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)度教案 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)度教案新人教版必修3授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教材分析《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)度教案新人教版必修3》是在學(xué)生已經(jīng)掌握了電荷、庫侖定律等基礎(chǔ)知識(shí)上，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生了解電場的概念、電場強(qiáng)度等物理量，并能夠運(yùn)用這些知識(shí)解決實(shí)際問題。本節(jié)課的內(nèi)容與日常生活緊密相連，如靜電現(xiàn)象、電力輸送等，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)電勢(shì)、電勢(shì)能等知識(shí)打下基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，應(yīng)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，讓學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)中感受電場的作用，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和科學(xué)素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度四個(gè)方面。首先，通過學(xué)習(xí)電場的概念和電場強(qiáng)度等物理量，幫助學(xué)生建立正確的物理觀念，理解電場在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。其次，通過分析電場線的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，提高他們分析問題和解決問題的能力。然后，通過實(shí)驗(yàn)探究電場的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，讓他們學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論。最后，通過學(xué)習(xí)電場知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，使他們認(rèn)識(shí)到來科學(xué)知識(shí)的重要性，激發(fā)他們對(duì)物理學(xué)科的興趣和熱情。學(xué)情分析本節(jié)課針對(duì)的是高中物理新教材高中物理第九章靜電場及其應(yīng)用第三節(jié)電場電場強(qiáng)度教案新人教版必修3。根據(jù)對(duì)學(xué)生的了解，他們?cè)趯W(xué)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容前，已經(jīng)掌握了電荷、庫侖定律等基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)于電場的概念和電場強(qiáng)度等物理量有一定的理解。同時(shí)，學(xué)生通過之前的學(xué)習(xí)，已經(jīng)具備了一定的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，能夠通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論，并用物理知識(shí)解釋現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象。

但是，學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容時(shí)，可能會(huì)存在一些問題。首先，學(xué)生對(duì)于電場的理解可能還停留在表面，難以深入理解電場的本質(zhì)和電場強(qiáng)度等物理量的內(nèi)涵。其次，學(xué)生可能對(duì)于電場線的繪制和理解存在困難，難以把握電場線的特點(diǎn)和規(guī)律。此外，學(xué)生在學(xué)習(xí)電場知識(shí)時(shí)，可能對(duì)于電場與電勢(shì)、電勢(shì)能等知識(shí)之間的聯(lián)系不夠清晰，難以將知識(shí)進(jìn)行整合和應(yīng)用。

針對(duì)以上問題，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生深入理解電場的概念和電場強(qiáng)度等物理量的內(nèi)涵，通過繪制和分析電場線的特點(diǎn)，幫助學(xué)生理解和掌握電場的規(guī)律。同時(shí)，通過結(jié)合實(shí)際生活中的靜電現(xiàn)象和電力輸送等實(shí)例，讓學(xué)生感受電場的作用，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。此外，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生建立電場與電勢(shì)、電勢(shì)能等知識(shí)之間的聯(lián)系，幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的整合和應(yīng)用。

在學(xué)生的行為習(xí)慣方面，大部分學(xué)生對(duì)于物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣較高，積極參與課堂討論和實(shí)驗(yàn)探究。但也有部分學(xué)生可能對(duì)于物理學(xué)科的學(xué)習(xí)存在抵觸情緒，缺乏學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。對(duì)于這部分學(xué)生，教師應(yīng)關(guān)注他們的學(xué)習(xí)狀態(tài)，通過激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和鼓勵(lì)他們參與課堂活動(dòng)，幫助他們建立自信，提高他們的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的教學(xué)方法

針對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容，我將采用講授法、討論法和實(shí)驗(yàn)法相結(jié)合的教學(xué)方法。首先，通過講授法向?qū)W生系統(tǒng)地傳授電場的概念、電場強(qiáng)度等物理量的定義和計(jì)算方法。其次，利用討論法引導(dǎo)學(xué)生探討電場線的特點(diǎn)和規(guī)律，激發(fā)學(xué)生的思考和表達(dá)能力。最后，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)法讓學(xué)生親身參與電場實(shí)驗(yàn)，觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而加深對(duì)電場知識(shí)的理解和記憶。

2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動(dòng)

為了促進(jìn)學(xué)生的參與和互動(dòng)，我設(shè)計(jì)了以下教學(xué)活動(dòng)：（1）引入環(huán)節(jié)：通過展示自然界中的靜電現(xiàn)象，如雷電、靜電吸附等，激發(fā)學(xué)生的興趣，引發(fā)他們對(duì)電場的好奇心。（2）課堂講解：在講解電場概念時(shí)，邀請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)進(jìn)行角色扮演，模擬電場的產(chǎn)生和作用，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。（3）實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：組織學(xué)生進(jìn)行電場實(shí)驗(yàn)，如電場線繪制、電荷相互作用等，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并交流討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（4）知識(shí)應(yīng)用：設(shè)置有關(guān)電場的實(shí)際問題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決，如電力輸送、靜電除塵等，提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力。

3.確定教學(xué)媒體和資源的使用

為了輔助教學(xué)，我將使用PPT、視頻和在線工具等多種教學(xué)媒體和資源。首先，利用PPT呈現(xiàn)電場的概念、電場強(qiáng)度等物理量的定義和計(jì)算公式，清晰展示教學(xué)內(nèi)容。其次，播放有關(guān)電場的實(shí)驗(yàn)視頻，如電場線繪制實(shí)驗(yàn)、電荷相互作用實(shí)驗(yàn)等，幫助學(xué)生直觀地理解電場的規(guī)律。最后，運(yùn)用在線工具，如虛擬實(shí)驗(yàn)室等，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行電場實(shí)驗(yàn)，提高他們的動(dòng)手操作能力。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在課后查閱相關(guān)資料，拓展知識(shí)視野。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“電場”課題，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解電場的概念和基本原理。

-思考預(yù)習(xí)問題：針對(duì)預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解本節(jié)課的主題，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過展示自然界中的靜電現(xiàn)象，如雷電、靜電吸附等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解電場的概念、電場強(qiáng)度等物理量的定義和計(jì)算方法。

-組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握電場知識(shí)。

-解答疑問：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，體驗(yàn)電場知識(shí)的應(yīng)用。

-提問與討論：針對(duì)不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解電場的概念和基本原理。

-實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握電場知識(shí)。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解電場的概念和基本原理，掌握電場強(qiáng)度的計(jì)算方法。

-通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：提供與電場相關(guān)的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的電場知識(shí)和技能。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。知識(shí)點(diǎn)梳理1.電場的概念：電場是指電荷周圍空間中存在的一種特殊物質(zhì)，它對(duì)放入其中的電荷具有力的作用。電場是一種場，具有方向和大小。

2.電場強(qiáng)度：電場強(qiáng)度是描述電場力作用于單位正電荷的大小，用E表示，單位是牛頓每庫侖（N/C）。電場強(qiáng)度的定義式為E=F/q，其中F是電場力，q是放入電場的電荷。

3.電場線的特點(diǎn)：電場線從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷；電場線不相交，也不相交；電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的相對(duì)大小。

4.電場力：電場力是指電場對(duì)放入其中的電荷產(chǎn)生的力，其大小為F=qE，方向與電場強(qiáng)度方向相同（正電荷）或相反（負(fù)電荷）。

5.電勢(shì)：電勢(shì)是描述電場在某一點(diǎn)的勢(shì)能狀態(tài)的物理量，用φ表示，單位是伏特（V）。電勢(shì)的定義式為φ=Ep/q，其中Ep是電勢(shì)能，q是放入電場的電荷。

6.電勢(shì)差：電勢(shì)差是指兩點(diǎn)間單位正電荷在電場中從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)所做的功，用U表示，單位是伏特（V）。電勢(shì)差的計(jì)算式為U=W/q，其中W是電場力對(duì)電荷所做的功。

7.電場強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系：電場強(qiáng)度E與電勢(shì)φ之間的關(guān)系為E=-dφ/dx，其中dφ/dx表示電勢(shì)φ對(duì)位置x的導(dǎo)數(shù)。這個(gè)關(guān)系表明電場強(qiáng)度與電勢(shì)梯度成正比。

8.電場中的能量：電場中的能量包括電勢(shì)能和電場動(dòng)能。電勢(shì)能是指電荷在電場中由于位置的改變而具有的勢(shì)能，電場動(dòng)能是指電荷在電場中由于速度的改變而具有的動(dòng)能。

9.靜電力：靜電力是指電荷之間的相互作用力，其大小為F=kQ1Q2/r^2，其中k是庫侖常數(shù)，Q1和Q2是兩個(gè)電荷的電量，r是兩個(gè)電荷之間的距離。

10.電力線和電場線的關(guān)系：電力線與電場線垂直，且從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷。電力線的疏密程度與電場強(qiáng)度有關(guān)，電場強(qiáng)度越大，電力線越密集。

11.電容：電容是指在給定電壓下，電容器兩板之間所能存儲(chǔ)的電荷量，用C表示，單位是法拉（F）。電容的計(jì)算式為C=Q/V，其中Q是電容器兩板之間的電荷量，V是電容器兩板之間的電壓。

12.電容器：電容器是一種能夠存儲(chǔ)電荷的裝置，它由兩塊金屬板組成，中間隔以絕緣材料（電介質(zhì)）。電容器在電路中起到充放電的作用，能夠提供穩(wěn)定的電壓。

13.電勢(shì)能：電勢(shì)能是指電荷在電場中由于位置的改變而具有的勢(shì)能。電勢(shì)能的計(jì)算式為Ep=qφ，其中q是電荷的電量，φ是電場的電勢(shì)。

14.電場與電勢(shì)的應(yīng)用：電場和電勢(shì)在實(shí)際生活中有廣泛的應(yīng)用，如電力系統(tǒng)中的輸電線路、電子設(shè)備中的電容器、靜電除塵器等。電場和電勢(shì)的知識(shí)對(duì)于理解這些應(yīng)用具有重要意義。重點(diǎn)題型整理1.計(jì)算電場強(qiáng)度

已知電場中某點(diǎn)的電勢(shì)為φ，求該點(diǎn)的電場強(qiáng)度E。

答案：E=dφ/dx

2.計(jì)算電勢(shì)差

已知電場中某兩點(diǎn)A和B的電勢(shì)分別為φA和φB，求這兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差U。

答案：U=φB-φA

3.計(jì)算電場力

已知電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E，求該點(diǎn)的電場力F。

答案：F=qE

4.計(jì)算電容器的電容

已知電容器兩板之間的電壓為V，電容器兩板之間的電荷量為Q，求該電容器的電容C。

答案：C=Q/V

5.計(jì)算電勢(shì)能

已知電場中某點(diǎn)的電勢(shì)為φ，電荷量為q，求該點(diǎn)的電勢(shì)能Ep。

答案：Ep=qφ反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.引入實(shí)際案例：通過展示自然界中的靜電現(xiàn)象和電力系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更好地理解電場和電勢(shì)的實(shí)際應(yīng)用。

2.利用信息技術(shù)：利用多媒體和在線工具，如PPT、視頻、虛擬實(shí)驗(yàn)室等，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

3.實(shí)施小組合作：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

（二）存在主要問題

1.學(xué)生對(duì)電場和電勢(shì)的概念理解不深入：部分學(xué)生對(duì)電場和電勢(shì)的概念理解不夠深入，難以將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。

2.實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范：學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，存在操作不規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄不準(zhǔn)確等問題，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.學(xué)生對(duì)電場和電勢(shì)的應(yīng)用能力不足：部分學(xué)生對(duì)于電場和電勢(shì)的應(yīng)用能力不足，難以將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題。

（三）改進(jìn)措施

1.加強(qiáng)概念講解：在教學(xué)中，加強(qiáng)對(duì)電場和電勢(shì)概念的講解，通過實(shí)例幫助學(xué)生理解概念的本質(zhì)和應(yīng)用。

2.規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作：對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作培訓(xùn)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.增加實(shí)踐環(huán)節(jié)：增加實(shí)踐活動(dòng)，如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、解決實(shí)際問題等，提高學(xué)生的應(yīng)用能力和解決問題的能力。

4.利用在線資源：利用在線資源，如在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、學(xué)習(xí)軟件等，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

5.加強(qiáng)評(píng)價(jià)方式：采用多元化的評(píng)價(jià)方式，如口頭報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組討論等，全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。板書設(shè)計(jì)一、電場的概念與特點(diǎn)

1.電場：電場是電荷周圍空間中存在的一種特殊物質(zhì)。

2.電場線：電場線從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷；電場線不相交，也不相交；電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的相對(duì)大小。

二、電場強(qiáng)度與電場力的關(guān)系

1.電場強(qiáng)度：描述電場力作用于單位正電荷的大小，用E表示，單位是牛頓每庫侖（N/C）。

2.電場力：電場力是指電場對(duì)放入其中的電荷產(chǎn)生的力，其大小為F=qE，方向與電場強(qiáng)度方向相同（正電荷）或相反（負(fù)電荷）。

三、電勢(shì)與電勢(shì)差

1.電勢(shì)：描述電場在某一點(diǎn)的勢(shì)能狀態(tài)的物理量，用φ表示，單位是伏特（V）。

2.電勢(shì)差：電勢(shì)差是指兩點(diǎn)間單位正電荷在電場中從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)所做的功，用U表示，單位是伏特（V）。

四、電場強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系

電場強(qiáng)度E與電勢(shì)φ之間的關(guān)系為E=-dφ/dx，其中dφ/dx表示電勢(shì)φ對(duì)位置x的導(dǎo)數(shù)。

五、電場中的能量

電場中的能量包括電勢(shì)能和電場動(dòng)能。電勢(shì)能是指電荷在電場中由于位置的改變而具有的勢(shì)能，電場動(dòng)能是指電荷在電場中由于速度的改變而具有的動(dòng)能。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)一、課堂小結(jié)

1.電場是電荷周圍空間中存在的一種特殊物質(zhì)，具有方向和大小，用E表示，單位是牛頓每庫侖（N/C）。

2.電場線從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷；電場線不相交，也不相交；電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的相對(duì)大小。

3.電場強(qiáng)度與電場力的關(guān)系：電場力F=qE，方向與電場強(qiáng)度方向相同（正電荷）或相反（負(fù)電荷