教科版選修2《電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度》教學(xué)設(shè)計(jì)

教科版選修2《電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)本節(jié)課的主要教學(xué)目標(biāo)如下：了解電荷的概念，了解電場(chǎng)的概念和基本特征；掌握計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的方法和公式；能夠應(yīng)用電場(chǎng)強(qiáng)度的概念和公式解決實(shí)際問題；培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)思維。二、教學(xué)內(nèi)容1.電荷的概念電荷是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子之一，分為正電荷和負(fù)電荷兩種。2.電場(chǎng)的概念和基本特征電場(chǎng)是指某個(gè)區(qū)域內(nèi)電荷存在時(shí)產(chǎn)生的電力作用，分為靜電場(chǎng)和電磁場(chǎng)兩種，本節(jié)課主要講解靜電場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度是電場(chǎng)作用于某點(diǎn)單位正電荷上的力，表示為E。電場(chǎng)線是垂直于電場(chǎng)強(qiáng)度方向、切線方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同的曲線。3.計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的方法和公式點(diǎn)電荷：電場(chǎng)強(qiáng)度E=kQ/r^2均勻電場(chǎng)：電場(chǎng)強(qiáng)度E=V/d非均勻電場(chǎng)：取微元計(jì)算，即?E=k*dQ/r^2，然后積分得到E。4.應(yīng)用電場(chǎng)強(qiáng)度解決實(shí)際問題根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的公式，能夠解決一些實(shí)際問題，如電荷的受力問題等。三、教學(xué)過程1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)為了讓學(xué)生更好地理解電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度這兩個(gè)概念，可以用一些例子或?qū)嶒?yàn)來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。導(dǎo)入方式一：通過引導(dǎo)學(xué)生思考得到電場(chǎng)概念教師問：大家在電影院看電影時(shí)，為什么會(huì)有電影的聲音從揚(yáng)聲器傳到每一個(gè)座位上？學(xué)生回答：因?yàn)閾P(yáng)聲器發(fā)出的聲音在空間中通過波傳播。教師引導(dǎo)：不僅聲音會(huì)通過波傳播，其他像光、電、水波等等也是通過波傳播的。那么你們知道電在空間中是怎么傳播的嗎？學(xué)生思考：電在金屬、絕緣體中傳播。教師加強(qiáng)：除了在導(dǎo)體中傳播，電還能夠在空間中在不同電荷之間傳播。如果在某個(gè)地方放置了一個(gè)電荷，周圍的電荷會(huì)怎么樣呢？學(xué)生思考：周圍的電荷也受到了這個(gè)電荷的影響，它們之間發(fā)生了相互作用。教師引導(dǎo)：如果我們把這些與這個(gè)電荷相互作用的電荷都找出來，那么它們之間所形成的空間就是一種新的區(qū)域，我們稱之為電場(chǎng)。導(dǎo)入方式二：通過展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引入電場(chǎng)概念教師可以向?qū)W生展示電子靜電引力實(shí)驗(yàn)。教師在課堂上展示兩個(gè)金屬板，一個(gè)帶正電荷，一個(gè)帶負(fù)電荷，隨后將它們靠近，觀察會(huì)發(fā)生什么。學(xué)生可以觀察到這兩個(gè)金屬板會(huì)出現(xiàn)一個(gè)向中間靠攏的力，這個(gè)力的大小與電荷的大小、金屬板的距離等因素有關(guān)。這個(gè)力就稱之為電場(chǎng)力，也是電場(chǎng)的一種具體表現(xiàn)。2.提出問題，引出主題教師可以提出一個(gè)問題：如果投放了一個(gè)點(diǎn)電荷在某個(gè)空間中，它身邊的其他電荷會(huì)做何反應(yīng)呢？根據(jù)這個(gè)問題，可以引入電場(chǎng)強(qiáng)度的概念。3.效果呈現(xiàn)教師可以通過電場(chǎng)線展示電場(chǎng)強(qiáng)度的概念。將一些正負(fù)電荷放在一起，通過連接電荷的電場(chǎng)線來描繪電場(chǎng)的形狀，可以從電場(chǎng)線的密度、距離等來判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和勢(shì)能分布情況。4.知識(shí)講解根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，講解電場(chǎng)的概念和基本特征、電場(chǎng)強(qiáng)度的概念以及點(diǎn)電荷、均勻電場(chǎng)、非均勻電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算方法等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。5.實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可以進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：點(diǎn)電荷與金屬板的相互作用實(shí)驗(yàn)原理：通過在金屬板上放置一個(gè)小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，探究點(diǎn)電荷和金屬板之間的相互作用。實(shí)驗(yàn)儀器：金屬板、點(diǎn)電荷、小球、調(diào)整小球位置的木制卡尺。實(shí)驗(yàn)過程：將金屬板放置在桌面上，取一個(gè)小球靠近金屬板。在金屬板上放置一個(gè)點(diǎn)電荷，觀察小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。通過調(diào)整小球的位置來探究點(diǎn)電荷和金屬板之間的相互作用。實(shí)驗(yàn)二：利用電荷帶來的力的大小和長(zhǎng)度確定電場(chǎng)強(qiáng)度的大小實(shí)驗(yàn)原理：通過觀察電荷在電場(chǎng)作用下的受力情況，來確定電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。實(shí)驗(yàn)儀器：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、充電棒、拉伸測(cè)量器、電場(chǎng)板。實(shí)驗(yàn)過程：將充電棒帶電，并通過感應(yīng)電動(dòng)機(jī)將充電棒上的電荷傳遞到電場(chǎng)板上。在電場(chǎng)板上放入一個(gè)小球，觀察小球在電場(chǎng)作用下所受的力的大小和方向，并記錄拉伸測(cè)量器的讀數(shù)。通過拉伸測(cè)量器記錄到的力和電場(chǎng)板之間的距離來計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度。6.總結(jié)提高結(jié)合本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生自己總結(jié)本節(jié)課所學(xué)的概念和公式，并進(jìn)行答疑和提高。四、教學(xué)評(píng)估通過學(xué)生平時(shí)的課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況等進(jìn)行評(píng)估；對(duì)本節(jié)課所講授的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行小考，考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況；對(duì)通過實(shí)驗(yàn)機(jī)制所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評(píng)估。五