9.3电场 电场强度 教学设计 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

中小学教育资源及组卷应用平台 9.3电场电场强度 教学设计 一、核心素养目标 物理观念：理解电场的客观物质性，明确其是电荷间相互作用的媒介；掌握电场强度的定义、表达式及矢量性，知晓电场线的物理意义；建立“电场强度描述电场力的性质”的认知，能区分电场与试探电荷的关联与区别。 科学探究：通过类比“重力场”构建电场模型，经历“提出问题—类比迁移—定义物理量—实验验证”的探究过程；学会运用控制变量法分析试探电荷受力与电场的关系，提升抽象思维与逻辑推理能力。 科学思维：通过电场强度比值定义法的推导，培养“用比值反映本质属性”的科学思维；能运用电场线描述电场分布，实现“抽象概念可视化”的转化；结合库仑定律计算电场强度，提升综合运算与矢量分析能力。 科学态度与责任：感受电场模型构建中“抽象与具体”的辩证关系，体会物理学研究的严谨性；认识电场知识在静电技术、电子设备中的应用价值，激发用物理知识解释自然现象的兴趣，培养科学应用意识。 二、教学重难点 重点：电场的客观物质性；电场强度的定义（E=F/q）、物理意义及矢量性；电场强度的计算（包括点电荷电场强度公式E=kQ/r 及叠加原理）；电场线的特点及常见电场的电场线分布；电场强度与电场力的区别与联系。 难点：理解电场的“物质性”，突破“看不见摸不着即不存在”的思维误区；掌握电场强度比值定义法的内涵，明确E与F、q无关，仅由电场本身决定；矢量叠加原理在多电荷电场强度计算中的应用，能规范进行矢量合成；电场线与电场强度的对应关系，避免将电场线等同于实际轨迹。 三、教学环节设计 （一）情境导入：揭秘“超距作用”的本质 1.矛盾设问：教师演示“带电小球相互排斥”实验，提出问题“两个带电小球没有接触，为什么会产生相互作用力？是‘超距作用’吗？”引导学生思考力的传递媒介。 2.类比迁移：展示“苹果落地”场景，提问“苹果与地球没有接触，为什么会受重力？”学生回答“因为存在重力场”。教师引导类比：“电荷间的相互作用，是否也通过一种‘场’来传递？”引出“电场”的猜想。 3.师生互动：学生分组讨论“重力场与电场的相似点”，如“都是物质存在的形式，传递力的作用”，教师总结并引出课题———电场及其性质的描述。 （二）探究新知一：电场的客观物质性 1.概念构建：教师明确“电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质，其基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用，电荷间的相互作用通过电场传递”。 2.物质性论证：师生共同分析“物质性”的体现———电场具有能量（如静电除尘中电场对尘埃做功）、动量（如电子在电场中加速），虽看不见摸不着，但能通过实验观察其效应，与宏观物体一样具有物质属性。 3.师生互动：学生举例“生活中体现电场存在的现象”，如干燥天气梳头时头发随梳子飘动、静电复印等，教师补充“雷电现象中云层与地面间的电场击穿空气产生火花”，强化电场客观存在的认知。 （三）探究新知二：电场强度的定义———描述电场的“力的性质” 1.问题提出：教师提问“不同电场对电荷的作用力不同，如何定量描述电场本身的强弱？”引导学生思考“用放入电场中的电荷受力来反映电场性质”。 2.试探电荷的引入：讲解“为研究电场，需放入一种电荷量小、体积小的电荷———试探电荷（q）”，其作用是“探测电场的受力情况”，且对原电场的影响可忽略。 3.实验推理（控制变量法）： （1）控制电场不变，改变试探电荷q：教师通过动画模拟“同一位置，q增大为2q、3q，受力F也随之增大为2F、3F”，引导学生得出“F与q成正比”的结论。 （2）控制试探电荷q不变，改变电场位置：模拟“q不变，在电场不同位置，F不同”，说明“F与电场本身有关”。 4.定义推导：师生共同分析“F与q的比值F/q在同 ... ...