【高二物理（选修3-1及第一章及静电场及教案）】一、教学目标

1. 知识与技能

- 理解电荷的基本性质，掌握电荷的种类及其相互作用规律。

- 理解库仑定律的内容和应用条件，能够进行简单的计算。

- 掌握电场的概念，理解电场强度的定义及其矢量性。

- 理解电场线的意义，能绘制简单的电场线图示。

2. 过程与方法

- 通过实验观察和理论分析相结合的方式，培养学生科学探究能力。

- 引导学生运用类比法理解抽象概念，如电场与重力场的对比。

3. 情感态度与价值观

- 激发学生对物理现象的好奇心和探索精神。

- 培养学生严谨求实的科学态度和合作学习的精神。

二、教学重点与难点

- 重点：

- 库仑定律的应用；

- 电场强度的定义及计算方法；

- 电场线的分布特点。

- 难点：

- 电场强度的矢量合成；

- 对电场线的理解与应用。

三、教学内容与安排

1. 电荷与电荷守恒

- 基本概念：

- 自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。

- 同种电荷相斥，异种电荷相吸。

- 电荷的最小单位是元电荷（e = 1.6 × 10⁻¹⁹ C）。

- 电荷守恒定律：

- 在一个孤立系统中，电荷的总量保持不变。

- 实验演示：摩擦起电、感应起电等。

2. 库仑定律

-

两个点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，方向沿两点电荷的连线。

- 公式：

$$

F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}

$$

其中，k 为静电力常量，约为 $8.99 \times 10^9 \, \text{N·m}^2/\text{C}^2$。

- 应用举例：

计算两个带电小球之间的引力或斥力。

3. 电场与电场强度

- 电场的定义：

电荷在其周围空间产生电场，电场是一种物质，具有力和能量的性质。

- 电场强度的定义：

放入电场中的电荷所受的电场力与其电荷量的比值，称为该点的电场强度。

- 公式：

$$

E = \frac{F}{q}

$$

单位：牛/库（N/C）

- 矢量性：

电场强度是矢量，方向与正电荷在该点所受力的方向相同。

4. 电场线

- 定义：

为了形象地描述电场的强弱和方向，引入电场线的概念。

- 特点：

- 电场线从正电荷出发，终止于负电荷；

- 电场线不相交；

- 密度表示电场的强弱。

- 常见电场线图示：

- 点电荷电场；

- 等量异种电荷电场；

- 均匀电场（如平行板电容器内部）。

四、教学方法与手段

- 讲授法：系统讲解基础知识，强调概念的理解。

- 实验法：通过实验演示电荷的相互作用、电场的分布等。

- 多媒体辅助：利用动画或模拟软件展示电场线的分布情况。

- 小组讨论：引导学生思考电场强度的矢量合成问题。

五、课堂练习与作业

- 课堂练习：

- 计算两个点电荷之间的库仑力；

- 根据电场线判断电场方向与强弱。

- 课后作业：

- 完成教材相关习题；

- 思考题：如何用实验方法测量电场强度？

六、教学反思与评价

- 教学效果：通过本章学习，学生应能掌握静电场的基本概念和规律，并具备一定的分析和计算能力。

- 存在问题：部分学生对矢量合成和电场线的理解仍存在困难，需加强练习与讲解。

- 改进措施：增加课堂互动环节，结合生活实例帮助学生理解抽象概念。

七、板书设计

```

一、电荷与电荷守恒

- 电荷种类：正、负

- 电荷守恒定律

二、库仑定律

- 公式：F = kq₁q₂/r²

- 应用举例

三、电场与电场强度

- 定义：E = F/q

- 矢量性

四、电场线

- 特点：方向、密度

- 图形示例

```

备注：本教案可根据实际教学进度和学生接受情况进行适当调整。