2024-2025学年新教材高中物理 第九章 静电场及其应用 第三节 电场 电场强度教案 新人教版必修3

2024-2025学年新教材高中物理第九章静电场及其应用第三节电场电场强度教案新人教版必修3授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析《2024-2025学年新教材高中物理第九章静电场及其应用第三节电场电场强度教案新人教版必修3》的教学内容主要包括以下几个部分：

1.电场的概念：电场是电荷周围空间里存在的一种特殊形态的物质，它是客观存在的。电场具有强度，方向和正负等属性。

2.电场强度的定义：电场强度是描述电场力作用于单位正电荷的能力，它的方向与正电荷所受电场力方向相同。电场强度的计算公式为E=F/q，其中E表示电场强度，F表示电场力，q表示试探电荷。

3.电场线的性质：电场线从正电荷出发，终止于负电荷。电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线越密表示电场强度越大。

4.电场力与电场强度的关系：电场力F=qE，其中F表示电场力，q表示电荷量，E表示电场强度。电场力与电场强度成正比，与电荷量成正比。

5.电场强度的测量：电场强度的测量可以使用电场力计等仪器进行。

本节课的教学内容与学生已有知识的联系：

1.学生已学习过力学中的力，对力的概念和作用有一定理解，可以类比学习电场力的概念。

2.学生已学习过数学中的矢量，对矢量的概念和运算有一定了解，可以类比学习电场强度的概念。

3.学生已学习过平面几何中的直线和曲线，对图形的性质和作图方法有一定了解，可以类比学习电场线的性质和作图方法。

4.学生已学习过实验方法，对实验操作和数据处理有一定经验，可以进行电场强度的测量实验。核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括以下几个方面：

1.科学思维：通过学习电场的概念、电场强度的定义和电场线的性质，培养学生的科学思维能力，使学生能够运用科学的方法和语言描述和分析电场现象。

2.科学探究：通过实验测量电场强度，培养学生的科学探究能力，使学生能够运用实验方法验证电场强度与电场力、电荷量的关系。

3.科学交流：通过小组讨论和报告，培养学生的科学交流能力，使学生能够与他人合作、表达和交流自己的研究成果。

4.科学态度：通过学习电场的重要性及其应用，培养学生的科学态度，使学生能够认识到来电场研究的重要性和意义，并积极地参与相关学习活动。教学难点与重点1.教学重点：

-电场的概念：电场是电荷周围空间里存在的一种特殊形态的物质，它是客观存在的。

-电场强度的定义：电场强度是描述电场力作用于单位正电荷的能力，它的方向与正电荷所受电场力方向相同。

-电场线的性质：电场线从正电荷出发，终止于负电荷。电场线的疏密表示电场强度的相对大小。

-电场力与电场强度的关系：电场力F=qE，其中F表示电场力，q表示电荷量，E表示电场强度。

-电场强度的测量：电场强度的测量可以使用电场力计等仪器进行。

2.教学难点：

-电场的可视化：电场是抽象的概念，学生难以直观地理解和想象电场的存在和性质，需要通过电场线和实验等方式进行可视化。

-电场强度计算的应用：学生可能对于如何正确运用电场强度的计算公式解决实际问题存在困惑，需要通过例题和练习进行巩固。

-电场力与电场强度的区分：学生可能容易混淆电场力和电场强度的概念，需要通过清晰的解释和示例进行区分。

-实验操作的安全性和准确性：学生在进行电场强度测量实验时，需要注意实验操作的安全性和准确性，教师需要进行指导和监督。教学资源1.软硬件资源：

-教室内的多媒体设备，如投影仪和电脑。

-物理实验室内的电场力计、试探电荷等实验器材。

-实验室内的安全装备，如绝缘手套、接地线等。

2.课程平台：

-学校提供的在线课程平台，用于发布教学材料和作业。

-物理教学相关的在线资源，如教学视频、模拟实验等。

3.信息化资源：

-教学PPT和教案，用于引导学生学习电场相关知识。

-在线学习平台上的电场学习模块，提供互动式学习体验。

-物理知识问答论坛，供学生提问和交流。

4.教学手段：

-讲授法：教师讲解电场的基本概念和性质。

-实验法：学生进行电场强度测量实验，直观地感受电场。

-小组讨论法：学生分组讨论电场问题，促进合作和思考。

-提问法：教师提问，引导学生思考和回答电场相关问题。教学过程1.导入新课（5分钟）：

-老师：同学们，我们上一节课学习了电荷和电场的基本概念，这节课我们将进一步探讨电场的性质和应用。

-学生：好的，我们已经了解了电荷和电场，接下来我们会学习电场的强度和电场线。

2.电场的概念与性质（15分钟）：

-老师：电场是电荷周围存在的一种特殊形态的物质，它对放入其中的电荷有力的作用。电场具有强度、方向和正负等属性。

-学生：电场是抽象的概念，但我可以通过电场线来形象地理解电场的分布和强度。

3.电场强度的定义与计算（15分钟）：

-老师：电场强度是描述电场力作用于单位正电荷的能力，它的方向与正电荷所受电场力方向相同。电场强度的计算公式为E=F/q。

-学生：我明白了，电场强度可以通过电场力和电荷量的比值来计算。

4.电场线的性质与应用（10分钟）：

-老师：电场线从正电荷出发，终止于负电荷，疏密表示电场强度的相对大小。电场线可以帮助我们直观地了解电场的分布。

-学生：电场线是一种非常有用的工具，可以通过它们来画出电场的形状和方向。

5.电场力与电场强度的关系（10分钟）：

-老师：电场力F=qE，电场力与电场强度成正比，与电荷量成正比。这意味着电荷量越大，所受的电场力也越大。

-学生：我明白了，电场力与电场强度和电荷量有直接的关系。

6.电场强度的测量实验（15分钟）：

-老师：现在，我们将进行电场强度测量实验。请大家按照实验步骤进行操作，注意安全。

-学生：好的，我会小心操作，确保实验的安全性和准确性。

7.总结与作业布置（5分钟）：

-老师：今天我们学习了电场的概念、电场强度的定义和电场线的性质。希望大家能够通过作业进一步巩固所学知识。

-学生：我们会认真完成作业，巩固所学内容。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《电场与电势》：介绍电场和电势的基本概念、关系以及应用，帮助学生深入理解电场的性质和作用。

-《电场强度的实验设计与分析》：介绍电场强度测量实验的设计方法和数据分析技巧，供学生参考和深入学习。

-《电场线的绘制与理解》：详细讲解电场线的绘制方法和含义，帮助学生更好地理解和运用电场线。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-观看在线物理教学视频：学生可以观看有关电场的在线教学视频，如电场的可视化演示、电场强度计算的实例等，以多种方式巩固所学知识。

-参与物理知识问答论坛：学生在论坛上提出电场相关的问题，与其他同学和老师进行讨论，解答疑惑，加深对电场的理解。

-进行电场相关的科学探究项目：学生可以自主设计电场相关的实验或研究项目，如制作电场线模型、探究电场对电荷运动的影响等，提高科学探究能力。

-阅读相关的物理论文和科研文献：学生可以尝试阅读一些关于电场研究的论文和科研文献，了解电场研究的最新进展和应用领域，拓宽知识视野。教学评价与反馈1.课堂表现：

-老师会观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况和课堂讨论的表现，评估学生对电场概念和性质的理解程度。

-学生将参与课堂提问和讨论，通过回答问题和与他人交流来展示自己对电场知识的理解和应用能力。

2.小组讨论成果展示：

-学生将分小组进行电场相关问题的讨论，包括电场线的性质、电场强度计算等。

-每个小组将展示自己的讨论成果，包括讨论过程、得出的结论和相关的解释或示例。

3.随堂测试：

-老师将设计一份随堂测试，包括填空题、选择题和简答题，以评估学生对电场知识的理解和掌握程度。

-学生将在课堂上完成测试，通过测试来检查自己对电场概念、电场强度计算和电场线性质的掌握情况。

4.课后作业：

-老师将布置相关的课后作业，包括习题和思考题，要求学生在课后完成。

-学生将完成作业，通过解答习题和思考题来巩固和加深对电场知识的理解。

5.教师评价与反馈：

-老师将对学生的课堂表现、小组讨论成果展示、随堂测试和课后作业进行评价和反馈。

-老师将提供具体的评价和反馈，包括学生的优点和需要改进的地方，帮助学生进一步提高对电场知识的理解和应用能力。

-老师将与学生进行沟通，解答学生的疑问，提供进一步的指导和支持，帮助学生克服学习中的困难，提高学习效果。典型例题讲解1.例题1：电场的概念

题目：如果一个正电荷量为2库仑，放在一个电场中，受到的电场力为4牛顿，那么该电场的强度是多少？

解答：

-学生：根据电场强度的定义，E=F/q，其中F是电场力，q是电荷量。

-老师：正确，电场强度E=4N/2C=2N/C。所以该电场的强度是2牛顿/库仑。

2.例题2：电场强度计算

题目：一个电荷量为3库仑的正电荷和一个电荷量为4库仑的负电荷放在距离为2米的位置，求在这两点之间的电场强度。

解答：

-学生：我们可以使用电场强度计算公式E=F/q，其中F是电场力，q是电荷量。

-老师：正确。首先，我们需要计算电场力。电场力F=k*|q1|*|q2|/r^2，其中k是库仑常数，r是两点之间的距离。

-学生：代入数值，F=(9*10^9N·m^2/C^2)*(3C)*(4C)/(2m)^2=9*10^9N。

-老师：很好。所以电场强度E=F/(q1+q2)=9*10^9N/(3C+4C)=3*10^9N/C。所以在两点之间的电场强度是3牛顿/库仑。

3.例题3：电场线的性质

题目：画出电场线从正电荷出发，终止于负电荷的示意图，并标出电场线的疏密表示电场强度的相对大小。

解答：

-学生：我将画出电场线从正电荷出发，终止于负电荷的示意图，并用不同的密集程度来表示电场强度的相对大小。

-老师：很好，电场线的疏密可以直观地表示电场强度的相对大小。

4.例题4：电场力与电场强度的关系

题目：一个电荷量为2库仑的正电荷在电场中受到的电场力为4牛顿，如果将电荷量增加到4库仑，电场力是多少？

解答：

-学生：电场力与电场强度和电荷量有直接的关系，所以如果将电荷量增加到4库仑，电场