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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》辽宁省优课
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人教版高中物理选修3-1 1.3《电场强度》辽宁省优课
一．课题：电场强度
二．教材：选修3-1
三．课时：1课时
四．教材分析
教科书从电荷在电场中受力入手，引入了电场强度的概念，明确它是表示电场强弱的物理量。本节主要由“电场”“电场强度”“点电荷的电场 电场强度的叠加”几部分内容组成。
五．学情分析
本节内容对于学生来说是一陌生的内容，且比较抽象，学生学起来有一定的困难，,但学生在初中学习过磁场,从有关媒体上可能知道电场这个概念,这些知识对本节课的学习会有一定的帮助。并且在前两节已经学习到了点电荷的概念和库仑定律的知识,这是本节课用物理规律推导电场强度定义式的基础。教师应进行适当启发引导。
六．教学方法
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。
七．教学目标
（1）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。 6.利用电场线描述电场，知道匀强电场的特点。
（2）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。
（3）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。
八．教学重难点
（一）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。
（二）教学难点
探究描述电场强弱的物理量。
九．教学过程
教学过程 教师活动
学生活动
设计意图
复
习 提 问 引 入 新 课
1．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？
2.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）。
3.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？
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）
学生回答：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同名电荷相斥，异名电荷相吸。
学生回答：库仑力的大小与距离有关。
，复习旧知，通过提问的方式，问引发学生思考，激发学习兴
趣。
新 课 教 学
教师引入：1．不知道大家有没有喷过香水呢，我们看不见香水却闻得到它，这说明了什么？
２．大家都看过天龙八部吗？在天龙八部中有很多精彩的武打场面，不知道大家有没有注意过，乔峰使出降龙十八掌的时候，并没有接触对方，却明显对他有了力的作用，这说明了什么呢?
３．乔峰的武功是以空气为介质，把力作用到对方身上，而对两个电荷而言，它们没有接触却能有力的作用，电场就相当于空气，而我们稍后学到的电场线就相当于后期制作人员加上去的特效，是为了让我们清晰直观地感受观察电场，而实际上它是不存在的。
（一）电场
教师：请同学们先看一下课本中“电场”部分，然后思考下面两个问题。
（1）电荷间的相互作用是如何发生的？ （2）电场有什么特性？
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。
教师启发引导：场都是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样，虽然我们看不见、摸不着，但它们都具有能量、质量和动量，物体受到的万有引力是靠重力场来完成的，电视机、收音机信号的发射与接受就是靠电场来实现的。
教师板书：电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质，场与实物是物质存在的两种不同形式。
教师：通过前面的分析我们知道电场具有怎样的特性呢？
教师：这种力的作用与电场的强弱有关吗？引导学生科学探究。
（二）电场强度
教师：下面我们来探讨三个问题。
①相同的小球在不同的位置所受作用力不一样，其
学生：看不见的东西不一定不存在．
学生：不接触也可以有力的作用
学生思考
观看有关物理
学史自制幻灯
片
以大家感兴趣的武打戏为例子，引起大家的兴趣，生动直观的比喻有助于更好地理解电场，电场线。
用对比
的方式让学
生更好地理
解和记忆。
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本质原因是什么呢？
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？。
教师引导：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。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：怎样让它表现出来呢？ 教师：对放入的电荷有要求吗？
教师：什么样的电荷是试探电荷？ 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
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） 试探电荷 q 2q 3q 4q nq静电力 F2
2F2
3F2
4F2
nF试探电
荷
q
2q
3q
4q
nq
学生回答：对放入其中的电荷有静电力的作用。
学生回答：电场强弱不同。
学生思考
学生回答：在电场中放入电荷。 学生回答：试探电荷（检验电荷）
学生回答：带电量非常小的点电荷。
学生回答：不同位置受力不同；同一位置试探电荷带
让学生猜想讨论，培养学生独立思考，合作交流的能力。
创设情景，启发思
考。
层层深入
浸透物理学研究问题的方法：
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（学生思考并交流讨论）
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。
1．定义：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。
2.定义式：E=F/q
教师：从它的定义式可以看出电场强度的单位吗？
教师介绍另一种单位并板书。 3．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？
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。教师板书 4．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？ 。
电场强度
静电力
F3 2F3 3F3 4F3 nF电量增加，受力增大。
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）
学生回答：可以，N/C
学生回答：矢量
提出问题
设计实验
进行实验
数据分析
总结结论
学以致用
例1：点电荷是最简单的场源电荷。设一个点电荷的电荷量为+Q，与之相距为r的A点放一试探电荷，所带电荷量为+q。
（1）试用所学的知识推导A点的场强的大小，并确定场强的方向；
（2）若所放试探电荷为-2q，结果如何？ （3）如果移走所放的试探电荷呢？
注意：辨析q
FE和2rQKE的关系，强调
2r
Q
KE的适用条件。
（三）点电荷的电场强度
例2.如图所示，真空中有两个点电荷Q1＝+3．0×10-8C和Q2＝－3．0×10-8C，它们
相距0．1m，A点与两个点电荷的距离r相等，r＝0．1m。求：
（1）电场中A点的场强； （2）在A点放入电量q＝－1×10-6C，求它受的电场力。
教师：题中场源电荷不止一个，如何来确定电场中某点的场强？
学生：平行四边形定则
（四）场强的叠加
教师：根据场强的叠加原理对于一个比较大的不能看成点电荷的带电物体产生电场的场强如何确定？
学生思考后回答：无限等分成若干个点电荷。 教师：根据以上方法，同学们设想一下一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）外部产生电场的场强，如何求解？
学生思考后回答：等效成电荷量集中于球心的点电荷。
学生回答：与负电荷在电场中某点所受静电力的方向相反
师生共同归纳总结：
1．点电荷电场的场强大小与方向。
2．电场强度是描述电场（力的）性质的物理量，在静电场中，它不随时间改变。电场中某点的场强完全由电场本身决定，与是否放入电荷，放入电荷的电荷量、电性无关。
通过图像的对应说明，让学生更好地理解电场强度的性质。
及时巩固，强化理论概念的理解。联系实际，进行计算，课堂练习起到反馈的作用。
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。
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
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
