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视频课题：人教版高中物理选修3-1 1.3《电场强度》湖北省优课
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人教版高中物理选修3-1 1.3《电场强度》湖北省优课
1.3电场强度 教学设计
教学分析
“电场”的概念对初学者比较抽象，“电场线”是对电场的形象描述，是帮助学生把握电场的分布特点的非常有用的概念。学生对其概念容易理解，但对电场线的分布特点有点不好把握，尤其是三维分布，它需要学生运用自己的空间思维能力，注意特点，寻找规律。如何让电场线不仅是书上的几个平面的图，而是在学生的脑海中“活”起来，是我们需要考虑的问题。
“电场强度”描述了电场力的性质，是电学中最基本、最重要的概念。学好电场强度，才可以拓展延伸至电场力做功、电势差、电势能、带电粒子的运动等。因此，电场强度不仅是本节的重点、难点，也是本章甚至整个高中电学，乃至整个电磁学的重点之一。
对两个公式的学习中重点在于对比学习，区别公式的使用条件和范围。同时点电荷的场强公式是后面叠加原理的学习基础。场强的叠加一直以来是学生学习的难点，关于场强的叠加的试题考查方式又是非常灵活。如何在此处做有意义的重点突破，是本节复习课中要重点思考的问题。对六种典型电场的电场线，要学生真正在脑海中建立模型，并会运用这些模型解决相关的问题，是本课的另一个重点要解决的问题。尤其是等量同种电荷与等量异种电荷的电场线。 学生情况分析：
学生已经完成对《库仑定律》的复习，掌握了点电荷之间的相互作用规律，这为后面点电荷的场强公式的推导与使用，打下了铺垫，也为场强的叠加，几种典型场的电场线的特点的掌握埋下了伏笔。
教学目标
1、知识与技能 （1）复习电场强度的定义，并能用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度； （2）电场叠加及知道叠加求合场强用平行四边形定则。
（3）复习如何用电场线和场强描述电场强弱及分布。熟悉典型电场的场强分布 2、过程与方法
能运用已学过的知识来帮助理解，迁移到新知识，体会类比迁移的方法和思路；
3、情感、态度与价值观： 感受物理的对称和谐美 教学重点、难点分析
（1） 教学重点：电场强度的叠加；几种典型场的电场分布，建立知识结构。
2
（2） 教学难点：电场强度的叠加，电场线的空间分布特点
教学过程
一、复习提问、新课导入（5分钟）
教师：上一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？
学生回答：略
教师：我们不免会产生这样的疑问：
投影展示问题1：真空中？它们之间相隔一定的距离这种相互作用是如何产生的呢？难道能够不需介质超越空间？
投影展示“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片（1．2－1）。
教师：这幅图大家不陌生，那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样，
说明了什么？
学生回答：库仑力的大小与距离有关。 教师：其本质原因又是什么呢？（投影展示问题2）
教师：带着这两个疑问，本节课我们一齐来学习第三节电场强度。（板书课题）
二、新课教学（35分钟）
（一）电场
教师：请同学们带着以下问题自学“电场”内容。
（1）电荷间的相互作用是如何发生的？这一观点是谁提出来的？ （2）请用自己的语言描述一下什么是电场？ （3）电场有什么本领？
学生自学，师板书“一、电场”。 学生回答：（1）略；
教师：法拉第同学们曾记否？
学生（集体）回答：电磁感应现象。
教师：法拉第是英国物理学家、化学家，对事物的本质有着非常敏锐的洞察 力，在电学上有着突出的贡献。依据法拉第的观点，我们如何描述电荷A、B之
间的作用力（师生共析）。
（2）略； 教师启发引导：场是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量，电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播；“特殊”──看不见摸不着；“存在于电荷周围”并板书。
（电场是）存在于电荷周围的一种特殊的物质。 教师：场与实物是物质存在的两种不同形式。
学生分析并点评
3
（3）学生回答：对放入其中的电荷有静电力的作用。 （二）科学探究描述电场强弱的方法 教师：下面我们再来探讨第二个问题。 依次投影问题：①相同的小球在不同的位置所受作用力不一样，其本质原因是什么呢？（对照“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片说明） 学生回答：电场强弱不同。
②那么如何来描述电场的强弱呢？
教师启发：像速度、密度等寻找一个物理量来表示。 ③如何来研究电场？ （学生思考） 教师启发引导：电场的本领是对场中的其他电荷具有作用力，这也是电场的最明显、最基本的特征之一。因此在研究电场的性质时，我们可以从静电力入手。
（板书研究方法）
教师：对于像电场这样，看不见，摸不到，但又客观存在的物质，可以根据它表现出来的性质来研究它，这是物理学中常用的研究方法。 教师：还需要什么？
学生回答：电场及放入其中的电荷。
多媒体依次展示，教师简述：①“探究影响电荷间相互作用力的因素”中
的试探电
②场源电荷。
师生共析对试探电荷的要求。
教师：下面请同学们仔细观察模拟实验的动画演示，并描述你看到的现象说明了什么。多媒体动画模拟：①不同位置偏角不同；②增加试探电荷带电量偏角
均增加。
学生回答：不同位置受力不同；同一位置试探电荷带电量增加，受力增大，
但不同位置受力大小关系不变。
教师：下面我们再通过表格定量地来看一看：
将表格填完整，并分析、比较表格中的数据有什么特点和规律，看你能否得出如何来描述电场的强弱。多媒体展示表格，学生回答后依次填入：①F1、F2、
F3及F1＜F2＜F3；②2F1、3F1、4F1、nF1等。
表一：（P1位置）
试探电荷 q 2q 3q 4q nq 静电力 F1 2F1 3F1 4F1 nF1
表二：（P2位置）
表三：（P3位置）
（学生思考并交流讨论）
试探电荷 q 2q 3q 4q nq 静电力
F2
2F2
3F2
4F2
nF2
试探电荷 q 2q 3q 4q nq 静电力
F3
2F3
3F3
4F3
nF3
不同学生分析并点评
4
学生回答：
（1）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；
（2）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）
（3）在电场中不同位置比值F/q不同。（三张表格比较） 师生共同小结：比值由电荷q在电场中的位置决定，与电荷q的电荷量大小
无关，它才是反映电场性质的物理量。
教师：在物理学中我们定义放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电
荷量q的比值，叫做该点的电场强度。并板书。
（三）电场强度 1．定义：
教师：以前我们还学过哪些物理量是用比值法来定义的？ 学生回答：略。
教师：从它的定义，电场强度的单位是什么？ 学生回答：N/C
教师介绍另一种单位并板书。 2．单位：N/C或V/m，1N/C＝1V/m
教师结合板画：在电场中不同位置，同种电荷受力方向不同，说明场强
是矢量还是标量？
学生（集体）回答：矢量
教师结合板画：电场中同一点放入正电荷和负电荷受力方向不同，如何确定场强的方向呢？
教师：在物理学中作出了这样的规定。（板书）
3．方向：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。
教师：按照这个规定，如果放入电场中的是负电荷呢？ 学生回答：与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反。
解释一： (1)矢量性：场强是矢量，大小按E＝F
q计算，方向为正电荷在该点所
受电场力的方向。
(2)唯一性：电场中某点的电场强度的大小和方向是唯一的，场强E
的大小只由电场本身的特性决定，与F、q的大小及是否存在试探电荷无关，即不能认为E∝F或E∝1/q。
(3)叠加性：某空间中有多个电荷时，该空间某点的场强等于所有电荷
在该点产生的电场强度的矢量和。
解释二：真空中、点电荷的电场强度推导：E=kQ
r
2
学生推导
5
强调使用条件。E=Fq 与E=kQr
2 的区别
适用范围
电荷的意义 场强与电荷的关
系
E=Fq 定义式，适用于一切电场
q是检验电荷 E与q无关
E=kQr
2
适用于真空中点电荷形成的电场
Q是场源电荷 E与q成正比
讨论：点电荷场强方向
如果场电荷Q是正电荷，E的方向就是沿着PQ连线并背离Q；如
果场电荷Q是负电荷，E的方向就是沿着PQ连线并指向Q。
由此进一步证明：确定电场中的确定点，其场强无论大小，还是方向都是确定的，跟此点有无电荷、电荷的电荷量、电荷的电性、所受电场力等均无关。
但电荷在电场中所受电场力的大小和方向，除了与场强的大小、方向有关，还与该点的试探电荷的电荷量、电荷的电性等有关。
问题讨论：
在以点电荷为球心的球面各点的场强是否相同？
场强是矢量，以点电荷为球心的球面上各点的场强大小相同，但方向不同，所以场强矢量不同。 （四）、几种常见电场的电场线
对比学习
＋Q P E －Q
P E
6
电场线的特点： （1）假象的，并不存在；
（2）起于正电荷（或无穷远），终于负电荷（或无穷远）； （3）疏密表强弱； （4）切线表方向； （5）绝不相交 课堂小结
讨
论：电场力与电场强度的区别于联系
教学反思
探究描述电场强弱的物理量是本节课的重难点内容之一，应给学生充分的思考时间，并让学生相互交流讨论，教师还可进行适当启发引导。另外，探究时间很难控制，在内容处理上应做到详略得当，发挥学生的主动性，如对电场及练习题的处理，尽可能由学生完成
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