2024-2025学年新教材高中物理 第一章 静电场的描述 素养培优课1 电场力的性质教学实录 粤教版必修3

2024-2025学年新教材高中物理第一章静电场的描述素养培优课1电场力的性质教学实录粤教版必修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设计思路本课以“静电场的描述”为主题，结合粤教版必修3第一章内容，通过实验探究电场力的性质，引导学生理解电场力的概念和特点。课程设计注重理论与实践相结合，通过实验演示和数据分析，培养学生的观察能力、实验操作能力和科学思维能力。核心素养目标1.培养学生通过实验探究电场力的性质，发展科学探究能力。

2.引导学生理解电场力的概念，提升抽象思维和逻辑推理能力。

3.强化学生对电场强度和电场力的关系认识，培养数学建模和物理应用能力。

4.培养学生运用物理知识解释日常生活中的静电现象，增强科学素养和社会责任感。教学难点与重点1.教学重点

-重点一：电场力的计算。通过公式F=qE，强调电荷量q和电场强度E的关系，要求学生掌握如何根据电荷量和电场强度计算电场力的大小。

-重点二：电场线的绘制。讲解电场线的绘制规则，包括电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线的方向表示电场力的方向，以及电场线的起点和终点。

-重点三：电场力做功与电势能的关系。解释电场力做功与电势能变化的关系，即电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加。

2.教学难点

-难点一：电场强度的概念理解。电场强度是矢量，其大小和方向都是学生理解的难点。例如，如何区分电场强度的大小和方向，如何确定电场线的方向。

-难点二：电场力做功的物理意义。学生可能难以理解电场力做功与电势能变化之间的联系，需要通过实例和动画演示来帮助学生建立直观的认识。

-难点三：电场线与电场强度分布的关系。学生需要理解电场线越密集的地方，电场强度越大；电场线越稀疏的地方，电场强度越小。这一关系对于理解和分析复杂电场分布至关重要。教学资源-硬件资源：示波器、电场线演示器、电荷板、电压表、电流表、电场源、电源、导线、万用表

-课程平台：物理教学软件平台、在线实验平台

-信息化资源：电场强度动画、电场力计算器在线工具、电场分布模拟软件

-教学手段：多媒体教学课件、实物模型、教学视频、实验报告模板教学过程（一）导入新课

1.老师提问：同学们，我们已经学习了电荷和电场的基本概念，那么电场是如何产生的呢？电场有哪些特性呢？

2.学生回答：电场是由电荷产生的，具有电场强度、电势等特性。

3.老师总结：非常好，今天我们就来探究电场力的性质，进一步了解电场的特性。

（二）新课讲授

1.电场力的概念

（1）老师讲解：电场力是电荷在电场中受到的力，其大小与电荷量和电场强度有关，方向与电场强度方向相同。

（2）学生跟随老师一起推导电场力公式F=qE。

2.电场力的方向

（1）老师演示：使用电荷板和示波器，观察电荷在电场中的运动轨迹，分析电场力的方向。

（2）学生观察并总结：电场力的方向与电场强度方向相同。

3.电场力的计算

（1）老师讲解：根据电场力公式F=qE，计算电荷在电场中受到的力。

（2）学生练习：计算不同电荷在给定电场中受到的力。

4.电场力的做功与电势能的关系

（1）老师讲解：电场力做功与电势能变化的关系，即电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加。

（2）学生练习：计算电场力做功，分析电势能的变化。

（三）实验探究

1.实验目的：验证电场力的性质，探究电场力与电荷量的关系。

2.实验器材：电荷板、示波器、电压表、电流表、导线、电源。

3.实验步骤：

（1）老师讲解实验原理和步骤。

（2）学生分组进行实验，观察电荷在电场中的运动轨迹，记录数据。

（3）老师指导学生分析实验数据，得出结论。

（四）课堂小结

1.老师总结：今天我们学习了电场力的性质，掌握了电场力的计算方法，了解了电场力做功与电势能的关系。

2.学生回顾：电场力是电荷在电场中受到的力，其大小与电荷量和电场强度有关，方向与电场强度方向相同。

3.老师提问：同学们，电场力的性质在实际生活中有哪些应用呢？

4.学生回答：例如，静电除尘、静电喷涂等。

（五）课后作业

1.完成课后练习题，巩固所学知识。

2.查阅资料，了解电场力在实际生活中的应用。

3.思考：如何利用电场力解决实际问题？拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《电场线的实际应用》介绍电场线在电子学、光学和电力工程中的应用实例。

-《静电场中的电势分布》探讨电势在静电场中的分布规律及其在电化学和静电储能中的应用。

-《电场强度与电场线的直观理解》通过物理实验和计算机模拟，帮助学生直观理解电场强度和电场线的概念。

-《静电场的边界效应》分析在导体表面、介质界面等边界条件下电场的变化特点。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以尝试设计一个简单的静电场实验，如利用导电纸和静电场源来绘制电场线，观察电场分布的特点。

-通过查阅资料，了解静电场在自然界和工程技术中的应用，如静电除尘、静电喷漆、静电植绒等。

-探究不同形状和电荷分布的静电场中电场强度的计算方法，尝试解决实际问题。

-分析静电场中的电势能变化，探讨在特定条件下如何利用电场力做功来提高电势能或减少电势能。

-研究静电场在生物医学领域的应用，如静电育种、静电治疗等。

-通过小组讨论或在线学习平台，分享对静电场性质的理解和探究心得，促进知识的交流和深化。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.本节课我们学习了电场力的性质，掌握了电场力公式F=qE及其应用。

2.通过实验探究，我们了解了电场力的方向和大小，以及电场力做功与电势能的关系。

3.电场力的概念在物理学中具有重要意义，它不仅帮助我们理解电荷在电场中的运动，而且在实际应用中具有广泛的应用价值。

当堂检测：

1.选择题：

（1）电场力的方向与电场强度方向的关系是：（）

A.相同B.垂直C.相反D.不确定

（2）电荷在电场中受到的电场力与电荷量的关系是：（）

A.成正比B.成反比C.无关D.不确定

2.填空题：

电场力公式F=qE中，F代表______，q代表______，E代表______。

3.计算题：

已知一个电场中的电场强度为E=2N/C，一个电荷q=3C放入该电场中，求该电荷所受到的电场力F。

4.应用题：

一正一负两个点电荷，电荷量分别为q1=2C和q2=-1C，相距为10cm。求在q1电荷的正极和q2电荷的负极之间连线上距离q1为5cm的位置的电场强度。

检测结束后，老师针对学生的答案进行讲解和点评，对学生的理解和掌握情况进行反馈，帮助学生巩固所学知识。教学反思与总结今天这节课，我们学习了静电场的描述，特别是电场力的性质。我觉得整体上，教学效果还是不错的，但也存在一些可以改进的地方。

首先，我觉得在教学方法上，我采用了实验探究和理论讲解相结合的方式。通过实验，学生们能够直观地感受到电场力的存在和作用，这对于理解电场力的性质非常有帮助。但是，我也注意到，有些学生对于实验的操作不够熟练，导致实验结果不够准确。这可能是因为我在实验前的指导不够细致，或者是对实验步骤的讲解不够清晰。今后，我需要在实验前更加详细地说明操作步骤，确保每个学生都能正确执行。

在理论讲解方面，我尽量用通俗易懂的语言来解释电场力的概念和计算方法。我发现，学生们对于电场力的计算公式F=qE理解得比较快，但是对于电场强度E的理解还有一定的困难。这可能是因为电场强度是一个矢量，它的方向和大小都需要考虑。我可能在讲解电场强度时，没有很好地结合具体实例来帮助学生理解。接下来，我会在讲解电场强度时，更多地使用图示和动画，让学生能够更直观地看到电场强度的变化。

在教学管理上，我注意到课堂气氛比较活跃，学生们参与度较高。但是，也有个别学生注意力不够集中，这可能是因为课堂节奏把握得不够好。有时候，我可能过于注重讲解，而忽略了课堂互动。今后，我会适当增加课堂提问和讨论环节，让学生在互动中学习，提高他们的参与度。

当然，也存在一些不足。比如，对于电场强度这一概念的理解，部分学生仍然存在困难。针对这个问题，我计划在接下来的教学中，通过更多的实例分析和课堂练习来加强学生的理解。此外，我也发现了一些学生在实验操作上的问题，这需要我在实验教学中更加细致地指导。课后作业1.作业一：

已知一个电场中的电场强度E=5N/C，一个电荷q=0.2C在电场中，求该电荷所受到的电场力F。

解答：F=qE=0.2C×5N/C=1N

2.作业二：

一个点电荷q=3μC放置在电场中，电场强度E=4kN/C，求该点电荷所受到的电场力。

解答：F=qE=3×10^-6C×4×10^3N/C=12N

3.作业三：

在一个匀强电场中，一个电荷q=2C从A点移动到B点，电场力做功W=10J，A、B两点间的距离为2m，求该匀强电场的电场强度E。

解答：E=W/(q×d)=10J/(2C