选修三新课标人教版3-1——《电场的力的性质》主题单元设计
文档属性
| 名称 | 选修三新课标人教版3-1——《电场的力的性质》主题单元设计 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 288.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2013-01-27 20:27:09 | ||
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文档简介
《电场的力的性质》主题单元设计
主题单元标题
电场的力的性质
作者姓名
所属单位
联系地址
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学科领域 （在内打√ 表示主属学科，打+ 表示相关学科。）
操作提示：您可以直接复制“”、“”替换下面的“” 即可。
思想品德
音乐
化学
信息技术
劳动与技术
语文
美术
生物
科学
数学
外语
历史
社区服务
体育
物理
地理
社会实践
其他（请列出）：
适用年级
高中二年级
所需时间
4课时+1课外活动
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况，解释专题的划分和专题之间的关系，主要的学习方式和预期的学习成果，字数300-500)
本单元是物理选修3-1第一章的重点部分，本单元的核心是描述电场的力的性质的物理量——电场强度。本单元的内容是电学的基础知识，也是学习以后各章的准备知识。
本单元在总体设计上力图体现人类对该物理量得出的过程和研究采用的方法，因此，本单元从基本的物理现象出发，以研究电荷间的相互作用力为切入点，对涉及的概念、模型和原理作为重点问题，并围绕“点电荷”概念，库仑定律，场强的定义式和真空、点电荷场强的决定式，场强叠加原理等重点问题选择案例予以剖析.
本单元涉及的概念、规律以及理想模型比较抽象，应采取合理有效的方法深化理解.如采用比较法，把电场与重力场进行比较.要让学生学会用理想模型处理问题，本单元涉及点电荷、电场线、典型静电场等理想模型，利用理想模型处理问题常可以把握住问题的重点及关键，使问题得以简便地解决.电场线把抽象的电场形象化，应让学生注意，在处理问题时若抓住这一形象模型，将会使问题的处理变得具体形象，简单易行.?
本单元内容抽象，应重点加强对电场有关基本概念的理解和灵活应用，准确把握各概念的区别，正确运用电场线等形象化模型描述和分析电场，还要具备在正确理解知识的基础上培养逻辑推理能力．学生在初中学习的物理概念是不全面和不够严密的，针对这种情况，在本主题单元中，为了帮助学生获得基本认识的提高，同时兼顾学生的可接受性，做到从生活中来，从具体到抽象，贯彻循序渐进、逐步到位的原则，本单元的内容设计成三个专题来组织学习，第一专题为电荷及其守恒定律：让学生知道各种起电方法及实质，认识元电荷，掌握电荷守恒定律的内容。第二专题库仑定律：让学生知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量，会用库仑定律的公式进行有关的计算．第三专题为电场强度：让学生知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算．
主题学习目标（描述该主题学习所要达到的主要目标）
知识与技能：
1、知道各种起电方法及实质，认识元电荷，掌握电荷守恒定律的内容。
2、知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量，会用库仑定律的公式进行有关的计算。
3、知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，理解电场强度的概念及其定义式，会进行有关的计算。
4、知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算。
5、识别常见电场的电场线特征，理解匀强电场的定义及电场线分布特征。
过程与方法：
1、通过对点电荷、库仑定律等问题的学习和研究，渗透理想化方法，培养把实际问题简化抽象建立物理模型的能力.
2、通过比值法定义物理量(场强E)、类比法等重要研究方法的学习，进一步培养学生的科学研究能力.
3、通过用电场线描述电场，培养学生由抽象思维向形象思维转化的能力.?
4、通过对场强和电场力的分析比较，培养学生概括、归纳以及分析、推理的能力.?
情感态度与价值观：
1、通过对电荷及其守恒定律的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质，激发学习兴趣。
2、培养学生的观察和探索能力，激发应用物理知识探究科学问题的热情。
3、培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法，激发学生敢于挑战，独立思考，主动与他人合作。
对应课标
1.了解摩擦起电和感应起电，知道元电荷
2.用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象
3.知道点电荷，体会科学探究中的理想模型方法
4.知道两个点电荷间的相互作用规律
5.通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。
6.了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一
7.理解电场强度
8.会用电场线描述电场
主题单元问题设计
1.使物体带电的方法有摩擦起电、感应起电和接触起电，请你思考下面的问题并谈谈你的认识.?
（1）利用摩擦、感应的方法使物体带电，这些电荷是不是人创造的？?（2）完全相同的带等量异种电荷的金属球相接触，发现两球均不带电了，是不是电荷消失了？完全相同的带电金属球，若带电荷量不同时相接触，电荷量的分配有何规律？
2.库仑定律是定量分析电荷间相互作用力的基本规律，表达式F=k.请你思考下面的问题：
（1）从数学观点看，F=k中的r→0时，应该得F→∞，即两者的库仑力趋向无限大.你认为这可能吗？为什么？?
（2）把公式F=k变成F=k·Q2和F=k·Q1的形式，你应如何理解？
3.在电场问题中，常出现电荷量、元电荷、点电荷和试探电荷的概念，你对这几个概念是如何理解的？它们有何区别和联系？?
4.电场是看不见、摸不着的一种特殊形态的物质，请你思考以下问题：?
（1）人们是如何研究并认识它的？为了描述电场的强弱和方向，采用了什么研究方法定义了场强这个物理量？你是如何理解这一物理量的？?
（2）请你比较一下公式E=、F=qE、E=k的物理意义有何不同.?
5.为形象描述电场，法拉第首先提出了电场线.请你谈谈对电场线的理解，并探究归纳典型电场的电场线分布及场强特点.?
专题划分
专题一：电荷及其守恒定律（1课时）
专题二：库仑定律（1课时）
专题三：电场、电场强度（2+1课时）
专题一
专题一：电荷及其守恒定律
所需课时
1课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题是整个电磁学的基础。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。
两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识，这些在初中都已学过，本专题重点是讲述静电感应现象。对静电现象的要求不仅要能从一般的现象中辨认静电现象，能举出静电现象的证据，还应该能说出静电现象的特征，微观机理，并能在生活和生产中加以利用。标准的例1与活动建议1对本专题的要求作了进一步说明，学生应该知道避雷针、静电复印机、激光打印机中与静电有关的物理原理；还应该了解静电及其产生的现象也可能给人们的生活或生产带来危害，必须要有积极的防范措施，如存在可燃气体的环境中防止静电的措施等。通过这部分内容的学习，还希望学生能自觉的将静电与雷电等自然现象联系起来，崇尚科学、破除迷信。
《标准》要求能根据原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象,体现了高中物理的特点。要做好演示实验，使学生清楚知道什么是静电感应现象，知道起电的实质，进而说明电荷守恒定律。要求学生知道元电荷的概念，而密立根实验作为专题，有条件的可以组织学生选学．
本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标）
1．知道两种电荷及其相互作用．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．
本专题问题设计
（1）物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？
（2）什么是自由电子，金属成为导体的原因是什么？
（3）除了摩擦起电，还有没有可以使物体带上电的方法？
（4）静电感应的实质是什么？是不是创造了电荷？
（5）什么是元电荷？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？什么是比荷？电子的比荷是多少？
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源
视频、多媒体课件
常规资源
粉笔、黑板、三角板等
教学支撑环境
具有多媒体操作平台的教室
其 他
静电感应演示器、玻璃棒、丝绸，碎纸片、毛皮、橡胶棒（2支）、铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台、多媒体辅助教学设备
学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）
学生预先用一周的时间课外搜集有关“人类对电现象的认识、发展和应用”，重点关注生活中的静电现象及给人们的生产和生活带来的影响。将自己比较熟悉的、与自己的实际生活联系紧密的静电现象及影响记录下来。
活动一：自由交流：列举自己比较熟悉的、与自己的实际生活联系紧密的静电现象及影响，学生适时投影展示并归纳。
活动二：全班分成8个小组，研究两种电荷及电荷间的相互作用
实验一：用橡胶棒与毛皮摩擦后，放于碎纸片附近观察橡胶棒吸引碎纸片情况。
提问一：为什么橡胶棒会吸引碎纸片？
提问二：注意观察带电橡胶棒吸引碎纸片情况，会发现被橡胶棒吸起的纸片中，较大的纸片先落下来，这是为什么？
提问三：若将橡胶棒摩擦过的毛皮靠近碎纸片，会出现什么现象？
实验二：用云台支起一根橡胶棒，如图1所示，再将它与另一根橡胶棒并在一起，用毛皮摩擦它们的一端，使之带上同种电荷，再观察两端相互作用的情况，学生交流发现了什么？
提问四：被毛皮摩擦过的橡胶棒的两端为什么会相斥？斥力的大小与什么因素有关？
提问五：若将与橡胶棒摩擦过的毛皮与支起的橡胶棒带电的一端靠近，或用丝绸摩擦过的有机玻璃棒与支起的橡胶棒带电的一端靠近，会出现什么现象？
提问六：若将与有机玻璃棒摩擦过的丝绸与支起的橡胶棒带电的一端靠近，会出现什么现象？
教师点评总结，巡视指导学生用实验验证自己的判断。
活动三：分析归纳电荷守恒定律
提问一：静电感应的实质是什么？是不是创造了电荷？
提问二：联系摩擦起电的实质，思考使物体带电的实质是什么？
学生活动：小组分析讨论交流并回答；教师引导学生思考，出示投影片
活动四：认识元电荷
教师引导学生阅读教材，思考问题：
（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？
（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？
（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？
（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？
学生活动：思考并回答老师的问题。
活动五：课堂总结、点评
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
活动六：投影例题1、2、3，师生互动实例探究——
☆关于电荷间的相互作用
☆电荷守恒定律的应用、元电荷
☆关于静电感应现象的应用
教学评价
可评价的学习要素
1、学生概括总结本专题的内容并展示实验结果。
评价方法：现场评价
评价指标：①参与程度、积极程度 ②举例恰当程度 ③课前材料的准备情况
2、通过实验总结学到的知识。
3、学习活动过程
评价方法：量规
① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题二
专题二：库仑定律
所需课时
1课时
专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题的库仑定律是这一章的基本规律，对库仑定律的讲述，从学生已有认识出发，采用了一个定性演示实验，进而得出结论。库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点。要通过适量的例题和练习，让学生熟练掌握库仑定律的应用。
本专题的第一点要求是“知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。” 不仅要使学生知道点电荷的物理意义，更要知道在具体的物理情境中建立点电荷模型的条件，以使学生体验物理模型的研究方法，并能在其他场合中尝试运用这种方法研究物理问题。
本专题的第二点要求是“知道两个点电荷间相互作用的规律”，要求学生知道库仑定律与静电力恒量，知道真空中的库仑定律及其应用，了解介质对静电作用的影响；知道利用点电荷间的相互作用规律处理复杂的带电体之间的静电力作用的思路；通过库仑定律的学习，还应让学生体会到科学的美，即复杂的静电作用竟然可以用一个简单的公式来描述，简单就是美的一种体现。由于库仑扭称的实验在中学很难做成，可介绍库仑扭称实验的设计思路与实验方法。
本专题的第三点要求是“通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。”应让学生通过比较静电力与万有引力，说明自然规律的多样性。通过类比让学生认识到自然法则尽管是多种多样的，但也有规可循，也具有统一的一面。应让学生通过分析类比，体会自然界和谐多样的美。
本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标）
1、掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念
2、理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量
3、会用库仑定律的公式进行有关的计算
本专题问题设计
（1）电荷间相互作用力的大小跟什么有关，存在怎样的规律？
（2）库仑定律中的“点电荷”应该怎样理解？是不是带电体的体积足够小，就可以看成点电荷？在你学过的物理概念中，哪一个概念与“点电荷”类似？
（3）写出库仑定律的数学表达式，并指明公式中各符号的意义。库仑定律的适用条件是什么？静电力常量的数值是多少？库仑定律的公式与我们前面学的那一个定律的公式相似？
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源
视频、多媒体课件
常规资源
粉笔、黑板、三角板等
教学支撑环境
具有多媒体操作平台的教室
其 他
有绝缘支架的小球、细线、小球、验电器，多媒体辅助教学设备
学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）
活动一：学生分组汇报展示上一专题的学习成果，并对比、交流、评价谁总结的好
活动二：探究库仑定律
△问题：电荷之间的相互作用力究竟跟哪些因素有关呢？
△猜想：可能跟两个带电体的电荷量有关；可能跟两 个带电体之间的距离有关；可能跟两个带电体的形状有关； 可能跟空间的介质有关。
△简单化：不考虑形状：点电荷; 不考虑介质：真空。
△启发学生：你想想，点电荷之间的相互作用力F与电荷量q1、q2以及之间的距离成什么关系呢？
△ 引导学生进行类比：两个质点之间的万有引力（平方反比）→两个点电荷之间的静电力可能也遵守平方反比规律。
△教师演示实验，学生观察现象并分组讨论交流，每组派代表分析解答
△师生总结，得出结论；教师过渡，投影库仑定律：
△教师引导学生阅读教材第7页第二段，思考并回答以下问题：
（1）库仑定律中的“点电荷”应该怎样理解？是不是带电体的体积足够小，就可以看成点电荷？
（2）在你学过的物理概念中，哪一个概念与“点电荷”类似？
学生阅读教材，思考并回答问题，教师点评投影。
活动三：引导学生了解库仑扭秤实验及其所蕴含的设计思想 。
教师指导学生阅读教材相关内容，让学生了解库仑的实验过程，体会实验构思的巧妙，实验器材（库仑扭秤，多媒体展示）的设计，规律的推导过程等。
投影阅读提纲：
（1）库仑扭秤的结构是怎样的？库仑是怎样研究电荷间作用力大小的？
（2）写出库仑定律的数学表达式，并指明公式中各符号的意义。
（3）库仑定律的适用条件是什么？静电力常量的数值是多少？
（4）库仑定律的公式与我们前面学的那一个定律的公式相似？
学生阅读教材，思考并回答问题。师生一起总结(投影)
活动四：投影例题1、2、3，师生互动探究——
活动五：课堂总结、点评
教师让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
活动六：巩固练习
教学评价
可评价的学习要素
1、学生概括总结本专题的内容并展示实验结果。
评价方法：现场评价
评价指标：①参与程度、积极程度 ②举例恰当程度 ③课前材料的准备情况
2、通过实验总结学到的知识。
评价方法：测验
评价指标：①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数（60---74分） ④良好人数（75---84分以上）⑤优秀人数（85分以上） ⑥平均分
学习活动过程
评价方法：量规
① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题三
专题三：电场、电场强度（2+1课时）
所需课时
2+1课时
专题三概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
电场是一种特殊的物质。对这一点的认识，应从电荷间的相互作用要通过物质做媒介引进电场.电场因为它看不见、摸不着，比较抽象，故可先把它接受下来，在学习中逐渐加深对它的认识。
电场强度是本章的重点，它的概念的建立又是本章的学习难点.对它的引入，采用直观的，学生易接受的方法——实验，使学生能够真正理解电场强度的物理含义。
电场线是为形象描述电场而引入的假想的线，并不真实存在，但它的形状可以显示出来。基于这一点，对电场线的教学，采取了实验，多媒体模拟的手段，使学生能直观地清楚几种电场线的分布，总结出电场线的特点。
电场线虽不是本章重点，但它可以形象描述电场强度、电势，对本章的重点概念——电场强度、电势的理解有很大作用，故电场线的教学也是很关键的。
本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标）
1、了解电荷周围存在电场，电荷间的相互作用是通过电场来实现的。
2、理解电场强度的定义、公式、单位和方向，掌握电场强度矢量的叠加，并进行简单计算。
3、识别常见电场的电场线特征，理解匀强电场的定义及电场线分布特征。
本专题问题设计
（1）两个电荷之间并不接触，它们之间的相互作用力是如何实现的呢？
（2）电荷间的作用力是不是超距力？法拉第提出了怎样的观点？怎样解释电荷间的作用力？
（3）什么是场源电荷？什么是试探电荷？对试探电荷有何特殊的要求？
（4）用试探电荷所受的静电力能否直接表示电场的强弱？为什么？
（5）如果场源电荷不只是一个点电荷，电场中某点的场强该怎样计算？
（6）电场线的特点有哪些？
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源
视频、多媒体课件
常规资源
粉笔、黑板、三角板等
教学支撑环境
具有多媒体操作平台的教室
其 他
有模拟电场线的实验装置、投影片、多媒体辅助教学设备
学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）
活动一：学生分组汇报展示上一专题的学习成果，并对比、交流、评价谁总结的好
活动二：认识电场
引导学生阅读教材相关内容，回答有关问题（出示提纲）
（1）关于万有引力是否是超距作用，牛顿的观点是什么？你更倾向于哪种观点？
（2）电荷间的作用力是不是超距力？法拉第提出了怎样的观点？怎样解释电荷间的作用力？
（3）谈谈你对电磁场的理解。
学生活动：思考并讨论问题，选出代表发表见解。师生互动：在讨论的基础上总结
活动三：理解电场强度
引导学生阅读教材，思考并回答问题：
（1）什么是场源电荷？什么是试探电荷？对试探电荷有何特殊的要求？
（2）用试探电荷所受的静电力能否直接表示电场的强弱？为什么？
学生活动：思考讨论并回答上述问题。
师生互动讨论：为什么检验电荷必须具备以上两个条件？
教师引入电场强度的概念，互动经历场强概念的建立的过程，进一步认识用比值定义物理量的方法，投影总结电场强度
活动四：推导点电荷的电场 理解电场强度的叠加
请学生据库仑定律和电场强度的定义，推导场源电荷为点电荷的电场强度的表达式。
[提出问题]如果场源电荷不只是一个点电荷，电场中某点的场强该怎样计算？
学生思考后回答，教师总结板演：课本图1.3-3 电场的叠加
活动五：帮助学生将磁感线的有关知识迁移到电场线上
教师投影出示电场线，让学生画出教材图1.3-6和图1.3-7点电荷和等量异号、等量同号点电荷的电场线分布图，并总结出电场线的特点
［演示］用蓖麻油内的悬浮头发屑模拟电场线的分布情况
［教师指出］此实验只是模拟电场线的分布，而不是证实电场线的存在。
［举例］如图1.3-9，带电人体的头发竖起散开，其形状即显示出电场线的分布。
［投影］电场线是为形象描述电场而引入的假想的线，而不是真实存在的线。
［投影出示］匀强电场及电场线的特点和来源
多媒体辅助教学：用多媒体模拟以上几种电场线的分布，使学生进一步熟悉电场线的分布，体会电场线的特点（见多媒体课件）。
活动六：课堂总结、点评
教师让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
活动七：投影例题1、2、3，师生互动探究——
☆对电场强度的概念的理解
☆点电荷的电场强度 电场强度的叠加
☆电场知识的综合应用
教学评价
可评价的学习要素
1、学生概括总结本专题的内容并展示成果。
评价方法：现场评价
评价指标：①参与程度、积极程度 ②举例恰当程度 ③课前材料的准备情况
2、通过学习总结学到的知识。
评价方法：测验
评价指标：①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数（60---74分） ④良好人数（75---84分以上）⑤优秀人数（85分以上） ⑥平均分
主题单元标题
电场的力的性质
作者姓名
所属单位
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邮政编码
学科领域 （在内打√ 表示主属学科，打+ 表示相关学科。）
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思想品德
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化学
信息技术
劳动与技术
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美术
生物
科学
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历史
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体育
物理
地理
社会实践
其他（请列出）：
适用年级
高中二年级
所需时间
4课时+1课外活动
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况，解释专题的划分和专题之间的关系，主要的学习方式和预期的学习成果，字数300-500)
本单元是物理选修3-1第一章的重点部分，本单元的核心是描述电场的力的性质的物理量——电场强度。本单元的内容是电学的基础知识，也是学习以后各章的准备知识。
本单元在总体设计上力图体现人类对该物理量得出的过程和研究采用的方法，因此，本单元从基本的物理现象出发，以研究电荷间的相互作用力为切入点，对涉及的概念、模型和原理作为重点问题，并围绕“点电荷”概念，库仑定律，场强的定义式和真空、点电荷场强的决定式，场强叠加原理等重点问题选择案例予以剖析.
本单元涉及的概念、规律以及理想模型比较抽象，应采取合理有效的方法深化理解.如采用比较法，把电场与重力场进行比较.要让学生学会用理想模型处理问题，本单元涉及点电荷、电场线、典型静电场等理想模型，利用理想模型处理问题常可以把握住问题的重点及关键，使问题得以简便地解决.电场线把抽象的电场形象化，应让学生注意，在处理问题时若抓住这一形象模型，将会使问题的处理变得具体形象，简单易行.?
本单元内容抽象，应重点加强对电场有关基本概念的理解和灵活应用，准确把握各概念的区别，正确运用电场线等形象化模型描述和分析电场，还要具备在正确理解知识的基础上培养逻辑推理能力．学生在初中学习的物理概念是不全面和不够严密的，针对这种情况，在本主题单元中，为了帮助学生获得基本认识的提高，同时兼顾学生的可接受性，做到从生活中来，从具体到抽象，贯彻循序渐进、逐步到位的原则，本单元的内容设计成三个专题来组织学习，第一专题为电荷及其守恒定律：让学生知道各种起电方法及实质，认识元电荷，掌握电荷守恒定律的内容。第二专题库仑定律：让学生知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量，会用库仑定律的公式进行有关的计算．第三专题为电场强度：让学生知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算．
主题学习目标（描述该主题学习所要达到的主要目标）
知识与技能：
1、知道各种起电方法及实质，认识元电荷，掌握电荷守恒定律的内容。
2、知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量，会用库仑定律的公式进行有关的计算。
3、知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，理解电场强度的概念及其定义式，会进行有关的计算。
4、知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算。
5、识别常见电场的电场线特征，理解匀强电场的定义及电场线分布特征。
过程与方法：
1、通过对点电荷、库仑定律等问题的学习和研究，渗透理想化方法，培养把实际问题简化抽象建立物理模型的能力.
2、通过比值法定义物理量(场强E)、类比法等重要研究方法的学习，进一步培养学生的科学研究能力.
3、通过用电场线描述电场，培养学生由抽象思维向形象思维转化的能力.?
4、通过对场强和电场力的分析比较，培养学生概括、归纳以及分析、推理的能力.?
情感态度与价值观：
1、通过对电荷及其守恒定律的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质，激发学习兴趣。
2、培养学生的观察和探索能力，激发应用物理知识探究科学问题的热情。
3、培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法，激发学生敢于挑战，独立思考，主动与他人合作。
对应课标
1.了解摩擦起电和感应起电，知道元电荷
2.用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象
3.知道点电荷，体会科学探究中的理想模型方法
4.知道两个点电荷间的相互作用规律
5.通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。
6.了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一
7.理解电场强度
8.会用电场线描述电场
主题单元问题设计
1.使物体带电的方法有摩擦起电、感应起电和接触起电，请你思考下面的问题并谈谈你的认识.?
（1）利用摩擦、感应的方法使物体带电，这些电荷是不是人创造的？?（2）完全相同的带等量异种电荷的金属球相接触，发现两球均不带电了，是不是电荷消失了？完全相同的带电金属球，若带电荷量不同时相接触，电荷量的分配有何规律？
2.库仑定律是定量分析电荷间相互作用力的基本规律，表达式F=k.请你思考下面的问题：
（1）从数学观点看，F=k中的r→0时，应该得F→∞，即两者的库仑力趋向无限大.你认为这可能吗？为什么？?
（2）把公式F=k变成F=k·Q2和F=k·Q1的形式，你应如何理解？
3.在电场问题中，常出现电荷量、元电荷、点电荷和试探电荷的概念，你对这几个概念是如何理解的？它们有何区别和联系？?
4.电场是看不见、摸不着的一种特殊形态的物质，请你思考以下问题：?
（1）人们是如何研究并认识它的？为了描述电场的强弱和方向，采用了什么研究方法定义了场强这个物理量？你是如何理解这一物理量的？?
（2）请你比较一下公式E=、F=qE、E=k的物理意义有何不同.?
5.为形象描述电场，法拉第首先提出了电场线.请你谈谈对电场线的理解，并探究归纳典型电场的电场线分布及场强特点.?
专题划分
专题一：电荷及其守恒定律（1课时）
专题二：库仑定律（1课时）
专题三：电场、电场强度（2+1课时）
专题一
专题一：电荷及其守恒定律
所需课时
1课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题是整个电磁学的基础。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。
两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识，这些在初中都已学过，本专题重点是讲述静电感应现象。对静电现象的要求不仅要能从一般的现象中辨认静电现象，能举出静电现象的证据，还应该能说出静电现象的特征，微观机理，并能在生活和生产中加以利用。标准的例1与活动建议1对本专题的要求作了进一步说明，学生应该知道避雷针、静电复印机、激光打印机中与静电有关的物理原理；还应该了解静电及其产生的现象也可能给人们的生活或生产带来危害，必须要有积极的防范措施，如存在可燃气体的环境中防止静电的措施等。通过这部分内容的学习，还希望学生能自觉的将静电与雷电等自然现象联系起来，崇尚科学、破除迷信。
《标准》要求能根据原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象,体现了高中物理的特点。要做好演示实验，使学生清楚知道什么是静电感应现象，知道起电的实质，进而说明电荷守恒定律。要求学生知道元电荷的概念，而密立根实验作为专题，有条件的可以组织学生选学．
本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标）
1．知道两种电荷及其相互作用．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．
本专题问题设计
（1）物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？
（2）什么是自由电子，金属成为导体的原因是什么？
（3）除了摩擦起电，还有没有可以使物体带上电的方法？
（4）静电感应的实质是什么？是不是创造了电荷？
（5）什么是元电荷？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？什么是比荷？电子的比荷是多少？
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源
视频、多媒体课件
常规资源
粉笔、黑板、三角板等
教学支撑环境
具有多媒体操作平台的教室
其 他
静电感应演示器、玻璃棒、丝绸，碎纸片、毛皮、橡胶棒（2支）、铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台、多媒体辅助教学设备
学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）
学生预先用一周的时间课外搜集有关“人类对电现象的认识、发展和应用”，重点关注生活中的静电现象及给人们的生产和生活带来的影响。将自己比较熟悉的、与自己的实际生活联系紧密的静电现象及影响记录下来。
活动一：自由交流：列举自己比较熟悉的、与自己的实际生活联系紧密的静电现象及影响，学生适时投影展示并归纳。
活动二：全班分成8个小组，研究两种电荷及电荷间的相互作用
实验一：用橡胶棒与毛皮摩擦后，放于碎纸片附近观察橡胶棒吸引碎纸片情况。
提问一：为什么橡胶棒会吸引碎纸片？
提问二：注意观察带电橡胶棒吸引碎纸片情况，会发现被橡胶棒吸起的纸片中，较大的纸片先落下来，这是为什么？
提问三：若将橡胶棒摩擦过的毛皮靠近碎纸片，会出现什么现象？
实验二：用云台支起一根橡胶棒，如图1所示，再将它与另一根橡胶棒并在一起，用毛皮摩擦它们的一端，使之带上同种电荷，再观察两端相互作用的情况，学生交流发现了什么？
提问四：被毛皮摩擦过的橡胶棒的两端为什么会相斥？斥力的大小与什么因素有关？
提问五：若将与橡胶棒摩擦过的毛皮与支起的橡胶棒带电的一端靠近，或用丝绸摩擦过的有机玻璃棒与支起的橡胶棒带电的一端靠近，会出现什么现象？
提问六：若将与有机玻璃棒摩擦过的丝绸与支起的橡胶棒带电的一端靠近，会出现什么现象？
教师点评总结，巡视指导学生用实验验证自己的判断。
活动三：分析归纳电荷守恒定律
提问一：静电感应的实质是什么？是不是创造了电荷？
提问二：联系摩擦起电的实质，思考使物体带电的实质是什么？
学生活动：小组分析讨论交流并回答；教师引导学生思考，出示投影片
活动四：认识元电荷
教师引导学生阅读教材，思考问题：
（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？
（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？
（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？
（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？
学生活动：思考并回答老师的问题。
活动五：课堂总结、点评
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
活动六：投影例题1、2、3，师生互动实例探究——
☆关于电荷间的相互作用
☆电荷守恒定律的应用、元电荷
☆关于静电感应现象的应用
教学评价
可评价的学习要素
1、学生概括总结本专题的内容并展示实验结果。
评价方法：现场评价
评价指标：①参与程度、积极程度 ②举例恰当程度 ③课前材料的准备情况
2、通过实验总结学到的知识。
3、学习活动过程
评价方法：量规
① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题二
专题二：库仑定律
所需课时
1课时
专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
本专题的库仑定律是这一章的基本规律，对库仑定律的讲述，从学生已有认识出发，采用了一个定性演示实验，进而得出结论。库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点。要通过适量的例题和练习，让学生熟练掌握库仑定律的应用。
本专题的第一点要求是“知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。” 不仅要使学生知道点电荷的物理意义，更要知道在具体的物理情境中建立点电荷模型的条件，以使学生体验物理模型的研究方法，并能在其他场合中尝试运用这种方法研究物理问题。
本专题的第二点要求是“知道两个点电荷间相互作用的规律”，要求学生知道库仑定律与静电力恒量，知道真空中的库仑定律及其应用，了解介质对静电作用的影响；知道利用点电荷间的相互作用规律处理复杂的带电体之间的静电力作用的思路；通过库仑定律的学习，还应让学生体会到科学的美，即复杂的静电作用竟然可以用一个简单的公式来描述，简单就是美的一种体现。由于库仑扭称的实验在中学很难做成，可介绍库仑扭称实验的设计思路与实验方法。
本专题的第三点要求是“通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。”应让学生通过比较静电力与万有引力，说明自然规律的多样性。通过类比让学生认识到自然法则尽管是多种多样的，但也有规可循，也具有统一的一面。应让学生通过分析类比，体会自然界和谐多样的美。
本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标）
1、掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念
2、理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量
3、会用库仑定律的公式进行有关的计算
本专题问题设计
（1）电荷间相互作用力的大小跟什么有关，存在怎样的规律？
（2）库仑定律中的“点电荷”应该怎样理解？是不是带电体的体积足够小，就可以看成点电荷？在你学过的物理概念中，哪一个概念与“点电荷”类似？
（3）写出库仑定律的数学表达式，并指明公式中各符号的意义。库仑定律的适用条件是什么？静电力常量的数值是多少？库仑定律的公式与我们前面学的那一个定律的公式相似？
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源
视频、多媒体课件
常规资源
粉笔、黑板、三角板等
教学支撑环境
具有多媒体操作平台的教室
其 他
有绝缘支架的小球、细线、小球、验电器，多媒体辅助教学设备
学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）
活动一：学生分组汇报展示上一专题的学习成果，并对比、交流、评价谁总结的好
活动二：探究库仑定律
△问题：电荷之间的相互作用力究竟跟哪些因素有关呢？
△猜想：可能跟两个带电体的电荷量有关；可能跟两 个带电体之间的距离有关；可能跟两个带电体的形状有关； 可能跟空间的介质有关。
△简单化：不考虑形状：点电荷; 不考虑介质：真空。
△启发学生：你想想，点电荷之间的相互作用力F与电荷量q1、q2以及之间的距离成什么关系呢？
△ 引导学生进行类比：两个质点之间的万有引力（平方反比）→两个点电荷之间的静电力可能也遵守平方反比规律。
△教师演示实验，学生观察现象并分组讨论交流，每组派代表分析解答
△师生总结，得出结论；教师过渡，投影库仑定律：
△教师引导学生阅读教材第7页第二段，思考并回答以下问题：
（1）库仑定律中的“点电荷”应该怎样理解？是不是带电体的体积足够小，就可以看成点电荷？
（2）在你学过的物理概念中，哪一个概念与“点电荷”类似？
学生阅读教材，思考并回答问题，教师点评投影。
活动三：引导学生了解库仑扭秤实验及其所蕴含的设计思想 。
教师指导学生阅读教材相关内容，让学生了解库仑的实验过程，体会实验构思的巧妙，实验器材（库仑扭秤，多媒体展示）的设计，规律的推导过程等。
投影阅读提纲：
（1）库仑扭秤的结构是怎样的？库仑是怎样研究电荷间作用力大小的？
（2）写出库仑定律的数学表达式，并指明公式中各符号的意义。
（3）库仑定律的适用条件是什么？静电力常量的数值是多少？
（4）库仑定律的公式与我们前面学的那一个定律的公式相似？
学生阅读教材，思考并回答问题。师生一起总结(投影)
活动四：投影例题1、2、3，师生互动探究——
活动五：课堂总结、点评
教师让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
活动六：巩固练习
教学评价
可评价的学习要素
1、学生概括总结本专题的内容并展示实验结果。
评价方法：现场评价
评价指标：①参与程度、积极程度 ②举例恰当程度 ③课前材料的准备情况
2、通过实验总结学到的知识。
评价方法：测验
评价指标：①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数（60---74分） ④良好人数（75---84分以上）⑤优秀人数（85分以上） ⑥平均分
学习活动过程
评价方法：量规
① 参与程度、积极程度 ②思维逻辑、严密性 ③表达展示 ④协作精神
专题三
专题三：电场、电场强度（2+1课时）
所需课时
2+1课时
专题三概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
电场是一种特殊的物质。对这一点的认识，应从电荷间的相互作用要通过物质做媒介引进电场.电场因为它看不见、摸不着，比较抽象，故可先把它接受下来，在学习中逐渐加深对它的认识。
电场强度是本章的重点，它的概念的建立又是本章的学习难点.对它的引入，采用直观的，学生易接受的方法——实验，使学生能够真正理解电场强度的物理含义。
电场线是为形象描述电场而引入的假想的线，并不真实存在，但它的形状可以显示出来。基于这一点，对电场线的教学，采取了实验，多媒体模拟的手段，使学生能直观地清楚几种电场线的分布，总结出电场线的特点。
电场线虽不是本章重点，但它可以形象描述电场强度、电势，对本章的重点概念——电场强度、电势的理解有很大作用，故电场线的教学也是很关键的。
本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标）
1、了解电荷周围存在电场，电荷间的相互作用是通过电场来实现的。
2、理解电场强度的定义、公式、单位和方向，掌握电场强度矢量的叠加，并进行简单计算。
3、识别常见电场的电场线特征，理解匀强电场的定义及电场线分布特征。
本专题问题设计
（1）两个电荷之间并不接触，它们之间的相互作用力是如何实现的呢？
（2）电荷间的作用力是不是超距力？法拉第提出了怎样的观点？怎样解释电荷间的作用力？
（3）什么是场源电荷？什么是试探电荷？对试探电荷有何特殊的要求？
（4）用试探电荷所受的静电力能否直接表示电场的强弱？为什么？
（5）如果场源电荷不只是一个点电荷，电场中某点的场强该怎样计算？
（6）电场线的特点有哪些？
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源
视频、多媒体课件
常规资源
粉笔、黑板、三角板等
教学支撑环境
具有多媒体操作平台的教室
其 他
有模拟电场线的实验装置、投影片、多媒体辅助教学设备
学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）
活动一：学生分组汇报展示上一专题的学习成果，并对比、交流、评价谁总结的好
活动二：认识电场
引导学生阅读教材相关内容，回答有关问题（出示提纲）
（1）关于万有引力是否是超距作用，牛顿的观点是什么？你更倾向于哪种观点？
（2）电荷间的作用力是不是超距力？法拉第提出了怎样的观点？怎样解释电荷间的作用力？
（3）谈谈你对电磁场的理解。
学生活动：思考并讨论问题，选出代表发表见解。师生互动：在讨论的基础上总结
活动三：理解电场强度
引导学生阅读教材，思考并回答问题：
（1）什么是场源电荷？什么是试探电荷？对试探电荷有何特殊的要求？
（2）用试探电荷所受的静电力能否直接表示电场的强弱？为什么？
学生活动：思考讨论并回答上述问题。
师生互动讨论：为什么检验电荷必须具备以上两个条件？
教师引入电场强度的概念，互动经历场强概念的建立的过程，进一步认识用比值定义物理量的方法，投影总结电场强度
活动四：推导点电荷的电场 理解电场强度的叠加
请学生据库仑定律和电场强度的定义，推导场源电荷为点电荷的电场强度的表达式。
[提出问题]如果场源电荷不只是一个点电荷，电场中某点的场强该怎样计算？
学生思考后回答，教师总结板演：课本图1.3-3 电场的叠加
活动五：帮助学生将磁感线的有关知识迁移到电场线上
教师投影出示电场线，让学生画出教材图1.3-6和图1.3-7点电荷和等量异号、等量同号点电荷的电场线分布图，并总结出电场线的特点
［演示］用蓖麻油内的悬浮头发屑模拟电场线的分布情况
［教师指出］此实验只是模拟电场线的分布，而不是证实电场线的存在。
［举例］如图1.3-9，带电人体的头发竖起散开，其形状即显示出电场线的分布。
［投影］电场线是为形象描述电场而引入的假想的线，而不是真实存在的线。
［投影出示］匀强电场及电场线的特点和来源
多媒体辅助教学：用多媒体模拟以上几种电场线的分布，使学生进一步熟悉电场线的分布，体会电场线的特点（见多媒体课件）。
活动六：课堂总结、点评
教师让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
活动七：投影例题1、2、3，师生互动探究——
☆对电场强度的概念的理解
☆点电荷的电场强度 电场强度的叠加
☆电场知识的综合应用
教学评价
可评价的学习要素
1、学生概括总结本专题的内容并展示成果。
评价方法：现场评价
评价指标：①参与程度、积极程度 ②举例恰当程度 ③课前材料的准备情况
2、通过学习总结学到的知识。
评价方法：测验
评价指标：①答题时间 ②每题答对率 ③及格人数（60---74分） ④良好人数（75---84分以上）⑤优秀人数（85分以上） ⑥平均分