《二、電場(chǎng)》教學(xué)設(shè)計(jì)(河北省市級(jí)優(yōu)課)x-物理教案

基本信息課題名稱電場(chǎng)課時(shí)1所屬教材目錄選修1-1第一章第二節(jié)教師姓名劉長(zhǎng)紅單位河北南宮中學(xué)教材分析電場(chǎng)強(qiáng)度描述了電場(chǎng)的力的性質(zhì)，是電學(xué)中最基本的概念。電場(chǎng)強(qiáng)度是掌握電學(xué)其他許多概念的基礎(chǔ)。因此電場(chǎng)強(qiáng)度概念不僅是本章的重點(diǎn)、難點(diǎn)，也是整個(gè)高中電學(xué)，乃至整個(gè)電磁學(xué)的重點(diǎn)之一。要讓學(xué)生理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，首先要建立電場(chǎng)的概念，這是學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)感到最困難的地方。學(xué)情分析電場(chǎng)看不見模不著，學(xué)生對(duì)于場(chǎng)的感性認(rèn)識(shí)少,電場(chǎng)線是一個(gè)理想的模型．學(xué)生的知識(shí)體系不完備，關(guān)于場(chǎng)沒有完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，在教學(xué)中必須重新構(gòu)建。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能認(rèn)識(shí)電場(chǎng)，了解電場(chǎng)這種物質(zhì)的特點(diǎn)理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，會(huì)用電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng)了解什么是電場(chǎng)線，會(huì)用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱方向過程與方法通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，提高解決問題的能力情感態(tài)度價(jià)值觀認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人類社會(huì)帶來(lái)的影響和改變，熱愛科學(xué)教學(xué)重點(diǎn)以理解電場(chǎng)強(qiáng)度的物理意義為重點(diǎn)內(nèi)容。確定依據(jù)為本節(jié)課的中心是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到場(chǎng)的客觀存在，及場(chǎng)的力的性質(zhì)。由此引入一個(gè)物理量并恰當(dāng)?shù)囟x它成為本節(jié)課的核心問題，因此將它定為重點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度概念抽象，而且是用比值定義物理量，與定義中用到的物理量無(wú)關(guān)。從定義的方式方法到定義的內(nèi)涵，學(xué)生都不易理解，因此將它定為難點(diǎn)。教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)（1）由于“電場(chǎng)”看不見、摸不著，十分抽象，難于理解。因此，在課堂我把靜電力與磁極間的磁力進(jìn)行類比，因?yàn)閷W(xué)生在初中學(xué)習(xí)過磁場(chǎng)的概念，這樣處理比較充分地利用了學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識(shí)，建立電場(chǎng)的概念會(huì)更加自然一些。通過電磁波的介紹讓學(xué)生接受電場(chǎng)客觀存在。通過對(duì)庫(kù)侖定律，電荷間相互作用力再分析，讓學(xué)生明確電場(chǎng)的基本性質(zhì)。（2）對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的認(rèn)識(shí)研究電場(chǎng)的性質(zhì)從靜電力入手。電場(chǎng)基本特征是它對(duì)電場(chǎng)中的電荷有靜電力的作用。引導(dǎo)學(xué)生利用已經(jīng)學(xué)過的庫(kù)侖定律研究，試探電荷的受力。讓學(xué)生明確試探電荷所受的靜電力（電場(chǎng)力）不能描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱。原因是，根據(jù)庫(kù)侖定律，不同的試探電荷在電場(chǎng)中同一點(diǎn)所受的電場(chǎng)力不同。其次，要尋找的描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量必須與試探電荷無(wú)關(guān)，這一物理量應(yīng)該與場(chǎng)源電荷和距場(chǎng)源電荷的距離有關(guān)。用比值定義物理量是一種非常重要的科學(xué)方法，在這節(jié)課的教學(xué)過程中充分展示了比值的物理意義，讓學(xué)生在多次接觸中逐步體驗(yàn)用比值定義物理量的方法和特點(diǎn)。

本節(jié)課，通過探究試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的靜電力的方向是否就是該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，幫助學(xué)生理解電場(chǎng)強(qiáng)度方向的規(guī)定。

（3）“電場(chǎng)線”這一部分，通過實(shí)驗(yàn)、視頻，直觀形象地展示給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生感悟到科學(xué)家是如何用虛擬的圖線來(lái)描述抽象的物理概念的。

教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖新課導(dǎo)入（2分鐘）播放魔術(shù)視頻——大衛(wèi)科波菲爾的飛翔。觀看視頻，猜測(cè)飛翔的原因激發(fā)學(xué)生好奇心演示實(shí)驗(yàn)（3分鐘）演示小魔術(shù)，起電器使驗(yàn)電羽飄起引導(dǎo)學(xué)生思考對(duì)比庫(kù)倫力和磁場(chǎng)力，磁場(chǎng)力的發(fā)生是通過磁場(chǎng)，那么庫(kù)倫力的發(fā)生是通過什么呢觀察實(shí)驗(yàn)，分析原因引導(dǎo)學(xué)生思考非接觸力庫(kù)侖力發(fā)生的原因，引起學(xué)生探究的興趣和求知欲電場(chǎng)客觀存在（2分鐘）電場(chǎng)是特殊物質(zhì)（1分鐘）電場(chǎng)基本性質(zhì)（2分鐘）介紹安培和法拉第關(guān)于電荷間相互作用原因的觀點(diǎn)，以及麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在、赫茲證實(shí)電磁波的存在，現(xiàn)代信息社會(huì)如手機(jī)通信，wifi上網(wǎng)等都是電磁波的應(yīng)用，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，進(jìn)而產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，電磁場(chǎng)交替互相激發(fā)形成電磁波，電磁波客觀存在。運(yùn)動(dòng)電荷周圍有變化的電場(chǎng)，靜止的電荷周圍有靜止的電場(chǎng)。電場(chǎng)客觀存在。認(rèn)真聽教師的講解，理解場(chǎng)客觀存在通過人物觀點(diǎn)的介紹，電磁波的應(yīng)用，使學(xué)生在認(rèn)識(shí)電磁波是客觀存在這個(gè)事實(shí)基礎(chǔ)上，讓學(xué)生順利理解電場(chǎng)是客觀存在的舉例愛因斯坦對(duì)場(chǎng)的比喻，強(qiáng)調(diào)電場(chǎng)客觀存在，是一種特殊物質(zhì)，介紹場(chǎng)這種物質(zhì)與實(shí)物粒子的不同之處，場(chǎng)連續(xù)分布在空間中，不同的場(chǎng)可以共用同一個(gè)空間。了解場(chǎng)這種特殊物質(zhì)的特點(diǎn)，知道場(chǎng)是物質(zhì)存在的另一種形式以愛因斯坦的比喻，幫助學(xué)生理解電場(chǎng)是客觀存在的物質(zhì)，卻又不同于實(shí)物，是物質(zhì)存在的另一種形式提出問題：用場(chǎng)的觀點(diǎn)分析電荷間庫(kù)侖力發(fā)生的原因思考并回答讓學(xué)生自己分析電場(chǎng)對(duì)電荷的用力，從而明確電場(chǎng)的基本性質(zhì)電場(chǎng)強(qiáng)弱與磁場(chǎng)強(qiáng)弱類比（1分鐘）場(chǎng)源電荷、試探電荷（1分鐘）電場(chǎng)強(qiáng)度大小（6分鐘）電場(chǎng)強(qiáng)度比值定義法（2分鐘）電場(chǎng)強(qiáng)度的方向（4分鐘）點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)（1分鐘）磁體周圍有磁場(chǎng)，而離磁極越近磁場(chǎng)越強(qiáng)，離磁極越遠(yuǎn)磁場(chǎng)越弱。電場(chǎng)中不同位置，電場(chǎng)強(qiáng)弱也不相同。研究電場(chǎng)強(qiáng)弱的方法是利用電場(chǎng)的基本性質(zhì)聯(lián)想磁場(chǎng)，接受電場(chǎng)也有強(qiáng)有弱，電場(chǎng)中不同位置的強(qiáng)弱不同通過類比磁場(chǎng)，使學(xué)生理解電場(chǎng)也有強(qiáng)弱，為探究電場(chǎng)的強(qiáng)弱做好思維準(zhǔn)備說(shuō)明場(chǎng)源電荷和試探電荷的概念。電荷周圍存在電場(chǎng)，這個(gè)電荷就叫這個(gè)場(chǎng)的場(chǎng)源電荷。在場(chǎng)中引入一個(gè)電荷，研究這個(gè)電荷的受力情況從而研究場(chǎng)的強(qiáng)弱，這個(gè)電荷叫試探電荷。試探電荷電量體積要小，不影響原來(lái)的場(chǎng)。場(chǎng)以及場(chǎng)源電荷，在引入試探電荷之前就存在了，因此可知場(chǎng)與試探電荷無(wú)關(guān)理解場(chǎng)源電荷和試探電荷的概念，理解場(chǎng)與試探電荷無(wú)關(guān)通過講解使學(xué)生建立場(chǎng)源電荷試探電荷的概念，并在概念建立之初，就明確場(chǎng)與試探電荷無(wú)關(guān)，為電場(chǎng)強(qiáng)度概念的建立打好基礎(chǔ)展示探究問題：利用控制變量法，探究不同電量的試探電荷在點(diǎn)電荷的場(chǎng)中不同位置的受力大小情況，指導(dǎo)學(xué)生探究，引導(dǎo)學(xué)生思考受力大小是否說(shuō)明場(chǎng)的強(qiáng)弱，建立電場(chǎng)強(qiáng)度概念，F(xiàn)/q,單位電荷量的受力，在同一位置比值不變，不同位置比值一般不同，反映了場(chǎng)本身的特性小組活動(dòng)，根據(jù)提示探究試探電荷在點(diǎn)電荷的場(chǎng)中不同位置的受力讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，自主思考并建立電場(chǎng)強(qiáng)度概念，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法提出問題：比值定義場(chǎng)強(qiáng)E=F/q,比值定義法有何特點(diǎn)，還學(xué)過哪些物理量是通過比值法定義的？思考并回答，例如速度、加速度、密度、電阻，都是用比值法定義的，而又另有決定式，比值法定義的新物理量，與定義中用到的量無(wú)關(guān)。通過類比聯(lián)想，讓學(xué)生體會(huì)并理解比值定義的特點(diǎn)，避免純粹從數(shù)學(xué)的角度去認(rèn)識(shí)這個(gè)比例式引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考試探電荷在點(diǎn)電荷的場(chǎng)中不同位置的受力方向情況不同，場(chǎng)應(yīng)該定義成矢量，將正試探電荷換成負(fù)試探電荷，受力方向相反，應(yīng)該做出規(guī)定，因?yàn)閳?chǎng)的方向是確定的，與試探電荷的正負(fù)無(wú)關(guān)理解電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，明確正電荷的受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向以問題形式，讓學(xué)生思考為什么將電場(chǎng)強(qiáng)度定義為矢量，加深理解和記憶引導(dǎo)學(xué)生思考探究過程中得出的點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)決定式及適用條件，E=kQ/r2推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)決定式讓學(xué)生對(duì)比定義式和決定式，加深拓展對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解電場(chǎng)線（15分鐘）指導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，觀察點(diǎn)電荷場(chǎng)和平行金屬板中間電場(chǎng)線分布情況，講解電場(chǎng)線的方向疏密的意義。播放視頻，立體圖動(dòng)畫，等量異種、同種電荷的電場(chǎng)線分布?？偨Y(jié)電場(chǎng)線的畫法和特點(diǎn)積極參與實(shí)驗(yàn)，觀察電場(chǎng)線分布通過實(shí)驗(yàn)、視頻，讓學(xué)生直觀觀察場(chǎng)中電場(chǎng)線。課堂練習(xí)（2分鐘）比較電場(chǎng)強(qiáng)弱，明確一條電場(chǎng)線不能判定強(qiáng)弱課堂小結(jié)（2分鐘）作業(yè)布置（1分鐘）1、課后練習(xí)3、42、思考題：等量同種電荷、等量異種電荷連線和中垂線上的電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向有何特點(diǎn)教學(xué)反思“場(chǎng)”是物理學(xué)中的一個(gè)重要概念，但由于“電場(chǎng)”看不見、摸不著，十分抽象，難于理解。因此，在課堂上我通過電磁波的介紹，加強(qiáng)學(xué)生理解場(chǎng)是客觀存在的一種特殊物質(zhì)，并把靜電力與磁極間的磁力進(jìn)行類比，比較充分地利用了學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識(shí)。講解電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生從場(chǎng)的基本性質(zhì)入手，在庫(kù)侖定律的基礎(chǔ)上，探究得出試探電荷所受的電場(chǎng)力不能描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱，要尋找的物理量必須與試探電荷無(wú)關(guān)。通過正負(fù)試探電荷對(duì)比疑問，幫助學(xué)生理解電場(chǎng)強(qiáng)度方向的規(guī)定。用比值定義物理量是一種非常重要的科學(xué)方法，本節(jié)課充分引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)這個(gè)比例式的物理意義，讓學(xué)生在類比中體驗(yàn)用比值定義物理量的方法及其特點(diǎn)。最后是“電場(chǎng)線”這一部分，通過實(shí)驗(yàn)視頻展示電場(chǎng)線，本節(jié)課在教學(xué)過程中，讓學(xué)生感悟到了科學(xué)家是如何用虛擬的圖線來(lái)描述抽象的物理概念的?？偟膩?lái)說(shuō)，本節(jié)課的教學(xué)達(dá)到了以下幾個(gè)教學(xué)目標(biāo)：1、知道電荷間相互作用是通過電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的。知道場(chǎng)與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。2、體會(huì)用比值定義物理量的方法，理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式、單位、方向。3、知道電場(chǎng)線的定義和特點(diǎn)，會(huì)用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)的大小和方向。在本節(jié)課教學(xué)中，學(xué)生基礎(chǔ)允許的情況下，若將定性探究改為定量計(jì)算探究，更貼近物理科學(xué)研究，效果會(huì)更好。另外，