《電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度》教學(xué)設(shè)計(jì)教材及學(xué)情分析一、教材分析本節(jié)內(nèi)容是人教版（2019）高中物理必修第三冊(cè)第九章《靜電場(chǎng)及其應(yīng)用》的第3節(jié)《電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度》。電場(chǎng)是電學(xué)的核心概念之一，在整個(gè)高中物理知識(shí)體系中占據(jù)著極為重要的地位。它是在學(xué)生學(xué)習(xí)了電荷、庫(kù)侖定律等知識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)靜電現(xiàn)象的進(jìn)一步深入研究，同時(shí)也是后續(xù)學(xué)習(xí)電勢(shì)、電容、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容的關(guān)鍵基石。教材先從電荷之間的相互作用引入，引導(dǎo)學(xué)生思考電荷間作用力的傳遞方式，從而引出電場(chǎng)的概念，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到電場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì)。接著，為了描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，教材引入了電場(chǎng)強(qiáng)度這一物理量，并通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)和理論推導(dǎo)，得出電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式、點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式等。教材內(nèi)容編排注重從現(xiàn)象到本質(zhì)、從定性到定量的思維過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力，同時(shí)也讓學(xué)生體會(huì)到物理知識(shí)之間的緊密聯(lián)系和邏輯關(guān)系。二、學(xué)情分析從知識(shí)儲(chǔ)備來(lái)看，學(xué)生在之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了力學(xué)中的力的概念、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)，對(duì)力的基本性質(zhì)和作用效果有了一定的理解，并且學(xué)習(xí)了電荷、庫(kù)侖定律等電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，這為學(xué)習(xí)電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度提供了一定的知識(shí)基礎(chǔ)。然而，電場(chǎng)是一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)，電場(chǎng)強(qiáng)度的概念較為抽象，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)理解起來(lái)具有一定的難度。學(xué)生在理解電場(chǎng)的物質(zhì)性以及如何通過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)定量描述電場(chǎng)的性質(zhì)方面，可能會(huì)存在認(rèn)知障礙。同時(shí)，在將電場(chǎng)強(qiáng)度的概念應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題的分析和解決中，學(xué)生也需要一定的引導(dǎo)和訓(xùn)練。教學(xué)目標(biāo)1.

學(xué)生能夠準(zhǔn)確闡述電場(chǎng)的概念，理解電場(chǎng)是一種客觀存在的特殊物質(zhì)，知道電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用。2.

深入理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義、定義式、單位，會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。掌握點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式，并能運(yùn)用其分析相關(guān)問(wèn)題。理解電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量性，會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理計(jì)算多個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)。3.

通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力和邏輯思維能力。能夠運(yùn)用電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題，如分析帶電粒子在電場(chǎng)中的受力情況等，提高學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)重點(diǎn)1.

電場(chǎng)強(qiáng)度的概念、定義式及點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式。電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)性質(zhì)的重要物理量，理解其概念和相關(guān)表達(dá)式是掌握電場(chǎng)知識(shí)的關(guān)鍵，學(xué)生需要清晰地理解各個(gè)表達(dá)式的物理意義、適用條件等。2.

電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量性和電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理。電場(chǎng)強(qiáng)度不僅有大小，還有方向，其矢量性是學(xué)生理解的難點(diǎn)之一。電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理涉及到多個(gè)電場(chǎng)的合成，對(duì)于學(xué)生的空間想象能力和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力有一定的要求，需要通過(guò)實(shí)例和練習(xí)幫助學(xué)生掌握。教學(xué)難點(diǎn)1.

對(duì)電場(chǎng)概念的理解，電場(chǎng)作為一種特殊的物質(zhì)，看不見、摸不著，學(xué)生難以直觀感受，需要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)類比、推理等方法建立對(duì)電場(chǎng)的正確認(rèn)識(shí)。2.

理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法及比值定義法的含義。電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式是通過(guò)比值定義法得出的，學(xué)生對(duì)于這種定義物理量的方法可能不太熟悉，理解起來(lái)存在一定難度，需要深入講解其定義的科學(xué)性和合理性。教學(xué)過(guò)程教學(xué)模塊活動(dòng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)意圖一、情境導(dǎo)入展示實(shí)驗(yàn)：用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒靠近碎紙屑，觀察到碎紙屑被玻璃棒吸引。引導(dǎo)學(xué)生思考：玻璃棒并沒(méi)有直接接觸碎紙屑，為什么碎紙屑會(huì)被吸引呢？是不是存在一種看不見的“東西”在起作用呢？進(jìn)一步展示實(shí)驗(yàn)：在兩個(gè)帶異種電荷的小球之間放一些碎頭發(fā)屑，觀察頭發(fā)屑的分布情況。提問(wèn)學(xué)生：從這些現(xiàn)象中能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律，這種現(xiàn)象背后可能隱藏著什么物理原理呢？通過(guò)展示有趣的靜電實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，讓學(xué)生從熟悉的生活場(chǎng)景和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手，自然地引出本節(jié)課的主題——電場(chǎng)。引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和提出問(wèn)題的能力，同時(shí)讓學(xué)生意識(shí)到物理知識(shí)與生活實(shí)際緊密相連，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。二、新課教學(xué)講解電場(chǎng)的概念：在學(xué)生思考和討論后，給出電場(chǎng)的定義：電荷周圍存在著一種特殊的物質(zhì)，這種物質(zhì)叫做電場(chǎng)。電場(chǎng)是客觀存在的，雖然我們看不見、摸不著它，但可以通過(guò)它對(duì)放入其中的電荷有力的作用這一性質(zhì)來(lái)感知它的存在。舉例說(shuō)明：以兩個(gè)帶異種電荷的小球?yàn)槔?，?dāng)一個(gè)小球靜止在另一個(gè)小球產(chǎn)生的電場(chǎng)中時(shí)，它會(huì)受到電場(chǎng)力的作用。就像地球周圍存在著引力場(chǎng)，物體在引力場(chǎng)中會(huì)受到重力一樣，電荷在電場(chǎng)中會(huì)受到電場(chǎng)力。通過(guò)這樣的類比，讓學(xué)生更好地理解電場(chǎng)的物質(zhì)性。通過(guò)具體的例子和類比，讓學(xué)生對(duì)電場(chǎng)的概念有更直觀的認(rèn)識(shí)，理解電場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì)，以及電場(chǎng)對(duì)電荷有力的作用這一基本性質(zhì)，為后續(xù)學(xué)習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度奠定基礎(chǔ)。三、深入探究電場(chǎng)強(qiáng)度提出問(wèn)題：電場(chǎng)對(duì)電荷有力的作用，那么不同位置的電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力大小和方向是否相同呢？如何描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向呢？引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想，可能的猜想有：電場(chǎng)的強(qiáng)弱與電荷的電量有關(guān)、與電荷之間的距離有關(guān)等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：展示實(shí)驗(yàn)器材，包括帶正電的小球（作為場(chǎng)源電荷）、檢驗(yàn)電荷（帶電量較小的小球）、絕緣支架等。介紹實(shí)驗(yàn)裝置，將帶正電的場(chǎng)源電荷固定在某一位置，把檢驗(yàn)電荷放在不同位置，觀察檢驗(yàn)電荷的受力情況。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：1.

保持檢驗(yàn)電荷的電量不變，改變檢驗(yàn)電荷在場(chǎng)源電荷周圍的位置，觀察檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力的大小和方向的變化。發(fā)現(xiàn)離場(chǎng)源電荷越近，檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力越大；離場(chǎng)源電荷越遠(yuǎn)，檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力越小，且電場(chǎng)力的方向會(huì)隨著位置的變化而變化。2.

保持檢驗(yàn)電荷的位置不變，改變檢驗(yàn)電荷的電量，觀察電場(chǎng)力的變化。發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)力的大小與檢驗(yàn)電荷的電量成正比。分析數(shù)據(jù)與得出結(jié)論：組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進(jìn)行分析討論，引導(dǎo)學(xué)生得出：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)弱與檢驗(yàn)電荷的電量無(wú)關(guān)，而與場(chǎng)源電荷以及該點(diǎn)在場(chǎng)源電荷周圍的位置有關(guān)。為了描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，引入電場(chǎng)強(qiáng)度這一物理量。電場(chǎng)強(qiáng)度的定義為：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，用E表示，定義式為E=F/q。電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是牛每庫(kù)，符號(hào)是N/C。強(qiáng)調(diào)電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，其方向與正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向相同，與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向相反。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生親身體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)自己的操作和思考得出電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，能夠更深刻地理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。四、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度理論推導(dǎo)：對(duì)于一個(gè)點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)，根據(jù)庫(kù)侖定律F=kQq/r2，將其代入電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=F/q中，可得點(diǎn)電荷Q在距離它r處的電場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式為E=kQ/r2，其中k是靜電力常量。分析表達(dá)式：引導(dǎo)學(xué)生分析點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式的物理意義和適用條件。讓學(xué)生明白該表達(dá)式表明點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與點(diǎn)電荷的電量成正比，與距離點(diǎn)電荷的距離的平方成反比。同時(shí)強(qiáng)調(diào)該表達(dá)式只適用于真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)。通過(guò)理論推導(dǎo)，讓學(xué)生了解點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式的由來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。深入分析表達(dá)式，幫助學(xué)生理解點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的特點(diǎn)和適用范圍，加深學(xué)生對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度概念的理解。五、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加提出問(wèn)題：如果空間中存在多個(gè)點(diǎn)電荷，那么某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度如何確定呢？引導(dǎo)學(xué)生思考多個(gè)電場(chǎng)同時(shí)存在時(shí)的情況。實(shí)驗(yàn)演示：在水平桌面上放置兩個(gè)帶正電的小球A和B，在它們中間某位置放一個(gè)檢驗(yàn)電荷。觀察檢驗(yàn)電荷的受力情況，發(fā)現(xiàn)檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力是A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)它作用力的合力。講解疊加原理：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，當(dāng)空間中存在多個(gè)點(diǎn)電荷時(shí)，某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和，這就是電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理。舉例計(jì)算：假設(shè)有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2，分別在某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1和E2，方向相互垂直。根據(jù)平行四邊形定則，計(jì)算該點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為E=√(E12+E22)，方向根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系確定。通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和舉例計(jì)算，讓學(xué)生直觀地理解電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理，掌握多個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí)合場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算方法。培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力。六、知識(shí)應(yīng)用例題講解：已知在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入一個(gè)電荷量為3×10??C的正電荷，它受到的電場(chǎng)力為6×10??N，求該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向。如果在該點(diǎn)放入一個(gè)電荷量為2×10??C的負(fù)電荷，它受到的電場(chǎng)力為多大，方向如何？引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行計(jì)算，先求出電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=F/q=6×10??N/3×10??C=200N/C，方向與正電荷所受電場(chǎng)力方向相同。再根據(jù)F=Eq計(jì)算負(fù)電荷所受電場(chǎng)力大小為F=200N/C×2×10??C=4×10??N，方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反。生活實(shí)例分析：讓學(xué)生列舉生活中與電場(chǎng)強(qiáng)度相關(guān)的例子，如靜電除塵、靜電復(fù)印等。以靜電除塵為例，分析在靜電除塵器中，電場(chǎng)強(qiáng)度的分布情況以及帶電塵埃在電場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng)情況，從而達(dá)到除塵的目的。然后共同分析這些例子中電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí)是如何體現(xiàn)的。通過(guò)例題講解和生活實(shí)例分析，讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握。同時(shí)，讓學(xué)生感受到物理知識(shí)在生活中的廣泛應(yīng)用，提高學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí)。七、總結(jié)歸納引導(dǎo)回顧：引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容，包括電場(chǎng)的概念、電場(chǎng)強(qiáng)度的定義、定義式、單位、點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式、電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量性、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理等。強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)：重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)電場(chǎng)強(qiáng)度的概念和相關(guān)表達(dá)式，以及電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量性和疊加原理。提醒學(xué)生注意電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式和點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式的適用條件。學(xué)生總結(jié)：請(qǐng)幾位學(xué)生站起來(lái)總結(jié)本節(jié)課的收獲，教師進(jìn)行補(bǔ)充和完善。通過(guò)課堂小結(jié)，幫助學(xué)生梳理知識(shí)脈絡(luò)，鞏固所學(xué)知識(shí)，強(qiáng)化重點(diǎn)內(nèi)容。讓學(xué)生自己總結(jié)收獲，能夠培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力和語(yǔ)言表達(dá)能力，同時(shí)也能讓教師了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。八、當(dāng)堂檢測(cè)選擇題：下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的說(shuō)法正確的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度與檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力成正比，與檢驗(yàn)電荷的電荷量成反比B.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷所受電場(chǎng)力的方向相同C.點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與點(diǎn)電荷的電量無(wú)關(guān)D.電場(chǎng)強(qiáng)度是標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向填空題：在真空中，一個(gè)點(diǎn)電荷的電量為Q=2×10??C，在距離它r=0.1m處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為______N/C（k=9×10?N·m2/C2）。簡(jiǎn)答題：空間中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，電荷量分別為+3×10??C和2×10??C，它們相距0.2m。求在它們連線的中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向。通過(guò)當(dāng)堂檢測(cè)，及時(shí)了解學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)的掌握程度，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題和不足，以便教師在后續(xù)教學(xué)中進(jìn)行有針對(duì)性的輔導(dǎo)和強(qiáng)化訓(xùn)練。同時(shí)，也能讓學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)情況有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，明確自己的努力方向。【板書設(shè)計(jì)】電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度1.

電場(chǎng)（1）定義：電荷周圍存在的特殊物質(zhì)（2