高中物理选修3-1第一章《电场》教案

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1、选修选修 3-1 第一章第一章 电场电场本章概述本章概述 本章是高中物理电磁学的起始章节，可以说本章将学生引入另一个新的学习领域；本 章教学是整个电磁学教学的基础，对后续的电磁学的教学将产生深远的影响。本章知识内容共有 9 节，大致分为三个单元。第一单元包括第 1，2 节，既“电荷及其守恒定律”和“库仑定律” ，是本章的基础。第一单元包括第 3、4、5、6 节，分别是“电场强度” “电势能和电势” “电势差” “电势 差与电场强度的关系” ，是本章的核心内容。第一单元包括第 7、8、9 节，既“静电现象的应用” “电容器的电容” “带电粒子在电场 中的用”,是本章的综合应用。本章的核心内容是电

2、场的概念及描述电场性质的物理量。教材中从电荷在电场中受力入 手，引入电场强度的概念，用来表示电场的强弱。通过静电力做功与重力做功类比法，得 出电荷在电场中具有的物理量-电势能。 本章的知识特点：(1)新概念多且抽象不易直接感知；(2)综合性强、跨度大；(3)包含有 丰富的物理思维方法。 本章的重点、难点：重点是基本概念、基本原理的理解。难点是本章知识的跨度与力 学的综合应用。 本章的课标要求： 1了解静电现象及其在生活和生产中的应用。用原子结构和电荷守恒的知识分析静电 现象。 2知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。知道两个点电荷间相互作用的规律。 通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律

3、的多样性与统一性。 3了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一。理解电场强度。会用电场线描述 电场。 4知道电势能、电势，理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。 5观察常见电容器的构造，了解电容器的电容。举例说明电容器在技术中的应用。 6.带电粒子在匀强电场中的运动。 本章的知识版块及知识结构 静电基本现象电场力的性质和能的性质电场对电场中的物质的作用(电场对电荷的 作用、电场对导体的作用、电场对电介质的作用) 本章知识结构图学情分析 学生对电场知识类了解不多，初中教学中实验不全；回忆总结初中静电学知识参差不 齐；学生正处在形象思维向抽象思维转变的关键时期，部分学生存在抽象思维障碍，尤其

4、是空间思维障碍；物理学中的一些研究方法不了解；部分学生对电学知识不感兴趣，存恐 惧感。教学要求 1加强演示实验和生活经验在教学中的形象思维支撑，促进学生获得正确的知识表象；2不失时机地、及时地进行宏观和微观的联系，突出学生对电荷运动及电相互作用中 的微观机理理解； 3强调静电场的概念和研究方法是电磁学的基础，注意物理概念的辨析，防止相似概 念混淆； 4突出对静电场的认识过程，突出类比思维方法的应用，促进知识的有效建构； 5加强与生活、技术、社会的联系，加强力电知识综合，提高大幅度迁移和应用知识 的能力。第一节、电荷及其守恒定律第一节、电荷及其守恒定律课时课时 1 第一节：电荷及其守恒定律第一节

5、：电荷及其守恒定律主备人主备人 王宜峰王宜峰 电话电话:15306376959单位单位枣庄三中东校枣庄三中东校 教材分析教材分析本节从物质微观结构的角度认识物体带电的本质，使物体带电的方法。给学生渗透看问题要透过现象看本质的思想。摩擦起电、两种电荷的相互作用、电荷量的概念初中已接触，电荷守恒定律对学生而言不难接受，在此从原子结构的基础上做本质上分析，使学生体会对物理螺旋式学习的过程本节在本章中的作用：本节在本章中的作用： 本节作为电学知识的引入和准备，在章节教学活动中有着一定的重要性。为整个章节 作好准备工作。学习主要内容：学习主要内容：重点是讲述静电感应现象、电荷守恒定律。作为章节的起始教学

6、，并不要求学生理解 深奥的电磁学知识，重点安排在静电学基础部分学习上。 学习本节学生的优势和不足：学习本节学生的优势和不足：两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识在初中都已经讲过，但缺乏从 物质的微观角度认识物体带电的本质、电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系 的静电场的基本性质的理解。教学方法与手段教学方法与手段 以演示实验为先导，引领学生在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说 明起电的过程是使物体中正负电荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律。 合作学习为主，发动学生对三种起电方式展开讨论，举例说明生活中的静电现象。教学目标教学目标（一）知识与技能1知道两种电荷及

7、其相互作用知道电量的概念2知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开3知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开4知道电荷守恒定律5知道什么是元电荷（二）过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。（三）情感态度与价值观培养学生透过现象看本质的科学习惯。通过阅读材料，展示物理学发展中充满睿智和灵气的科学思维，弘扬前辈物理学家探寻真理的坚强意志和科学精神教学重点难点教学重点

8、难点重点：电荷守恒定律难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。教学方法教学方法使用幻灯片时充分利用它的高效同时，尽量保留黑板的功能始终展示本节课的知识框架。在条件允许的情况下努力使实验简化，给学生传递这样一个信息善于从简单中捕捉精彩瞬间，从日常生活中发现和体验科学（阅读材料）。练习题设计力求有针对性、导向性、层次性 课时问题设计：课时问题设计：1、摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的现象，为什么？2、用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也 相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引。上述现象说明了什么问题？3、摩擦过的玻璃棒靠近验电器，金属箔张开

9、，为什么？课前准备课前准备: :丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属球，静电感应导体，通草球，验电器、静电计。多媒体课件、实物投影仪、视频片断。学习活动设计学习活动设计活动顺序 学生活动 教师活动 设计意图活动一活动一 情景引入、展情景引入、展示目标示目标1、学习目标2、生活中的静电现象 静电（static electricity） ，是一种处 于静止状态的电荷。在干燥和多风 的秋天，在日常生活中，人们常常 会碰到这种现象：晚上脱衣服睡觉 时，黑暗中常听到噼啪的声响，而 且伴有蓝光，见面握手时，手指刚 一接触到对方，会突然感到指尖针 刺般刺痛，令人大惊失色；早上起 来梳头时，头发会经常“飘”

10、起来，今天开始我们进入物理学另一个丰富多彩，更有趣的殿堂，电和磁的世界。高中的电学知识大致可分为电场的电路，本章将学习静电学，将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。学生认识 到自然界 静电的存 在。越理越乱，拉门把手、开水龙头时 都会“触电” ，时常发出“啪、啪” 的声响，这就是发生在人体的静电。活动二活动二自主合作、探自主合作、探究交流究交流【探究一探究一】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电【探究二探究二】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒

11、和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 讨论讨论 1 1 ：理论探究摩擦起电的 微观原理。 结论：摩擦起电的原因：不同结论：摩擦起电的原因：不同 物质的原子核束缚电子的能力不同。物质的原子核束缚电子的能力不同。实质：电子的转移。实质：电子的转移。 结果：两个相互摩擦的物体带结果：两个相互摩擦的物体带 上了等量异种电荷。上了等量异种电荷。【探究三探究三】把带正电荷的球C 移近彼此接触的异体 A，B(参见课本图 1.11)可以看到A，B 上的金属箔都张开了，表示 A，B 都带上了电荷如果先把 C 移走，A 和 B 上的金属箔就会闭合如果先把 A 和 B

12、分开，然后移开 C，可以看到 A 和 B 仍带有电荷；如果再让 A 和 B 接触，他们就不再带电这说明A 和 B 分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和讨论讨论 2 2 ：感应起电的微观原理。 起电的本质原因：把带电的球 C 移从物质的微观结 构、原子的组成、原 子核对内外层电子约 束能力等方面讨论摩 擦起电的微观原理。 参考解释：物质 都是由分子组成，而 分子由原子组成，原 子是由一个带正电的 原子核和一定数目的 绕核运动的带负电的 电子组成。原子核所 带正电荷量的总数与 核外所有电子的负电 荷量总数是相等的， 且正电荷、负电荷分 布的中心(常称电荷中 心)重合。因而，

13、在通 常情况下，整个原子 呈电中性(所谓不带电)。 当原子因某种原因(如 摩擦、受热、化学变 化等)，而失去一个或 几个电子时，原子就 显为“带正电” ，获得 额外电子时，就显为 “带负电” 。所以，实 质上物体的带电过程 就是电子的得失过程。 比如用丝绸摩擦过的 玻璃棒所带的正电荷， 实质上就是由于两者 摩擦，组成玻璃棒的 原子上的若干电子转 移到丝绸上，使玻璃 棒失去电子带正电， 而丝绸得到电子带负 电。 静电感应：静电感应：把电 荷移近不带电的导体，以演 示实验为 先导，引 领学生在 复习摩擦 起电现象 和讲述静 电感应现 象的基础 上，说明 起电的过 程是使物 体中正负 电荷分开 的过

14、程， 进而说明 电荷守恒 定律。 合作学习 为主，发 动学生对 起电方式 展开讨论，近金属导体 A 和 B 时，由于同种电 荷相互排斥，异种电荷相互吸引， 使导体上的自由电子被吸引过来， 因此导体 A 和 B 带上了等量的异种 电荷。结论：结论：A 和 B 分开后所带的是异 种等量的电荷，重新接触后它们就 不再带电。感应起电的本质感应起电的本质：感应起电也不是 创造了电荷，而是使物体中的正负 电荷分开，是电荷从物体的一部分 转移到另一部分。【阅读理解阅读理解】电荷量电荷的多少叫做电荷量。符号：Q 或 q 单位：库仑 符号：C。元电荷电子所带的电荷量，用 e 表示，e =16010-19C。注意

15、：所有带电体的电荷量或者等于 e，或者等于 e 的整数倍。电荷量是不能连续变化的物理量。最早由美国物理学家密立根测得比荷电荷的电荷量 q 与其质量 m 的比值 q/m，符号：C/。可以使导体带电的现 象。利用静电感应使 物体带电，叫做感应 起电。归纳总结电荷归纳总结电荷守恒定律：守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变接触带电接触带电 两个带有同种 电荷的导体接触，电 荷会重新分配，若不 受外界影响，两个完 全相同的带电导体， 接触后再分开，二者 将原来所带电荷量的 总和平均分配。 两个带有异种 电荷的导体，接触后 先发生正负电荷的中 和，然后剩下的电荷 量再进行电荷的重新 分配；如果两带电体 完全相同，则剩下的 电荷平均分配。例例 1:下列说法中正确的是( ) A.不带电的物体上,即没有正电荷也 没有负电荷 B.物体所带的电荷量可以是任意实数 C.摩擦起电的过程,是通过摩擦创造 了等量异种电荷的过程 D.带电现象的本质是电子的转移,呈解析:玻璃棒与丝绸摩 擦后会失去电子因而 带正电,但玻璃棒与其 他物体摩擦后不一定 总是失去电子,因而不 能确定其电性,同理也 无法确定橡胶棒的电 性,故 A 选项错误;并不 是任意两个物体间摩 擦时都