电场线教学设计_线下教学设计
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高中物理《电场线》教学设计
上海市新中高级中学
朱惠顺
一、设计思路
发掘物理学史在物理教育上的功能，教学中渗透物理学探索过程中问题背景的演化，阐明重大物理学问题产生的历史条件和导致的重大发现，使学生从前辈大师的工作中体会科学探究。现有的物理知识，都是在人类与物理世界的长期对话中，经过无数的曲折与反复，进行抽象概括而获得的。对现有知识的历史考察，可以把发现过程放在更真实的背景下，让学生了解科学问题是如何提出的，它的自然原型和理想模型是什么，问题是如何解决的，相应的概念和定律是如何萌生、提炼和发展的，呈现知识的生成过程，从而达到对知识本质的深入理解。
“电场线”是物理学中一个重要的物理模型，“电场线”的引入，是人类认识抽象事物本质规律的一个重要的方法。通过教学活动使学生经历电场线的实验模拟过程，了解电场线的作用。体验“从抽象到具体，化无形为有形”建立理想模型的科学方法。
本节课采用“类比”的方法来学习“电场线”。引导学生充分利用已有知识和方法进行探究活动。通过与“磁感线”描绘过程的类比（从与磁场作用的外界表现来研究磁场的本质的思想方法），实验模拟“电场线”的过程，了解“电场线”的作用和特点。
二、《课标》要求、教学内容及教学对象分析
1．《课标》要求： 理解电场线
2．教学内容：在学习“电场线”时，与“磁感线”相类比，感受建模的方法。3．教学对象已有知识基础：初中学习过用实验模拟磁感线的方法，高中已经学习了“库仑定律”“电场、电场强度”的初步知识。
三、教学目标
1．知识与技能：
理解电场线；知道电场线可以形象地表示电场的强弱和方向。2．过程与方法：
在学习电场线的过程中，进一步感受建立理想模型的科学方法。通过用实验的方法描绘电场线，学习运用空间想象构建“电场”在空间的分布景象。通过比较“电场线”和初中所学的“磁感线”，感受类比的研究方法。3．情感、态度与价值观
通过观察、分析和实验，引导学生透过现象解释物理规律，培养崇尚科学、破除迷信的意识。
四、教学重点、难点
重点：能用电场线描绘电场
难点：模拟电场线的实验原理、科学依据（通过“类比”和“层层设问”的设计突破）
五、教学过程
一、用物理学史引课：
指导学生阅读物理学发展史的一小段资料，结合所学的知识思考并回答问题： 1．“场”的概念是由谁提出的？科学依据是什么？ 2．电场、磁场的属性是什么？
3．电场的基本性质是什么？如何描述？
二、用“类比法”、“实验法”进行新课教学：
回顾用磁感线描绘磁场的过程方法，探寻科学依据、分析实验原理；用“类比法”探究用实验模拟电场线的的方法，画出典型电场的电场线。最后归纳总结电场线的特征。
[新课教学] 复习回顾
用磁感线描绘磁场的原理、过程和方法，思考并回答问题： 4．法拉第是如何用电场线和磁感线描绘场的强弱和方向的？ 5．模拟磁感线的实验原理和科学依据是什么？
学习新知
将“电场”同“磁场”类比，实验模拟画出几种典型的静电场中的电场线。思考与探讨：
6．如何用实验来模拟电场线？能否仍然用铁屑、玻璃板来模拟？为什么？（1）怎样建立电场？（2）怎样选择模拟材料？
（3）是否可以将毛屑撒在玻璃板上放入电场中模拟？
（4）实验模拟的方案：在培养皿中倒入蓖麻油，将剪好的毛屑均匀撒在蓖麻油中，加上电场，毛屑就将按着电场强度的方向排列起来。
下面我们就利用这些器材和装置模拟几个典型的电场的电场线 实验一：模拟孤立正（或负）电荷的电场的电场线 实验二：模拟等量异种电荷的电场的电场线 实验三：模拟等量同种电荷的电场的电场线
实验四：模拟带等量同种电荷的平行金属板形成的电场的电场线
实验五：模拟孤立电荷与金属板带异种电荷形成的电场的电场线（展示三维空间图）
三、总结归纳电场线的特点： 7．电场线是实际存在的吗？
8．电场线从哪里出发，到哪里终止？闭合吗？（强调静电场）电场线能相交吗？ 9．怎样描绘场强的大小和方向？
10．电场线是否是带电粒子的运动轨迹？ 11．能否说有电场线的地方才有电场？
四、课堂总结：
电场虽然抽象但它是客观存在的物质，电场线虽然形象但它仅是为描绘电场而假想的线。
“场”的概念的建立是物理学发展过程中的一个里程碑。也正是因为法拉第关于电场线、磁感线的引入为抽象的电场、磁场建立起具体的模型，形象、直观地反映电场、磁场的本质特征，为我们打开了一扇认识、研究电场、磁场的大门。也为我们认识研究抽象事物的本质特征和运动规律提供了科学的方法。
那就是：从抽象到具体，化无形为有形。
五、作业布置：
1．分析比较磁感线与电场线的异同。
2．利用典型电场的电场线定性分析某些特殊区域的场强的变化规律，并利用场强公式验证分析结论。（沿孤立电荷的电场线、两电荷的连线和中垂线、匀强电场的电场线）
