高一物理电场

B  电荷的相互作用 电场
一、 教学任务分析
本节内容属于电场的基础知识，也是“场”的起点知识。其中关于“电场”的概念、规律与研究方法不仅本身是电场的核心内容，而且也是以后学习理解磁场等其他场的基础。
学习本设计内容需要以力的知识、初中静电的相关知识等为基础。
本设计从定性探究实验入手，通过创设情景、设问和探究性实验，定性得到电荷间的相互作用力的规律及影响其大小的相关因素；然后通过对电荷间的相互作用力产生原因的思考、相关物理史实的介绍，建立电场的概念。为形象描述电场的强弱，利用电场对电荷的作用进行探究，通过用图线的方法来描述这种作用效果，从而建立电场线的概念，并学会使用电场线形象地描述电场的强弱。为进一步精确描述电场的强弱，继续由电场力入手，通过比值定义的方法建立了电场强度的概念。最后通过电场强度与电场力的比较，深入理解本设计所涉及的各重要概念。
通过对电场强弱的两种描述方法的学习，使学生学会正确描绘客观世界的方法，从形象粗略描述到精确逐点描述，感受人类对未知事物循序渐进、由浅入深的认知过程。在建立点电荷、电场线、电场强度等概念时，感受到物理概念的建立不是凭空的，而是以客观事实为基础，抓住事实的本质，通过科学的抽象、理想化和数学方法等归纳得出。在学习“场”的概念的过程中，从实验到物理史实的介绍，让学生从客观、主观两方面真切感受到这种特殊物质的存在，感受到研究事物不能仅凭感官，还需依靠逻辑推理、分析判断、实验验证等多种方法，从而建立辩证唯物主义的物质观。
二、教学目标
1．知识与技能
(1) 知道点电荷，知道点电荷是一个理想模型。
(2) 理解电荷间的相互作用，知道静电力大小与哪些因素有关。
(3) 知道电场；知道电荷间的相互作用是通过电场发生的。
(4) 理解电场线，知道电场线可以形象地表示电场的强弱和方向。
(5) 理解电场强度的概念及其定义式，知道电场强度是描述电场力的性质的物理量。
2．过程与方法
(1) 通过点电荷概念的建立，感受理想化方法；通过电场线的学习，认识物理建模的方法。
(2) 通过对电场强度的学习，感受科学的抽象、理想化、数学方法和归纳等科学方法。
(3) 通过寻找合适的物理量描述电场强弱的过程，进一步认识比值定义物理量的方法。
3．情感、态度与价值观
通过对电场的学习，知道场也是一种物质的存在形式，建立辩证唯物主义的物质观。
三、教学重点与难点
重点：电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关，能用电场线和电场强度描绘电场。
难点：电场概念和电场强度概念的建立。
四、教学资源
1、器材：金属球、铝箔球（或通草球）、范德格拉夫起电器、丝绸、玻璃棒、铁架台、电场线投影器（或验电羽）、实物展示台。
2、课件：点电荷电场的电场线分布图；电场强度概念的建立的课件。
3、录像：电场在生活中的应用。
五、教学设计思路
本设计的内容包括四个方面：一是定性探究影响电荷间相互作用力大小的因素，二是建立电场的概念，三是学会用电场线来形象描述电场的强弱，四是利用比值定义法建立电场强度的概念来精确地描述电场的强弱。
本设计的基本思路是：从定性探究实验入手，先研究影响电荷间相互作用力大小的因素；然后从电荷相互作用的原因引出电场概念的建立。学生第一次接触场的概念，对这类特殊物质几乎没有任何认识，如何正确描绘场这类不可见物质更是从来没有接触过的知识，因此为降低学生对抽象事物的认知困难，对电场的描述分为形象粗略描述和精确逐点描述两个层次。为形象描述电场的强弱，仍利用电场对电荷的作用进行探究，由实验图像抽象成了简洁明了的电场线；为进一步精确描述电场的强弱，继续由电场力入手，通过比值定义法建立了电场强度的概念。最后通过电场强度与电场力的比较，深入理解本设计所涉及的重要概念。
本设计要突出的重点是：电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关，能用电场线和电场强度描绘电场。方法是：通过演示实验、学生活动、小组讨论交流等多种方式让学生经历概念从引出到建立的过程，感受物理学中研究问题是从需求出发。然后将概念的掌握分解成几个阶段，如电场线的建立过程经历了实验呈现物理图景、抽象成曲线、在线条上加上箭头表示方向成为具有物理含义的线条等三个过程，这样做是为了呈现知识的生成过程，而不是简单地告知结论，让学生对抽象概念的理解准确深入。并在任何一个概念建立的过程中，都始终引导学生从受力分析的角度去研究这些问题，这样不仅容易让学生从学过的知识迁移到新概念中去，而且体会到了分析场的力的性质时受力分析始终是基本方法，从而学会对些抽象概念的分析方法。
本设计要突破的难点是：电场概念和电场强度概念的建立。方法是：由于这两个概念比较抽象，学生在理解概念上感觉困难，因而从实验入手，强调概念建立的依据及如何从实验事实分析提炼。教学过程中首先加深学生对不可见的“场”的感知，在此基础上先由几个逐渐深入的问题激发出学生对未知事物的探究兴趣，然后再由学生之间的讨论交流、教师引导解释逐渐理清思路，明确概念。最后概念建立后，再通过一系列的辨析思考问题继续加深对概念的准确理解。
本设计强调用激疑、演示实验、学生探究实验、学生活动、讨论交流等多种活动形式来研究未知事物，包括一些抽象概念。通过学生亲身主动的参与，减少学生对抽象概念的畏难心理，激发他们的探究学习兴趣，在一系列的探究问题中不断思考深入，逐渐理解概念。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程：
1、教学流程图
 
2．流程图说明
情景  演示实验1
请一位同学站在绝缘地板上，手摸着起电器的金属球，随着金属球带电量的增多，同学的头发会竖起来。通过思考产生“电发”的原因，引入电荷间的相互作用。
活动Ⅰ  探究实验1
比较小球B在同一带电小球A作用下，不同位置所受电场力的大小；保持小球B位置不变，不断改变带电小球A的电量，观察小球B的受力情况。

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