电场力的性质教学设计

2.1 探究电场的力的性质

教学目标：

1.知识与技能：理解场、静电场、电场力、电场强度的概念，掌握电场强度的定义式和点电荷场强的计算公式，能正确理解和使用电场强度的单位，了解一些典型的电场强度值。

2.过程与方法：通过引入试探电荷研究电场，知道用理想模型进行研究的方法，体会用比值定义电场强度的方法。

3.情感态度与价值观：了解引入“场”概念的探索过程，感受科学家的钻研精神，通过建立电场强度概念和推导点电荷场强的过程，训练学生的抽象思维能力。

教学重点: 本节课的教学重点是建立电场强度的概念，知道电场强度的定义式q

F E =和点电荷的场强公式2

k r Q E =，并知道这两个公式的适用范围。 教学难点：

由于场是一种看不见摸不着的特殊形态的物质，如何引导学生用合适的方法来研究电场是教学的重点。在研究电场性质的过程中，如何引导学生认识用比值定义电场强度是教学的另一难点。

教学过程：

◆ 创设情境，引入新课

教师提供示波器实物，演示观察直流电和交流电的波形（或播放投影）。说明示波器在电子技术中有广泛的应用。同时简介示波管中的电子束受到力的作用而运动，打在荧光屏上形成图像。（不要求也不可能让学生在这里就明白示波器的工作原理，仅让学生有一个大概的了解）。

接着，引导学生汇报想要弄清的问题（即悬念）：例如，电子受到的是一种什么力？是库仑力吗？是由谁提供的呢？电荷间的相互作用是靠什么传递的呢？……由此引入新课，简介本章所要学习的内容。

第二章电场与示波器

2.1 探究电场的力的性质

一、电场

在学生阅读教材的基础上，由学生理清科学家探索“场”概念的简要历程：牛顿时代的人提出“超距作用的观点”。法拉第提出“近距作用的观点”并用“电场”一词；麦克斯韦建立电磁理论。从此“场”成为现代物理学中最重要的基本概念之一。

◆师生归纳

1.场：物质存在的一种特殊形态。即看不见有摸不着。

2.电场：电荷周围空间存在的场。可与引力场（重力场）类比

3.电场力：电场对放在其中的电荷的作用力。

4.电场的基本性质：对放入电场中的电荷有力的作用。

5.静电场：相对与观察者静止的电荷的电场。

◆教师引导

二、怎样描述电场

教师引导学生，如何研究看不见摸不着的电场的性质呢?用什么样的办法能使原来隐含的电场的特性显露出来呢？启发学生思考：能否引入一个电荷，将其放到所要研究的电场中去，根据电荷受力的情况来研究电场？这个电荷叫做试探电荷。但是试探电荷也有自己的电场，会影响所要研究的电场的性质吗？什么样的电荷可以看做是试探电荷呢?

◆学生讨论后归纳

1.场源电荷：一个电荷周围空间存在着电场，产生该电场的电荷叫做场源电荷。

2.试探电荷（或称检验电荷）:能忽略自身电场的点电荷。

①试探电荷的电场几乎不影响待研究电场的性质。

②试探电荷能确切反映它在电场中的位置。

③试探电荷的电荷量和尺寸都必须充分小。

④试探电荷是一种理想化的模型。

◆引导学生“分析论证”

定量研究电场的力的性质。

利用教材图2-2，根据库仑定律计算电场力F并填入表1中的上面三行空格内。

由学生交流计算结果，并归纳结论：同一试探电荷

q 在电场中不同点的q F

值不同。 利用教材图2-3，设点电荷Q 与试探电荷q 的距离为r ，根据库仑定律计算电场力F 并填入表2中的上面三行空格内。

由学生交流计算结果，并归纳结论：虽然电荷不同，但在电场中同一点的q

F 值相同。 三、电场强度E （简称场强）

1.电场强度的定义：电场中某点的点电荷所受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值。

2.电场强度的数学表达式：q

F E =。 启发学生回忆在以前学过的用比值定义的物理量，如密度、电阻、速度、加速度等，让学生充分感受用比值定义物理量的科学意义。

深化对电场强度的理解：

◆ 巩固练习，交流评价

【课堂练习1（投影）】电场中某点的电场强度q

F E =，这说明E 跟F 成正比，跟q 成反比。根据变换后的公式E F q =，可以说明在电场中某点的点电荷q 受到的电场力F ，跟q 成正比、跟E 成正比。这些说法正确吗？

经学生一番讨论后明确：E 是反映电场本身性质的物理量，他跟q 和F 均没有关系，不能说E 跟F 成正比，跟q 成反比。而F 是放在电场中某点的点电荷q 受到的电场力，因此可以说q 受到的电场力F 跟q 成正比，跟E 成正比。

师生归纳：

3.电场强度E 是反映电场本身性质的物理量，它跟q 和F 均无关系。

启发学生思考：由于电场力F 是矢量，那么，对同一公式中的电场强度R 有影响吗？利用公式可以做必要的计算，那么，电场强度的单位是怎样的？经学生议论后，归纳：

4.电场强度是矢量。电场强度的方向跟正（负）电荷在该点所受电场力的方向相同（反）。 请学生说出1N/C 的物理意义。

5.电场强度的单位。在国际单位制中，电场强度的单位是N/C 。

引导学生阅读教材提供的“典型电场的一般强度值”数据表，以便让学生对抽象的电场强度进行具体化。

【课堂练习1（投影）】有一点电荷+Q ，若在距Q 为r 处的M 点放一试探电荷+q ，试求：

（1）试探电荷受到的电场力；（2）M 点的电场强度。

经学生一番讨论后交流结果，经评价认为如下结果是正确的：（1）试探电荷受到的电场力就是库仑力，即2q r

Q k F =，方向背离+Q 向外。（2）根据电场强度定义式q F E =，M 点的电场强度2r

Q k

F =，方向背离+Q 向外。 师生归纳： 6.点电荷的场强公式2r

Q k F =。 教学小结：（先由学生交流再由教师小结。）

◆ 布置作业

（1）整理知识并完成教材第26页上“讨论与思考”中的三个问题，下节课请学生交流评价。

（2）完成教材第30页上“家庭作业与活动”中的第2、3题。

（3）阅读“信息浏览——场”。

（4）预习本节教材余下的内容，做好下节课交流评价的准备。

教学后记：

由于教材体现了新课程理念，编写的颇具特色，加之独具匠心的教学设计和认真的实践，使本课堂具有如下特色：

1.努力根据三位目标制定教学目标，本课按《课程标准》的要求，教学目标从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度来制定。十分注重让学生知道用理想模型进行研究的方法，体会用比值定义物理量的方法，感受科学家对“场”概念的探索精神。

2.精心组织教材，优化教学技艺。教学过程始终把主要精力放在突出教学重点和教学难