2024-2025學(xué)年新教材高中物理第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用1電荷教學(xué)實(shí)錄新人教版必修3授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容：2024-2025學(xué)年新教材高中物理第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用中的第一部分——電荷。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課將引導(dǎo)學(xué)生回顧初中物理中關(guān)于電荷的基本概念，如正電荷、負(fù)電荷、電荷守恒等，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)電荷間的相互作用規(guī)律和電荷的分布特點(diǎn)。這些內(nèi)容與學(xué)生在初中物理階段所學(xué)的知識(shí)緊密相連，有助于學(xué)生建立完整的電荷理論體系。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。學(xué)生將通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論分析，建立電荷的基本概念，理解電荷間的相互作用，發(fā)展科學(xué)探究能力，通過(guò)實(shí)際問(wèn)題解決過(guò)程，培養(yǎng)科學(xué)思維，同時(shí)增強(qiáng)對(duì)科學(xué)探究重要性的認(rèn)識(shí)，形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和責(zé)任意識(shí)。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.電荷的概念和電荷守恒定律：理解電荷的本質(zhì)和電荷守恒定律，是建立靜電場(chǎng)理論的基礎(chǔ)。

2.庫(kù)侖定律：掌握庫(kù)侖定律的內(nèi)容和適用條件，能夠計(jì)算兩點(diǎn)電荷間的相互作用力。

難點(diǎn)：

1.電荷的微觀本質(zhì)：理解電荷的微觀本質(zhì)，對(duì)于非物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生可能較為抽象。

2.庫(kù)侖定律的應(yīng)用：在復(fù)雜空間中應(yīng)用庫(kù)侖定律計(jì)算電荷間的相互作用力，需要較強(qiáng)的空間想象能力和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力。

解決辦法：

1.對(duì)于電荷的微觀本質(zhì)，通過(guò)類(lèi)比和實(shí)驗(yàn)演示，幫助學(xué)生建立直觀的認(rèn)識(shí)。

2.在庫(kù)侖定律的應(yīng)用上，通過(guò)逐步引導(dǎo)，從簡(jiǎn)單情況入手，逐步過(guò)渡到復(fù)雜情況，同時(shí)提供充足的練習(xí)和討論時(shí)間，幫助學(xué)生逐步掌握。教學(xué)資源-軟硬件資源：示波器、萬(wàn)用表、電子天平、電源、電阻箱、絕緣材料、不同形狀的導(dǎo)體、帶電小球。

-課程平臺(tái)：物理實(shí)驗(yàn)室教學(xué)系統(tǒng)、學(xué)校在線(xiàn)教育平臺(tái)。

-信息化資源：電荷模擬軟件、物理教育APP、電荷守恒實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫(huà)。

-教學(xué)手段：實(shí)物演示、多媒體課件、視頻播放、小組討論、課堂練習(xí)。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

詳細(xì)內(nèi)容：首先，通過(guò)提問(wèn)的方式引導(dǎo)學(xué)生回顧初中物理中關(guān)于電荷的基本概念，如正電荷、負(fù)電荷、電荷守恒等。然后，展示生活中常見(jiàn)的靜電現(xiàn)象，如靜電吸引、靜電放電等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。最后，提出本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)：理解電荷的概念，掌握電荷守恒定律，并能夠運(yùn)用庫(kù)侖定律計(jì)算電荷間的相互作用力。

用時(shí)：5分鐘

2.新課講授

（1）電荷的概念和電荷守恒定律

詳細(xì)內(nèi)容：通過(guò)類(lèi)比和實(shí)驗(yàn)演示，幫助學(xué)生建立電荷的概念，介紹電荷守恒定律，并舉例說(shuō)明電荷守恒在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

用時(shí)：10分鐘

（2）庫(kù)侖定律

詳細(xì)內(nèi)容：講解庫(kù)侖定律的內(nèi)容和適用條件，介紹庫(kù)侖定律的公式，并通過(guò)實(shí)例分析，讓學(xué)生理解庫(kù)侖定律的應(yīng)用。

用時(shí)：10分鐘

（3）電荷間的相互作用

詳細(xì)內(nèi)容：通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生觀察不同電荷間的相互作用現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)電荷間的相互作用規(guī)律。

用時(shí)：10分鐘

3.實(shí)踐活動(dòng)

（1）電荷守恒實(shí)驗(yàn)

詳細(xì)內(nèi)容：分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證電荷守恒定律，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并記錄數(shù)據(jù)。

用時(shí)：10分鐘

（2）庫(kù)侖定律計(jì)算

詳細(xì)內(nèi)容：給出不同電荷間的距離和電荷量，讓學(xué)生運(yùn)用庫(kù)侖定律計(jì)算相互作用力，并討論結(jié)果。

用時(shí)：10分鐘

（3）靜電場(chǎng)中的電荷分布

詳細(xì)內(nèi)容：通過(guò)觀察靜電場(chǎng)中的電荷分布圖，分析電荷的分布規(guī)律，并嘗試解釋其原因。

用時(shí)：10分鐘

4.學(xué)生小組討論

（1）電荷的微觀本質(zhì)

舉例回答：討論電荷的微觀本質(zhì)，如電子、質(zhì)子等基本粒子的電荷性質(zhì)。

（2）庫(kù)侖定律的應(yīng)用

舉例回答：討論庫(kù)侖定律在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用，如電子設(shè)備中的電荷分布、靜電除塵等。

（3）電荷間的相互作用規(guī)律

舉例回答：討論電荷間的相互作用規(guī)律，如同種電荷相斥、異種電荷相吸等。

用時(shí)：10分鐘

5.總結(jié)回顧

詳細(xì)內(nèi)容：對(duì)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)電荷的概念、電荷守恒定律和庫(kù)侖定律的重要性。通過(guò)實(shí)例分析，讓學(xué)生回顧本節(jié)課的重難點(diǎn)，如電荷的微觀本質(zhì)、庫(kù)侖定律的應(yīng)用等。

用時(shí)：5分鐘

總計(jì)用時(shí)：45分鐘拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《電荷與電場(chǎng)》——介紹電荷的基本性質(zhì)、電場(chǎng)的概念及其應(yīng)用。

-《靜電現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用》——探討靜電在日常生活中的具體實(shí)例和科學(xué)原理。

-《靜電場(chǎng)的計(jì)算與應(yīng)用》——講解靜電場(chǎng)中的計(jì)算方法及其在工程中的應(yīng)用。

-《靜電與電磁學(xué)的發(fā)展歷史》——概述靜電學(xué)的發(fā)展歷程和重要人物貢獻(xiàn)。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：學(xué)生可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的靜電實(shí)驗(yàn)，如靜電吸引小物體、靜電噴泉等，以加深對(duì)靜電現(xiàn)象的理解。

-觀察生活中的靜電現(xiàn)象：引導(dǎo)學(xué)生觀察和記錄生活中的靜電現(xiàn)象，如衣物摩擦產(chǎn)生靜電、靜電除塵器的工作原理等。

-探究靜電與材料的關(guān)系：學(xué)生可以研究不同材料對(duì)靜電的敏感度，以及如何利用靜電特性進(jìn)行材料分離。

-利用網(wǎng)絡(luò)資源：推薦學(xué)生訪(fǎng)問(wèn)物理教育網(wǎng)站或在線(xiàn)論壇，參與討論和交流靜電學(xué)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。

知識(shí)點(diǎn)：

-靜電場(chǎng)的定義和特性

-庫(kù)侖定律的數(shù)學(xué)表達(dá)和物理意義

-靜電場(chǎng)的疊加原理

-靜電勢(shì)的概念和計(jì)算方法

-靜電場(chǎng)的能量和能量密度

-靜電場(chǎng)在生活中的應(yīng)用，如靜電復(fù)印、靜電噴涂、靜電除塵等

-靜電與生物體、環(huán)境的關(guān)系

-靜電防護(hù)和靜電控制技術(shù)教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我覺(jué)得整體上還是挺順利的。學(xué)生們對(duì)電荷的概念和庫(kù)侖定律的理解比我想象的要好，這讓我挺高興的。但是，回過(guò)頭來(lái)想想，也有一些地方可以改進(jìn)。

首先，我覺(jué)得在導(dǎo)入新課的時(shí)候，我可能可以做得更生動(dòng)一些。雖然我用了生活中的靜電現(xiàn)象來(lái)吸引學(xué)生的注意力，但感覺(jué)還是有點(diǎn)單調(diào)。也許我可以加入一些有趣的靜電實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生在視覺(jué)上也能感受到靜電的魅力。

在新課講授的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于電荷的微觀本質(zhì)理解起來(lái)有些吃力。這可能是因?yàn)樗麄內(nèi)狈ο嚓P(guān)的物理背景知識(shí)。我意識(shí)到，在講解這部分內(nèi)容時(shí)，我應(yīng)該更加注重類(lèi)比和直觀演示，比如用電子和質(zhì)子的模型來(lái)幫助他們理解。

實(shí)踐活動(dòng)部分，學(xué)生們參與得挺積極的，但是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于數(shù)據(jù)的記錄和分析不夠細(xì)致。這讓我意識(shí)到，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我需要更加注重實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和數(shù)據(jù)處理的嚴(yán)謹(jǐn)性。

在學(xué)生小組討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們能夠圍繞電荷間的相互作用規(guī)律進(jìn)行討論，但是他們的回答有時(shí)候不夠深入。這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)相關(guān)概念的理解還不夠透徹。我計(jì)劃在今后的教學(xué)中，通過(guò)更多的案例分析和討論，來(lái)加深學(xué)生對(duì)這些概念的理解。

當(dāng)然，也存在一些不足。比如，在課堂管理上，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生注意力不夠集中，這可能會(huì)影響到他們的學(xué)習(xí)效果。我打算在今后的教學(xué)中，嘗試一些新的課堂管理策略，比如增加互動(dòng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在參與中保持專(zhuān)注。

對(duì)于今后的教學(xué)，我有一些改進(jìn)措施和建議。首先，我會(huì)更加注重教學(xué)方法的多樣性，嘗試不同的教學(xué)手段來(lái)吸引學(xué)生的興趣。其次，我會(huì)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的個(gè)別輔導(dǎo)，針對(duì)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提供個(gè)性化的指導(dǎo)。最后，我會(huì)更加關(guān)注課堂管理，創(chuàng)造一個(gè)有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的氛圍。

我相信，通過(guò)不斷的反思和總結(jié)，我的教學(xué)水平會(huì)不斷提高，能夠更好地幫助學(xué)生掌握物理知識(shí)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。內(nèi)容邏輯關(guān)系①電荷的基本概念

-知識(shí)點(diǎn)：電荷的種類(lèi)、電荷守恒定律、電荷的符號(hào)和數(shù)值。

-詞句：電荷是物體所帶的電量，電荷守恒定律指出在閉合系統(tǒng)中，電荷的代數(shù)總和保持不變。

②電荷守恒定律

-知識(shí)點(diǎn)：電荷守恒定律的內(nèi)容、適用條件、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

-詞句：在任何物理過(guò)程中，電荷的代數(shù)總和保持不變。

③庫(kù)侖定律

-知識(shí)點(diǎn)：庫(kù)侖定律的內(nèi)容、公式、適用范圍、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

-詞句：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力與它們的電荷量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。

④靜電場(chǎng)

-知識(shí)點(diǎn)：靜電場(chǎng)的概念、靜電場(chǎng)的性質(zhì)、靜電場(chǎng)強(qiáng)度。

-詞句：靜電場(chǎng)是由靜止電荷產(chǎn)生的場(chǎng)，其強(qiáng)度在電場(chǎng)中的某一點(diǎn)等于放在該點(diǎn)的單位正電荷所受到的電場(chǎng)力。

⑤靜電場(chǎng)的應(yīng)用

-知識(shí)點(diǎn)：靜電場(chǎng)在生活中的應(yīng)用、靜電場(chǎng)在技術(shù)上的應(yīng)用。

-詞句：靜電場(chǎng)在生活中的應(yīng)用包括靜電吸引、靜電排斥等現(xiàn)象，在技術(shù)上的應(yīng)用包括靜電除塵、靜電復(fù)印等。典型例題講解例題1：

已知兩個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量分別為q1=+2μC和q2=-3μC，它們之間的距離為r=0.1m。求它們之間的相互作用力。

解：

根據(jù)庫(kù)侖定律，兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力F由以下公式給出：

\[F=k\frac{|q1\cdotq2|}{r^2}\]

其中，k是庫(kù)侖常數(shù)，其值約為8.99×10^9N·m^2/C^2。

代入已知數(shù)值：

\[F=8.99\times10^9\frac{|2\times10^{-6}\times(-3\times10^{-6})|}{(0.1)^2}\]

\[F=8.99\times10^9\frac{6\times10^{-12}}{0.01}\]

\[F=8.99\times10^9\times6\times10^{-10}\]

\[F=53.94\,\text{N}\]

因此，兩個(gè)電荷之間的相互作用力為53.94牛頓。

例題2：

一個(gè)帶電球殼，總電荷量為Q，半徑為R。求球殼內(nèi)任意一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。

解：

由于球殼內(nèi)部任意一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，我們可以使用高斯定律來(lái)證明這一點(diǎn)。根據(jù)高斯定律，通過(guò)一個(gè)閉合曲面的電通量等于該閉合曲面內(nèi)部的總電荷量除以真空中的電常數(shù)ε0。

選擇一個(gè)以球殼中心為球心、半徑為r（r<R）的球面作為高斯面。由于球殼內(nèi)沒(méi)有電荷，通過(guò)高斯面的電通量為零。因此，球殼內(nèi)任意一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E必須為零。

例題3：

一個(gè)帶電平面，總電荷量為Q，面積為A。求平面兩側(cè)的電場(chǎng)強(qiáng)度。

解：

對(duì)于帶電平面，電場(chǎng)強(qiáng)度E在平面上是均勻的，且垂直于平面。電場(chǎng)強(qiáng)度的大小可以通過(guò)以下公式計(jì)算：

\[E=\frac{\sigma}{\epsilon_0}\]

其中，σ是電荷面密度，即單位面積上的電荷量，σ=Q/A。

因此，平面一側(cè)的電場(chǎng)強(qiáng)度為：

\[E=\frac{Q}{A\cdot\epsilon_0}\]

平面另一側(cè)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，但方向相反。

例題4：

一個(gè)點(diǎn)電荷q放置在原點(diǎn)，求距離點(diǎn)電荷r處的電勢(shì)V。

解：

點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電勢(shì)V可以通過(guò)以下公式計(jì)算：