2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第九章 靜電場及其應(yīng)用 3 電場 電場強(qiáng)度（1）教學(xué)實(shí)錄 新人教版必修3

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第九章靜電場及其應(yīng)用3電場電場強(qiáng)度（1）教學(xué)實(shí)錄新人教版必修3主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容：靜電場及其應(yīng)用中的電場與電場強(qiáng)度（1），包括電場的概念、電場線的特點(diǎn)、電場強(qiáng)度的定義和計(jì)算方法。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：本節(jié)課與學(xué)生在初中階段所學(xué)的電學(xué)基礎(chǔ)知識緊密相關(guān)，如電荷、電流等概念，為后續(xù)學(xué)習(xí)電場、電勢等內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。具體涉及教材內(nèi)容為新教材高中物理必修3第九章第一節(jié)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神，通過實(shí)驗(yàn)探究電場和電場強(qiáng)度的概念，提高觀察、分析、推理和解決問題的能力。增強(qiáng)科學(xué)思維，理解電場強(qiáng)度作為描述電場特性的物理量，掌握其定義和計(jì)算方法。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度，認(rèn)識到物理知識在生活中的應(yīng)用價(jià)值，激發(fā)對科學(xué)研究的興趣。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①理解電場強(qiáng)度的概念，掌握其定義和計(jì)算公式，能夠運(yùn)用公式解決實(shí)際問題。

②掌握電場線的繪制方法，理解電場線的分布規(guī)律，能夠根據(jù)電荷分布判斷電場線的走向。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①電場強(qiáng)度的矢量性質(zhì)的理解和應(yīng)用，包括其方向和大小，以及如何處理電場中多個(gè)電荷的情況。

②電場強(qiáng)度與電場力之間的關(guān)系，特別是在非均勻電場中，如何計(jì)算電荷所受的力。

③電場強(qiáng)度公式的推導(dǎo)和應(yīng)用，理解公式背后的物理意義，能夠在不同情境下靈活運(yùn)用。

④電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系，理解電勢差是電場強(qiáng)度在電場中某點(diǎn)移動(dòng)單位正電荷所做的功，能夠進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源-軟硬件資源：計(jì)算機(jī)、投影儀、示波器、電壓表、電流表、電場線模型、電荷模型。

-課程平臺(tái)：學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、物理學(xué)科在線資源庫。

-信息化資源：電場動(dòng)畫軟件、電場強(qiáng)度計(jì)算器、電場分布模擬軟件。

-教學(xué)手段：多媒體課件、實(shí)驗(yàn)演示視頻、互動(dòng)式教學(xué)軟件。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

-詳細(xì)內(nèi)容：教師首先通過提問方式引入，如“同學(xué)們，我們之前學(xué)習(xí)了電荷和電流的基本概念，那么這些電荷是如何產(chǎn)生作用的呢？”接著，教師展示電荷在電場中受力的實(shí)驗(yàn)視頻，引發(fā)學(xué)生對電場和電場力的興趣。隨后，教師簡要回顧電荷間的相互作用，引出本節(jié)課的主題——電場及其應(yīng)用。

2.新課講授

-詳細(xì)內(nèi)容：

a)電場的概念（用時(shí)5分鐘）：教師講解電場的定義，通過實(shí)驗(yàn)演示，如使用電荷模型演示電荷在電場中的受力情況，使學(xué)生直觀理解電場的概念。

b)電場線的特點(diǎn)（用時(shí)7分鐘）：教師介紹電場線的定義、特點(diǎn)，通過動(dòng)畫展示電場線的繪制方法，使學(xué)生掌握電場線的繪制技巧。

c)電場強(qiáng)度的定義和計(jì)算方法（用時(shí)10分鐘）：教師講解電場強(qiáng)度的定義，通過實(shí)例分析，如點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，引導(dǎo)學(xué)生掌握電場強(qiáng)度的計(jì)算公式。

3.實(shí)踐活動(dòng)

-詳細(xì)內(nèi)容：

a)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（用時(shí)10分鐘）：教師將學(xué)生分成小組，每組使用電荷模型和示波器等設(shè)備，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察電荷在電場中的受力情況，驗(yàn)證電場強(qiáng)度的定義。

b)電場線繪制（用時(shí)10分鐘）：學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，繪制不同電荷分布下的電場線，教師巡回指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決問題。

c)電場強(qiáng)度計(jì)算（用時(shí)10分鐘）：學(xué)生運(yùn)用電場強(qiáng)度計(jì)算公式，計(jì)算點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度，教師點(diǎn)評學(xué)生的計(jì)算結(jié)果，糾正錯(cuò)誤。

4.學(xué)生小組討論

-3方面內(nèi)容舉例回答：

a)電場強(qiáng)度與電場力的關(guān)系（例如：討論在電場中，不同位置的電場強(qiáng)度如何影響電荷所受的力）

b)電場強(qiáng)度公式的應(yīng)用（例如：討論如何根據(jù)電場強(qiáng)度和電荷量計(jì)算電場力）

c)電場線與電場強(qiáng)度的關(guān)系（例如：討論電場線的分布如何反映電場強(qiáng)度的大小和方向）

5.總結(jié)回顧

-內(nèi)容：教師總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)電場、電場強(qiáng)度和電場力等概念，回顧電場強(qiáng)度公式的推導(dǎo)和應(yīng)用。教師舉例說明電場強(qiáng)度在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如靜電除塵、靜電噴漆等。最后，教師提出思考問題，如“如何進(jìn)一步研究電場的性質(zhì)？”引導(dǎo)學(xué)生深入思考。

用時(shí)：導(dǎo)入新課5分鐘，新課講授22分鐘，實(shí)踐活動(dòng)30分鐘，學(xué)生小組討論10分鐘，總結(jié)回顧3分鐘，總計(jì)45分鐘。知識點(diǎn)梳理1.電場的概念

-電場是由電荷產(chǎn)生的一種物質(zhì)存在形式，能夠?qū)Ψ湃肫渲械碾姾僧a(chǎn)生力的作用。

-電場是矢量場，具有大小和方向。

2.電場線的特點(diǎn)

-電場線是從正電荷出發(fā)，指向負(fù)電荷的假想曲線。

-電場線不相交，且在任何一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向。

-電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小，即電場線越密集，電場強(qiáng)度越大。

3.電場強(qiáng)度的定義

-電場強(qiáng)度（E）是描述電場強(qiáng)弱的物理量，定義為單位正電荷在電場中所受的電場力（F）與電荷量（q）的比值。

-電場強(qiáng)度的公式：E=F/q

4.電場強(qiáng)度的計(jì)算

-點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度：E=k*Q/r^2，其中k為庫侖常數(shù)，Q為點(diǎn)電荷的電量，r為點(diǎn)電荷到場點(diǎn)的距離。

-均勻電場中的電場強(qiáng)度：E=ΔV/d，其中ΔV為電勢差，d為兩點(diǎn)間沿電場線方向的距離。

5.電場強(qiáng)度與電場力的關(guān)系

-電場力（F）是電荷在電場中所受的力，與電荷量（q）和電場強(qiáng)度（E）成正比。

-電場力的公式：F=q*E

6.電場強(qiáng)度公式的應(yīng)用

-計(jì)算點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度。

-計(jì)算均勻電場中的電場強(qiáng)度。

-分析電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系。

7.電場強(qiáng)度的矢量性質(zhì)

-電場強(qiáng)度是矢量，具有大小和方向。

-電場強(qiáng)度的方向與正電荷所受的電場力方向相同，與負(fù)電荷所受的電場力方向相反。

8.電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系

-電勢差（ΔV）是電場力在兩點(diǎn)間所做的功（W）與電荷量（q）的比值。

-電勢差的公式：ΔV=W/q

-在勻強(qiáng)電場中，電勢差與電場強(qiáng)度和兩點(diǎn)間沿電場線方向的距離成正比。

9.電場強(qiáng)度的實(shí)際應(yīng)用

-靜電除塵、靜電噴漆、靜電復(fù)印等。

-電場在電子器件中的應(yīng)用，如電容器、電感器等。

10.電場強(qiáng)度的教學(xué)難點(diǎn)

-理解電場強(qiáng)度的矢量性質(zhì)。

-掌握電場強(qiáng)度公式的推導(dǎo)和應(yīng)用。

-分析電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系。教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了靜電場及其應(yīng)用中的電場和電場強(qiáng)度。我覺得整體上，課堂氛圍還不錯(cuò)，學(xué)生們參與度也較高。下面，我就從教學(xué)反思和總結(jié)兩個(gè)方面來談?wù)勎业南敕ā?/p>

首先，我覺得在教學(xué)方法上，我嘗試了一些新的教學(xué)手段，比如利用多媒體課件和動(dòng)畫來講解電場線的繪制和電場強(qiáng)度的計(jì)算。我發(fā)現(xiàn)這種方式對于學(xué)生們理解電場和電場強(qiáng)度這些抽象概念非常有幫助。有的學(xué)生以前對電場線這個(gè)概念比較模糊，通過動(dòng)畫演示，他們能更直觀地看到電場線的分布情況，這對他們的學(xué)習(xí)很有幫助。

在教學(xué)策略上，我注重了理論與實(shí)踐相結(jié)合。比如，在講解電場強(qiáng)度的計(jì)算時(shí)，我不僅介紹了公式，還讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證公式的正確性。這樣，學(xué)生們不僅學(xué)會(huì)了如何計(jì)算，還知道了這些公式是如何從實(shí)驗(yàn)中得出的，這有助于他們加深對知識的理解。

當(dāng)然，在教學(xué)管理方面，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。比如，在小組討論環(huán)節(jié)，個(gè)別學(xué)生參與度不高，可能是因?yàn)樗麄儗﹄妶龊碗妶鰪?qiáng)度這些概念還不夠熟悉。在今后的教學(xué)中，我會(huì)更加關(guān)注這些學(xué)生的需求，提供更多的幫助和指導(dǎo)。

當(dāng)然，也存在一些不足。比如，部分學(xué)生在計(jì)算電場強(qiáng)度時(shí)，對公式的運(yùn)用還不夠熟練。在今后的教學(xué)中，我會(huì)加強(qiáng)對這些知識點(diǎn)的練習(xí)，讓學(xué)生通過大量的練習(xí)來提高計(jì)算能力。

針對教學(xué)中存在的問題和不足，我提出以下改進(jìn)措施和建議：

1.在講解抽象概念時(shí)，多使用直觀的教學(xué)手段，如動(dòng)畫、實(shí)驗(yàn)演示等，幫助學(xué)生更好地理解。

2.加強(qiáng)對學(xué)生的個(gè)別指導(dǎo)，特別是對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，要給予更多的關(guān)注和幫助。

3.在小組討論環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性的問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的參與度。

4.增加課堂練習(xí)的多樣性，讓學(xué)生在練習(xí)中鞏固知識，提高計(jì)算能力。典型例題講解例題1：一個(gè)點(diǎn)電荷Q位于原點(diǎn)，求距該點(diǎn)電荷r處的電場強(qiáng)度。

解答：根據(jù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度公式，E=k*Q/r^2，其中k為庫侖常數(shù)，Q為點(diǎn)電荷的電量，r為點(diǎn)電荷到場點(diǎn)的距離。將已知數(shù)據(jù)代入公式，可得E=k*Q/r^2。

例題2：兩個(gè)等量異號的點(diǎn)電荷分別位于坐標(biāo)軸的(0,0)和(0,d)兩點(diǎn)，求電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)。

解答：設(shè)電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)位于x軸上的點(diǎn)(x,0)，根據(jù)電場強(qiáng)度的疊加原理，有E1+E2=0。由于兩個(gè)電荷等量異號，E1和E2方向相反，大小相等。根據(jù)電場強(qiáng)度公式，E1=k*Q/x^2，E2=k*Q/(d-x)^2。將E1和E2代入疊加原理公式，解得x=d/2，即電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)位于x軸上距原點(diǎn)d/2的位置。

例題3：一個(gè)均勻電場中，一個(gè)電子以垂直于電場線的方向進(jìn)入電場，求電子在電場中運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀。

解答：由于電子以垂直于電場線的方向進(jìn)入電場，電場力將使其在垂直方向上加速。由于電場是均勻的，電子在水平方向上的速度不變。因此，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)拋物線。

例題4：一個(gè)平行板電容器，兩板間距為d，板間電壓為V，求板間電場強(qiáng)度。

解答：根據(jù)電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系，E=ΔV/d。將已知數(shù)據(jù)代入公式，可得E=V/d。

例題5：在一個(gè)點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，一個(gè)電子從無窮遠(yuǎn)處沿電場線方向進(jìn)入電場，求電子在電場中的最大動(dòng)能。

解答：電子在電場中受到的電場力為F=qE，其中q為電子的電荷量。電子在電場中的動(dòng)能變化為ΔK=W=qEd，其中d為電子移動(dòng)的距離。由于電子從無窮遠(yuǎn)處進(jìn)入電場，電場力對電子做的功等于電子的動(dòng)能變化。因此，電子在電場中的最大動(dòng)能為Kmax=qEd。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了靜電場及其應(yīng)用中的電場和電場強(qiáng)度。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們掌握了以下知識點(diǎn)：

1.電場的概念：電場是由電荷產(chǎn)生的一種物質(zhì)存在形式，能夠?qū)Ψ湃肫渲械碾姾僧a(chǎn)生力的作用。

2.電場線的特點(diǎn)：電場線是從正電荷出發(fā)，指向負(fù)電荷的假想曲線，不相交，且在任何一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向。

3.電場強(qiáng)度的定義：電場強(qiáng)度（E）是描述電場強(qiáng)弱的物理量，定義為單位正電荷在電場中所受的電場力（F）與電荷量（q）的比值。

4.電場強(qiáng)度的計(jì)算：點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度公式為E=k*Q/r^2，其中k為庫侖常數(shù)，Q為點(diǎn)電荷的電量，r為點(diǎn)電荷到場點(diǎn)的距離。

5.電場強(qiáng)度與電場力的關(guān)系：電場力（F）是電荷在電場中所受的力，與電荷量（q）和電場強(qiáng)度（E）成正比。

6.電場強(qiáng)度的矢量性質(zhì)：電場強(qiáng)度是矢量，具有大小和方向。

7.電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系：電勢差（ΔV）是電場力在兩點(diǎn)間所做的功（W）與電荷量（q）的比值。

8.電場強(qiáng)度的實(shí)際應(yīng)用：靜電除塵、靜電噴漆、靜電復(fù)印等。

當(dāng)堂檢測：

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