第一课时）
【教材分析】
本节内容是在库仑定律的基础上对电荷间相互作用机制的本质解释，通过介绍电场强度是描述电场的力的性质，为之后学习电场的能的性质做铺垫，同时为磁场强弱的描述—磁感应强度的学习提供参考。
【教学目标】
物理观念
①知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是一种客观存在的物质形态 ②知道电场的强弱用电场强度来描述，某点的电场强度与试探电荷无关，只取决于电场本身。能根据电场强度的定义式进行相关计算。 ③知道点电荷的电场的场强公式并能进行相关计算 ④知道场强叠加原理并能进行简单计算
科学思维 能够运用已学过的知识来帮助理解、迁移到新的知识点，学会用比值定义法来研究电场的强弱，培养学生的科学推理能力。
科学探究
①通过实验情景的创设，培养学生发现问题并进行探究的能力 ②通过同学间的讨论与交流，培养学生合作学习与相互交流能力
科学态度
①通过物理学史上对电荷间相互作用的认识过程，培养学生敢于质疑、坚持真理的科学态度
②通过层层递进的推导，让学生体会物理逻辑之美，体验合作的重要
【教学重点】 电场强度概念的建立和理解
【教学难点】
电场强度概念的建立和理解、场强叠加
【学情分析】
高中的学生已具有一定的观察能力和逻辑推理能力。学生此前对静电力已有认识，知道其方向的判断和大小的计算，有利于学生自然猜想通过受力描述电场的强弱。学生对矢量的平行四边形运算的掌握，使电场叠加原理的学习更容易。 【教学方法】 讲授法、实验法、讨论法等综合的启发式教学法 【教具】
多媒体、起电机、带点小球等
教学环节与教学内容 教师活动
学生活动 设计意图
温故知新 引出电场
1.由库仑定律，引出电荷间相互作用是通过电场产生的
明确：电荷周围存在电场，电场对放入其中的电荷有力的作用
2.介绍物理学家对电荷相互作用力产生原因的认识
【复习提问】
库仑定律的内容是什么？ 【引出电场】
库仑力是如何产生的？ 电荷周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其它电荷受到的作用力就是该电场给予的。
【学史补充】
相互作用力和万有引力都是非接触力，有人认为这是一种超距作用：不需要媒介和时间，超越时间和空间直接发生的作用力。当时包括牛顿在内的很多科学家不能接受该观点，但一直未能解决该问题，直到法拉第提出“电场”
【回答】
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
理解“电场”的概念及性质。
提前预习，查找相关史学资料，知道法拉第提出电场概念的历史背景。
从所学库仑定律入手，引发学生对静电力产生原因的思考，温故知新，符合学生的认知规律。
补充物理学史内容，使学生更容易理解“电场”，并培养学生勇于质疑，敢于创新的科学态度
教学环节与教学内容 教师活动
学生活动 设计意图 科
学探究 认识电场
电场
强度的
大
小
1. 提出问题
怎样描述电场的强弱？
【演示实验】
电荷在电场中不同位置受到的静电力大小不一样，说明电场有强弱，那么电场的强弱如何描
述？
【观察思考】 认真观察实验现象，认识电场有强弱，思考描述电场强弱的方式。 通过演示实验创设情景，提出问题，培养学生观察，发现问题的能力。
2. 做出假设
电荷在电场中的受力可描述电场的强弱
【引导猜想】
电场看不见摸不着，但对放入其中的电荷有力的作用，也许电荷在电场中的受力可以描述电场的强弱。
【猜想】
在电场中放入一个电荷，可通过电场对电荷作用力的大小表示电场的强弱。
科学探究，体会比值定义法定义物理量的过程，层层递进得出描述电场强弱的物理量—电场强度，体现了物理逻辑之美，培养学生的科学探究能力。
引导学生思考放入电场中的电荷的特点，自然得出试探电荷的概念。
适当的师生互动，增加学生的参与程度，促使学生主动积极思考。
3. 探究方案
在电场中放入电荷，分析其受力情况。
介绍试探电荷和场源电荷的概念和特点。
【制订方案】
如何制订探究方案？ 学生交流讨论后，给出探究方案。 【启迪思维】
对q有没有什么要求？
【两个概念】
试探电荷（也称检验电荷） 场源电荷（也称源电荷） 【交流讨论】 在电荷Q电场中放入另一个点电荷q，探究q的受力情况。 【交流讨论】 电荷q也产生电场，但不能对原来电场产生影响，故其电荷量和体积要相对很小。 4. 数据处理
利用表格进行数据分析 【例题】
A、B为点电荷＋Q产生的电场中的两点，现将电荷量分别为q、2q、3q的试探电荷分别置于A、B两点，求试探电荷所受到的静电力的大小。
【计算回答】 由库仑定律分别计算出q、2q、3q三个电荷在A、B两点所受的
力的大小，并完成表格。
5. 得出结论
放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F跟它电荷量q的比值可以描述电场的强弱，这个比值成为电场强度。
q
FE
【引导提问】
⑴同一点强弱是否一定？ ⑵不同电荷在同一点力的大小不同，还能否用静电力大小描述电场的强弱？
⑶能否找出一个不变的物理量来描述某点电场的强弱？ ⑷我们把F/q这一比值命名为什么物理量？
【思考讨论】 ⑴一定 ⑵不能
⑶试探电荷在电场中某点所受电场力与其电荷量的比值，可描述该点电场的强弱。 ⑷电场强度
6. 拓展延伸 演示实验
【总结补充】
电场强度的单位和物理意义，强调比值定义法。 【演示实验】
试探电荷不变，改变场源电荷，观察实验现象
【分析思考】
场强是反映电场的力的性质的物理量 【观察总结】
某点电场强度的只由电场本身即场源决定
强调电场强度描述电场力的性质，为电场能的性质—电势的学习做好铺垫
教学环节与教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
科
学探究 认识电场
电
场强
度的方向
1. 电场强度方向的规定和判断
【规定方向】
物理学中规定电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。
通过实例引导学生推导出电场强度的方向与负电荷在该点所受的静电力方向相反。
【实例归纳】 基于电场强度方向与试探电荷受力方向的关系，由正负试探电荷在电场中某点受到电场力方向判断正负场源电荷产生的电场
的电场强度的方向。 了解电场强度的方向规定后，立即判断正点电荷电场中各点场强的方向，既巩固场强方向的理解，又为
真空中点电荷电场的学习打下了基础。
在C点不放电荷，体会电场强度与试探电荷无关，加深对电场强度的理解
2. 求带电量为＋Q点电荷电场中各点场强方向 【例题】 有一带电量为＋Q的静止点电荷，A、C为距其r1的圆周上两点，B为距其为r2的圆周上一点，A、B位于同一半径方向上。在A点放一带电量为＋q的试探电荷，B点放一电荷量为－q的试探电荷，而C点则不放任何电荷。 分别求A、B、C三点的电场强度方向 【分析思考】
⑴A点的电场强度沿半径方向背离场源电荷。 ⑵B点的电场强度沿半径方向背离场源电荷，且与A点场强方向相同。 ⑶假设在C点放一个正试探电荷，可以求出C点电场强度方向沿半径方向背离场源
电荷 真空中点电荷的电场强度
点电荷-Q的电场中各点场强方向及大小
结论：真空中点电荷产生的电场的电场强度大小:2
rk
QE
方向：正点电荷的电场方向背离电荷，负点电荷电场方向指向电荷
【实例分析】
将上题中场源电荷换为带电量为-Q的点电荷，B点放入电荷量为-2q的试探电荷，其它条件不变，求A、B、C三点电场强度大小和方向。 【归纳总结】
⑴真空中点电荷电场的大小和方向。
⑵强调电场强度与试探电荷无关。点电荷电场中同一圆周上电场大小相等，同一半径上方向相同。 【比较两式】 定义式
q
FE
可适用于所有
电场。
而决定式2
r
kQ
E只适用于
场源电荷为点电荷的真空中的
电场。
【分析思考】 ⑴A点的电场强度的
大小2
1
rkQ
EA
方向指向场源电荷
⑵B点的电场强度的
大小22
rkQ
EB
方向与A点场强方向相同
⑶C点电场强度大小与A点相等，方向指向场源电荷。 【讨论交流】 ⑴C点电场强度大小如何计算？方向如何判断？
⑵两个公式的适用条件及其区别
通过改变B点的试探电荷电量，让学生进一步体会电场强度与试探电荷无关。
在上面正点电荷电场方向判断的基础上进一步求负点电荷电场强度的大小和方向，循序渐进，得出真空中点电荷电场强度的特点，并为电场线的学习打下基础，做好铺垫。
教学环节与教学内容 教师活动
学生活动 设计意图 深入学习
描述电
场
电场的
叠加 1. 电场叠加原理
由等量正点电荷电场引出电场的叠加
2. 解释 等量异种点电荷连线中垂
线上，电场强度方向均与中垂线垂直。
【引导分析】
引导学生通过作图求等量正点电荷中A点场强。
【归纳总结】
如果场源电荷是多个电荷，电场中某点的电场强度为各个点电荷在该点产生的电场强度的矢
量和，这就是电场的叠加。电场
的叠加满足平行四边形定则。 【拓展延伸】 引导学生由电场叠加原理解释
等量异种点电荷连线中垂线上电场强度方向特点
【作图分析】 A点电场强度是两个点电荷的电场在该点的合成。E1和E2大小相等，合成后刚好与两电荷连线方向垂直。 【拓展练习】
一题多用。由上面所学点电荷的电场得出电场叠加原理，降低了学生学习的难度。
利用电场叠加原理解释等量异种点电荷电场特点，体现物理知识间的紧密联系。
课
堂小结 练习巩固
师生一起总结本节课内容，构建知识框架。
及时完成教材课后习题，对所学知识及时进行巩固，加深记忆与理解。
学生回顾本堂课内容，构建自己的知识框架，巩固本节课所学知识。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
