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1、电场电场强度教学设计一、基本信息学号姓名任鹏内容标题电场电场强度选用教材人教版2018版教材必修三章节第九章第二节二、教学分析本节课教学设计的理念本节内容是概念规律课,以培养学生的科学思维,科学探究能力为主,提高学生学习物理的核心素养,教学通过教师和学生共同探讨,理解掌握知识。在本节课的教学中体现了如下理念:1 .通过学习探究描述电场强弱的物理量,学会科学的探究思维。2 .通过实验探究,知道科学探究的步骤,学会提出问题并通过实验解决问题,最终发现、总结规律。3 .学会研究电场的一些方法、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。电场是学生深入学习和理解电磁学规律的重要基础,是后面学习示波器原
2、理和磁场具的基础。学习需求分析学生前面已经学习过了电荷与库仑定律的概念,会运用库仑定律计算两个点电荷的受力,但用场来描述电场是学习电磁学的重要基础,对后面学习磁场具有重要意义。而且物理是一门以实验为基础的学科,在实验过程中有许多精彩的实验现象产生,可以满足学生学习知识的欲望,同时满足了学生的学习需求,学生获得了成就感,同时也激发了学生学习兴趣。因此学生需要学习电场强度及其叠加与电场线,进一步学习电场线的性质,并进行电场线的模拟。学情分析知识储备:高二理科学生对物理学习具有较好的力学基础,已经学习过电荷、库伦定律(),知道其表达式及其意义。而且学生已经学习了静电场的一些知识,也具备静电场的基本物
3、理科学理念。心理及认知特征:高中生认知结构的各种要素迅速发展,各种认知能力不断完善,思维能力更加成熟,基本上完成了向理论思维的转化。抽象逻辑思维占了优势地位,辩证思维和创造性思维有了很大发展。高中生认知结构的完整体系已基本完成。但从本节开始学习的电场线,在物理模型的建构上存在困难,特别是对于“场”这种很难有具体模型的抽象概念,理解起来有一定的难度。因此在本节中我采用了举实例进行类比、逻辑推理、间接思考问题等方法,从而使学生更容易理解电场、电场强度的同时还能学到物理学中的一些研究方法。三、具体教学任务分析学习任务分析本节内容的在整个物理学体系及本章中的地位及作用。电场是学生学习电磁学接触到的一个
4、比较抽象的概念,同时它又是学生深入学习和理解电磁学规律的重要基础,因此掌握电场的概念对于学生将来学习电磁学的其它内容知识具有奠基的意义。电场强度与电场线是本章第三节的内容,从本章知识来看,所有的问题都将围绕电场的本身性质:力的性质、能的性质展开。第九章静电场及其应用11 .电荷22 .库仑定律63 .电场电场强度114 .势电的防止与利用18图1静电场的目录本节对前面的学习的库仑定律有巩固复习的作用,和对后面静电的防止与利用做了铺垫。掌握电场概念,理解电场强度的意义是学好静电场这一章的关键。从物理学的角度来看,场是物理学中的一个重要概念,学生如果能从电场开始真正理解场这种特殊物质的意义,对于全
5、面理解物理学有启发式的意义。本节课选用教材其内容编排特点分析。(主要分析教材内容的呈现方式,包含哪些栏目及编排的目的是什么。)教材呈现方式:(1)介绍了电场的概念,根据静止电荷的状态,定义了静电场的概念。(2)引出了试探电荷和场源电荷,根据库仑定律推导出了电场强度其计算方式,给出了电场强度的定义。(3)介绍了点电荷的电场、电场强度的叠加,其叠加方式符合平行四边形定则。(4)除用数学公式描述电场外还可以用电场线描述。最后介绍了电场线及其模拟。(5)根据电场强度的特点定义了匀强电场。这样设计考虑了学科的逻辑顺序和学生的认知发展顺序,有利于学生更好的进行学习。课程标准对本节内容的具体要求1 .通过实
6、验,了解静电场。知道场是物质存在的形式之一。2 .理解电场强度。会用电场线描述电场。例:用电场线描绘两个等量异种电荷周围的电场。教学重点1 .探究描述电场强弱的物理量。2 .理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算。教学难点探究描述电场强弱的物理量。学物理观念:习1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。目标阐明2 .知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的。3 .理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用此公式
7、进行有关的计算。5 .知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。6 .知道常见几种的电场线的特点。科学思维:1.经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程,学会探究思维。2.通过实验探究,知道科学探究的步骤,学会提出问题并通过实验解决问题,最终发现、总结规律。科学探究:学会研究电场的一些方法、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。科学态度与责任:1 .体验探究物理规律的艰辛与喜悦。2 .学习科学家严谨科学的态度。3 .通过对物理学中简洁美的介绍赏析,培养物理学中美的情怀。教学教与学方法1.从学习经验和生活经验出发引入新课教学,运用知识建构的方式进行学习新知识策2.教学中,采用类比对
8、学生进行启发式教学,引导学生建构新知识。略制定媒体及教学资源1.PPT,计算机,模拟电场线实验教具(碎屑、点电荷),希沃白板。四、本节课知识梳理及教学流程本节知识逻辑关系结构图本节课教学目标与教学流程对应图,复习提问物理观念A教师讲述库仑定律的概念,提问学生物理观念科学思维A,教师讲述电场强度的概念科学探究A教师引导学生理解电场强度叠加A总结出电场强度叠加的原理物理观念1/,给出电场线的概念物理观念科学思维,设计练习题科学探究A,整个教学过程科学态度与责任五、教学过程设计第1环节具体任务导入预计时间5min教学目标教师活动设计及具体内容(情景创设、讲解、实验演示、引导讨论、提问等)学生习活动设
9、计及预设答案(讨论,回答问题,观察实验,回答问题等)设计意图【教师提问】上一节课我们学习了库仑定律,请同学们回忆一下:库仑定律的内容是什么?【教师引导学生回答】教师提问:我们不免会产生这样的疑问:(投影展示问题1)真空中?它们之间相隔一定的距离,又没有直接接触,这种相互作用是如何产生的呢?能不能通过离开地面的物体仍受到重力得到启示?投影展示探究影响电荷间相互作用力的因素”。【学生回答】真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它采用复习导入的方式可以帮助学生巩固磁场的相关知识,也有助于学生CP1P?P.一丁一一一;-A、1们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连
10、线上。好地理解库仑力,培养学生从已知知识通过探索获【教师】这幅图大家不陌生,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,说明了什么?【教师引导学生回答】【教师】其本质原因又是什么呢?【学生回答】库仑力的大小与距离有关。得新知识的能力。本环节板书:(具体的概念、原理、公式、图形等的板书内容写出来)9.3电场电场强度库仑定律:F=k当进入下一节的过渡语:带着这两个疑问,本节课我们一齐来学习电场电场强度。(板书课题)第2环节具体任务新课讲授预计时间30min教学目标教师活动设计及具体内容(情景创设、讲解、实验演示、引导讨论、提问等)学生习活动设计及预设答案(讨论,回答问题,观察实验,回答问题等)设计
11、意图(一)电场【教师】请同学们带着这三个问题来自学“电场”内容,讨论并回答以下问题。由问题引导学生学习(I)电荷间的相互作用是如何发生的?这一观点是谁提出来的?(2)请用自己的语言描述一下什么是电场?你能描述一下电场具有什么样的特点吗?(3)电场有什么本领?【教师引导学生回答】【教师启发引导】场是“物质”一它和分子、原子组成的实物一样,是一种客观存在。电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播;“特殊”一看不见、摸不着;“存在于电荷周围”并板书。(电场是)存在于电荷周围的一种特殊的物质。【教师】场与实物是物质存在的两种不同形式。I电荷电荷(二)科学探究描述电场强弱的方法【教师】下面我
12、们再来探讨:相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,其本质原因是什么呢?(对照“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片说明)【教师引导学生回答】那么如何来描述电场的强弱呢?【教师启发】像速度、密度等寻找一个物理量来表示。如何来研究电场?(学生思考)【教师启发引导】电场的本领是对场中的其他电荷具有作用力,这也是电场的最明显、最基本的特征之一。因此在研究电场的性质时,我们可以从静电力入手。(板书研究方法)【教师】对于像电场这样,看不见,摸不到,但又客观存在的物质,可以根据它表现出来的性质来研究它,这是物理学中常用的研究方法。【教师】还需要什么?【教师简述】:“探究影响电荷间相互作用力的因素”中的试探
13、【学生回答】(I)法拉第(2)在电荷的周围存在着由它产生的电场。电场是看不见、摸不着的,但人们却可以根据它所表现出来的性质来认识它,研究它;(3)对放入其中的电荷有静电力的作用,电荷间的相互作用是通过电场实现的。【学生回答】电场强弱不同。电场,有利于激发学生学习兴趣,学生能更好掌握知识点。设计意图:让学生进行探讨,可以挖掘学生自身的潜能,最大限度地发挥自身的优势,有利于学生的个性化发展。电荷;场源电荷。师生共析对试探电荷的要求。试探电荷.尸/场源电荷Q/图93-2场源电育和试探电荷【教师】下面请同学们仔细观察模拟实验的动画演示,并描述你看到的现象说明了什么:不同位置偏角不同;增加试探电荷带电量
14、偏角均增加。【教师引导学生回答】【学生回答】【教师】下面我们再通过表格定量地来看一看:不同位置受力将表格填完整,并分析、比较表格中的数据有什么特不同;同一位点和规律,看你能否得出如何来描述电场的强弱。多置试探电荷带媒体展示表格,学生回答后依次填入:电量增加,受H、F2、F3及用VF2VF3;力增大,但不2R、3F4件、nF等。同位置受力大学生活动二:小关系不变。表一:(PI位置)试探电荷q2q3q4qnq静电力Fi2F3F14FnF表二:(P2位置)因为问HiS*试探电荷q2q3q4qnq静电力F22F23F24F2nF2题有7EtfJ雄度,可以表三:(P3位置)让学生试探电荷q2q3q4qnq感受到静电力Fs2Fs3Fs4FsnF3探究科【学生小组讨论并回答