第一篇：高中物理電場教學設計實施與案例研討

高中物理電場教學設計實施與案例研討

北京教育學院 丁友福

一、本講討論的問題

本講將結合案例探討靜電場一章的教學設計及其實施，包括新課程理念的落實、教學過程中易出現問題的解決等。

二、課標要求

選修模塊選修3－1劃分為以下三個二級主題 ·電場 ·電路 ·磁場

本講屬于主題“電場”下的內容，相關內容標準如下

（1）了解靜電現象及其在生活和生產中的應用。用原子結構和電荷守恒的知識分析靜電現象。

例1 了解存在可燃氣體的環境中防止靜電常采用的措施。（2）知道點電荷，體會科學研究中的理想模型方法。知道兩個點電荷間相互作用的規律。通過靜電力與萬有引力的對比，體會自然規律的多樣性與統一性。

（3）了解靜電場，初步了解場是物質存在的形式之一。理解電場強度。會用電場線描述電場。

（4）知道電勢能、電勢，理解電勢差。了解電勢差與電場強度的關系。例2 分析物理學中常把無窮遠處和大地作為電勢零點的道理。例3 觀察靜電偏轉，了解陰極射線管的構造，討論它的工作原理。（5）觀察常見電容器的構造，了解電容器的電容。舉例說明電容器在技術中的應用。

例4 使用閃光燈照相。查閱資料，了解電容器在照相機閃光燈中的作用。

三、教材內容分析

人教版教材選修3－1第一章的內容包括：

第一章 靜電場 電荷及其守恒定律

庫侖定律 電場強度

電勢能和電勢 5 電勢差 電勢差與電場強度的關系 7 電容器與電容 帶電粒子在電場中的運動

本單知識結構如下

庫 倉 定 律 電 場 電場力 電場力的功 電場強度 電 勢 能 電勢、電勢差

電場強度與電勢差的關系 導體的靜電平衡

帶電粒子在電場中的運動 電荷及其守恒定律

選修系列三適用對象是具有理工傾向的學生，定位是比較全面和系統地學習基礎物理學的知識，比較注重概念的科學性、規律的準確性、理論的嚴謹性。技能的規范性；能夠對物理學的重大進展及其過程中前輩科學家的探研究精神、思維方式和研究方法有所了解與感悟，并以親身經歷某些物理問題的探究活動加深理解，培養自主學習和研究的習慣；在此基礎上，增強實驗觀察、邏輯思維的能力，加深對科學的情感，認識科學的價值，培養獻身科學的志趣。

場是除實物以外物質存在的另一種形式。學生將通過電場的學習加深對于世界的物質性和物質運動的多樣性的認識。本模塊中的概念和規律是進一步學習物理學的基礎，是高中物理核心內容的一部分。學生通過電場和磁場的學習不僅要知道電場的基本性質，了解電場規律在科學技術、生產和生活中的應用，而且要加深對于世界的物質性和物質運動的多樣性的認識。

從知識和技能角度，對于靜電現象，課程標準要求“了解靜電現象及其在生活和生產中的應用。用原子結構和電荷守恒的知識分析靜電現象。課程標準對點電荷的要求是屬于“了解”水平，電場是物理學中的重要概念，比較抽象。教學中可以讓學生通過電場對電荷的作用來檢驗其存在，相信電場也是物質存在的形式之一，不作進一步的拓展。

“電場強度”屬于“理解”水平，學生應該知道電場強度的定義式，理解其矢量性和疊加性，但對于疊加不要進行繁瑣的計算。電勢能、電勢、電勢差是描述電場能的性質的物理量。由于在物理學特別是在技術中經常用到電勢差的概念，因此，課程標準對電勢差要求比較高。在教學中要突出電勢差的教學，使學生理解其意義，并會計算使用電勢差。盡管課程標準對等勢面沒作要求，但對于學習能力較強的學生可以介紹等勢面的有關知識，幫助學生加深對電場的認識，同時也滲透了物理學的研究方法。課程標準對電容器的要求特別強調其在技術中的應用，教學中應該結合電容器的一些特性，如充放電、改變電容的方法等通過實驗讓學生感受體驗，并要聯系技術中應用的一些實例培養學生對科學知識的學習興趣。從過程與方法角度看

理想化方法：借助于邏輯思維和想像力，有意識地突出研究對象的主要條件，形成理想化的客體或關系的科學抽象方法。點電荷是學生在電學中接觸的第一個理想模型，教學時可以把它與質點聯系起來，使學生加深對理想化物理模型這種科學方法的認識。通過學習電場線知道另一種理想化方法，模擬式物理模型。讓學生知道用虛擬的圖線描述抽象物理概念，是概念具體化、形象化的一種手段。

類比法：根據兩個(類)對象間在某些方面相同或相似，推出在其他方面也可能相同或相似的方法。靜電力與萬有引力對比，庫侖定律與萬有引力定律對比，電勢能與重力勢能對比。這是一種類比的科學方法。從情感、態度、價值觀角度

通過靜電力與萬有引力的對比，體會自然規律的多樣性與統一性。可以通過比較兩者的產生原因、力的存在形式、表達式、都屬于場的作用等這說明規律的多樣性與統一性。讓學生體會物理學的美，簡單、和諧、統一、對稱。能夠用一種簡潔的公式或語言描述或解釋很復雜的自然現象就是美。以簡馭繁是一種很美的感覺。

教學中還可以介紹物理學家（比如：富蘭克林等）對靜電研究的卓越貢獻，使學生能自覺地把靜電與雷電等自然現象聯系起來，培養學生崇尚科學、破除迷信的精神，進行情感、態度、價值觀的教育。

四、重難點及高考現狀

本章教學重點有從物質微觀結構的角度認識物體帶電的本質、庫侖定律、電場強度的理解、電勢的概念、電勢能變化與電場力做功的關系、理解電勢差的概念以及電勢差與電場強度的關系。

難點有起電的本質、實驗探究電荷間相互作用力的因素，庫侖定律的建立過程、幾種典型電場的電場線分布情況、電勢、電勢能概念的建立 課標中對“電勢能和電勢”內容的要求較高，是本章的重點，同時也是一個難點，雖然可以和重力場對比，但是由于試探電荷分為正電荷和負電荷，所以同學們對電勢和電勢能的關系往往去對照高度與重力勢能的關系，會出現電荷在高電勢的地方電勢能大的觀點，而不是去分析電勢能的變化與電場力做功的關系，有時還會去記憶一些不必要且容易混淆的結論。電場是物理學中的重要概念，比較抽象。教學中可以讓學生通過電場對電荷的作用來檢驗其存在，相信電場也是物質存在的形式之一，“電場線”屬于獨立操作水平。要讓學生知道電場線是為了形象描述電場而引入的虛擬線，知道電場線的意義，會用電場線描述電場的強弱和方向。還應該讓學生知道用虛擬的圖線描述抽象物理概念，是概念具體化、形象化的一種手段。高考現狀

靜電場歷來是高考考查的熱點, 高考對靜電場專題的考查頻率很高，所占分值約為全卷的百分之5到10，試題主要集中在電場的力的性質、電場的能的性質以及與其他知識的綜合應用。對于電場這種抽象的物理模型, 學生理解確有困難, 研究和分析具體的靜電場問題也是個難點.而靜電場作為高考熱點之一, 往往集基本概念與思維能力于一體, 有利于區分和選拔優秀人才.縱觀近年來高考考查的知識點, 主要集中在電場的基本概念和性質、電場力、電場力做功, 更多地與力學、磁場等知識點結合起來構成綜合題, 考查考生對物理規律的理解、推理、分析問題和解決問題的綜合能力.試題綜合性較強, 充分體現了“ 出活題,考能力 ”的指導思想.。

五、教學設計案例分析

第四節 電勢能和電勢的教學設計 教學目標 1．知識與技能（1）理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關系。

（2）理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質的物理量。明確電勢能、電勢、靜電力的功、電勢能的關系。了解電勢與電場線的關系，了解等勢面的意義及與電場線的關系。2．過程與方法

（1）通過與前面知識的結合，理解電勢能與電場力做功的關系，從而更好的了解電勢能概念。

（2）學習使用類比方法，培養學生對問題的分析、推理能力，培養學生利用物理語言分析、思考、描述概念和規律的能力。3．情感態度與價值觀

體會從功和能量的角度來認識現象。學習以能量的角度認識世界。4．設計理念、思想

建構主義學習觀認為學習不是被動接收信息刺激，而是主動地建構意義，是根據自己的經驗背景，對外部信息進行主動地選擇、加工和處理，從而獲得自己的意義。外部信息本身沒有什么意義，意義是學習者通過新舊知識經驗間的反復的、雙向的相互作用過程而建構成的。

重力勢能知識的復習，靜電場與重力場的類比有助于學生新知識的建構。類比是人類研究、理解未知事物的一種有效而常用的方法。如果借助于類比的方法，可以將陌生的對象與熟悉的對象相比較，有利于啟發學生思路，化難為易。新課標教材在本章第四節電勢能和電勢中也首次提到“重力或引力存在的空間也稱為重力場或引力場”將靜電場與重力場類比有利于學生知識牽移，降低新學知識的難度。也利于學生對場形成整體概念，學習知識的概括融合，有利于以后力學電學綜合問題的解決。重點是即要注意其相似之處，更要明白兩者的區別。

相似之處是兩者都是保守力場，重力做功和電場力做功都與路徑無關。重力勢能和電勢能可以類比。

區別 對于靜電場，驗電荷分為正電荷和負電荷，同學們對電勢和電勢能的關系往往去對照高度與重力勢能的關系，會出現電荷在高電勢的地方電勢能大的觀點，而不是去分析電勢能的變化與電場力做功的關系。帶電粒子在勻強電場中的運動，跟重物在重力場中的運動相似。不過重物在重力場中受到的力跟質量成正比，因此不同質量的物體具有相同的加速度g。但是帶電粒子在電場中受到的力跟它的電荷量成正比，而電荷量相同的粒子可能質量不同，因而它們在電場中的加速度可以互不相同。這是靜電場與重力場的重要區別。5．教學過程

引入 從能量的角度來研究電場。復習功與能量的關系，重力做功的特點（1）、靜電力做功的特點 與重力做功特點對比 重力做功：

如果小球從A到B沿斜線向下運動。沿斜線運動距離是|AB|，這一過程重力做功是WG=mg|AB|cosθ=mg|AM|;

如果小球沿AMB折線從A運行到B在線段AM上重力做功W1= mg|AM|，在線段MB上重力做功W2=0；所以整個過程重力做功WG= mg|AM|。如果小球沿任意曲線A運行到B，可以用無數組和重力平行和垂直的折線來逼近該曲線，只有移動方向與重力平行時重力做功，垂直時不作功，與重力平行折線長度之和等于|AM|。整個過程重力做功WG= mg|AM|。結論：重力做功只與物體的起始位置和終點位置有關路徑無關，與物體經過的路徑無關。

靜電力做功：

試探電荷q在電場強度為E的勻強電場中由A點移動到B點。如果電荷q從A到B沿斜線運動。q受靜電力F=qE,沿斜線運動距離是|AB|，靜電力與位移夾角始終是θ，靜電力F做的功是W=F|AB|cosθ=qE|AM|;如果電荷q沿AMB折線從A運行到B在線段AM上靜電力做功W1= qE|AM|，在線段MB上重力做功W2=0；所以整個過程靜電力做功W= qE|AM|。如果電荷q沿任意曲線A運行到B，可以用無數組和靜電力平行和垂直的折線來逼近該曲線，只有移動方向與靜電力平行時重力做功，垂直時不作功，與靜電力平行折線長度之和等于|AM|。整個過程靜電力做功W= qE|AM|。結論：靜電力做的功只與電荷的起始位置和終點位置有關，與電荷經過的路徑無關。

拓展：該特點對于非勻強電場中也是成立的。

看似重復，實則加深了學生對保守力做功與路徑無關的認識。有很強的說服力。既復習了舊知識又學習了新知識，并建立了知識之間的聯系。（2）、電勢能

重力勢能：由于重力做功與物體經過的路徑無關，重力場引入重力勢能EP=mgh

對于小球由A運動到B，重力做功WG= mg|AM|,物體由A移動到B可以看出，重力勢能減少的數量等于重力做的功。重力做正功重力勢能減少，重力做負功重力勢能增加。WG= mg|AM|= EpA-EpB，選B為重力勢能零點，A點重力勢能為EpA= mg|AM|。物體在某點的重力勢能等于重力把它從該點移動到零勢能位置所做的功。

電勢能：由于靜電力做功與路徑無關，可以引入電勢能。靜電力做的功等于電勢能的負增量或稱減少量。將電荷q由A移動到B靜電力做功 WAB＝qE|AM|=EpA－EpB

EpA＝WAB（以B為電勢能零點）

電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零勢能位置所做的功。

注意：電性不同的試探電荷從A運動到B的過程中，靜電力做的功不同，電勢能的變化也不同？ b.電勢能零點的選取

物理學中經常把無窮遠處定為引力勢能的零勢能點。通常把電荷離場源電荷無限遠處的電勢能規定為零，或把電荷在大地表面上的電勢能規定為零。(3)、電勢 在重力場中，某點物體的重力勢能與物體質量成正比。EpA= mg|AM|=mgh（取B點為重力勢能零點）。EpA/m=g|AM|=gh

對于不同質量的物體，重力勢能與物體質量的比值由重力場中這點的位置決定。對于靜電場

由于EpA＝WAB= qE|AM|（以B為電勢能零點）EpA /q= E|AM|

EpA與q成正比，電勢能與電荷量的比值由電場中這點的位置決定，跟試探電荷本身無關。

a.電勢定義：電荷在電場中某一點的電勢能與他的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。用ф表示。表達式：ф＝Ep/q（與試探電荷無關）。b．電勢是標量，它只有大小沒有方向，但有正負。c．單位：伏特（V）1V＝1J/C

物理意義：電荷量為1C的電荷在該點的電勢能是1J，則該點的電勢就是1V。電勢物理意義：電場中某點的電勢等于將單位正電荷由該點移動到參考點電場力做的功。d．電勢零點選取

與電勢能零點選取一致，取離場場源電荷無限遠處的電勢為零，實際中常取大地的電勢為零。

電場線指向電勢降低的方向。(4)、等勢面

地理中用等高線來表示地勢的高底，電場中常用等勢面來表示電勢的高低。

等勢面性質

1.同一等勢面上移動電荷，靜電力不做功。

2.電場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。等勢面的用途

1．利用等勢面可以形象地描述電場具有能的性質．

2．由等勢面來繪制電場線．

實際中測量電勢比測定場強容易，所以常用等勢面研究電場，先測繪出等勢面的形狀和分布，再根據電場線與等勢面相互垂直，繪出電場線分布，這樣就知道了所研究的電場．

等量異種電荷、等量同種電荷及勻強電場的等勢面

五、重點、難點和疑點的分析與解讀

.1.從靜電力做功引入電勢能，加深對勢能的理解。

勢能是系統的，勢能決定于系統中物體間的相互作用力與相對位置 電勢能是試探電荷與場源電荷共有的。電勢由場源電荷及電場中指定點的位置決定。電勢能的變化用電場力做功來量度。.2.從電勢能引入電勢.電勢概念的重要性

電勢ф的引入提供了除電場強度E外描述靜電場的新手段

電勢是標量，它的空間分布可用等勢面來描繪，形象直觀，一目了然。電勢與試探電荷無關，與場源電荷以及在電場中的位置有關。電場確定，位置確定則電勢確定。電場線指向電勢降低的方向。

3.電勢ф的零點選取原則上任意，通常選ф∞=0或ф地=0

什么叫選ф∞=0？為什么選ф∞=0？由于在幾乎一切實際靜電問題中，帶電體（系）的電量總是有限的，分布范圍也是有限的，所以帶電體（系）附近電場較強，電勢變化劇烈，而遠處的電場較弱，電勢變化和緩，因此把距帶電體（系）足夠遠，場強幾乎為零，電勢幾乎恒定的廣大區域稱為無窮遠點，并規定其電勢ф∞=0，便于確定近處各點的電勢。—實際工作中，常把電器外殼接地，并選ф地=0。當地球與無窮遠之間的電勢差在討論的問題中可以忽略時，ф地=0與ф∞=0相容；當需考慮地球電場的影響時，ф地=0與ф∞=0不相容。

4.帶點粒子在電場中的運動是力學知識在電場中的應用。

勻強電場中初速為零的帶電粒子的加速可以類比自由落體，帶電粒子的偏轉可以類比平拋。

第二篇：高中物理電場教學設計實施與案例研討01專題

高中物理電場教學設計實施與案例研討---課程拓展資源

作者： 物理課程專家團隊 評論數/瀏覽數： 5 / 9 發表日期： 2011-06-23 15:39:39

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任何作功與路徑無關的力場，”叫做保守力場，或位場，在這類場中可以引進“位能”的概念。例如，在力學中，重力場作功與路徑無關，所以重力場是個保守力場，我們可以引進“重力位能”的概念。上述定理表明，靜電場也是保守力場，從而我們可引進“電位能”的概念。----電磁學【趙凱華】

●為什么把電荷守恒定律單列一節？

各種守恒定律都是物理學的基本定律，它們不是在盲目摸索中得來的副產品，它是物理學家追求的目標。新教科書突出了守恒的思想，例如，力學中學習功和能的時候就是從“追尋守恒量”開始的。這里把電荷守恒定律作為一節，目的就在于此。

過去常把摩擦起電和感應起電作為單獨的兩個知識點來處理，新書中它們從屬于電荷守恒定律。編者要通過對這兩個現象的分析，使學生想到：電荷可能是守恒的。

對于元電荷的概念，最重要的是把握電荷量子化的思想，這是學生第一次接觸“量子化”，要為以后的學習做鋪墊。

●靜電計與驗電器有什么區別？

這章的第1節給出了驗電器和靜電計的照片。靜電計實際上就是具有導電外殼的驗電器。靜電計的外殼與中間的金屬桿構成了一個電容器，它們是電容器的兩個極板。與驗電器一樣，指針（或金屬箔）張開的大小表示帶電的多少；對于電容器來說，帶電多少正比于兩板的電勢差，所以當它們分別與兩個導體相連時，可以由靜電計指針的張角判斷它們的電勢差。外殼是否接地對于顯示電勢差沒有影響，但有時可以增加實驗現象的穩定性。

由于靜電計這個“電容器”的兩個極板太簡陋，受外界影響太大，極板間的電勢差與板上電荷量的關系比較復雜，所以靜電計只能用來定性地估計電勢差。

●為什么沒有說“庫侖定律是由大量實驗歸納得到的”？

科學定律的建立需要實驗事實，也需要歸納，但不一定符合“大量數據—→歸納—→結論”這樣簡單的模式。科學家以廣泛的知識和深刻的洞察力為基礎進行的猜想，才是最有創造力的思維活動。

在18世紀中葉，庫侖定律發現的前夕，對萬有引力的研究已經相當深入，人們已經知道了反平方力的各種表現，例如，把質點放到均勻物質球殼中的任何一點，球殼對它的引力都是零。18世紀60年代，富蘭克林做了一個實驗：把一個帶電的軟木球吊在帶電的罐頭盒中，軟木球不受任何力的作用。另一位物理學家愛普里斯特利據此猜測靜電力也與萬有引力一樣具有反平方的性質。這里只能說是猜測，因為實驗條件并不一樣：罐頭盒并不是均勻帶電的球殼。在此同時，還有其他人由于不同事實的啟發，也在推測靜電力的反平方規律。

庫侖是在這樣的背景下進行他的扭秤實驗的。也就是說，實驗前他已經對結果有了預測。現代人看他的原始資料，實驗數據與反平方規律之間有很大的差距，根據這樣的數據寫出靜電力的表達式，的確需要“勇氣”。

出于這樣的考慮，教科書用的語言是，庫侖“通過研究確認”了現在周知的庫侖定律。

●為什么本章沒有強調電場的物質性？

以現代物理學的觀點看，場是一種物質，但以數學的觀點看，如果某量是空間各點的函數，這個空間也可以定義為一個場。例如，某空間區域的各點都對應一個矢量，那么這個空間就是一個矢量場。這個矢量場可以不涉及任何物質實體。

定義電場的思路是這樣的：在一個電荷附近的任何一點，檢驗電荷會受力，力與電荷量的比值與電荷量無關，說明比值反映了空間的某種性質，于是就定義了電場。這樣定義的電場，可能是一種物質實體，也可能根本就是一個數學工具，我們無法區分。因此，在這里可以提一提電場的物質性，不必強調。我們沒有說服學生的理由，過于強求反而給人不說理的印象。只有在變化的電磁場中，也就是在研究了電磁波的能量流動，特別是研究了電磁波的動量之后，我們才有充分的理由說，電磁場是一種物質。

第三章關于磁場的物質性也是這樣處理的。

●為什么要討論靜電力做功的特點？

各種勢能都是空間點的函數，即一個點對應一個確定的值，如果做不到，就不可能定義某種勢能。例如，在有摩擦的平面上把一個物體從基點O移到某點A，沿不同路徑運動時摩擦力做的功不一樣，這種情況下就不能在A點定義所謂的“摩擦勢能”。分析某種力做功的特點，就能知道是否“一個點對應一個確定的（勢能）值”。強調這些，目的是使學生對于勢能有個清晰的認識。學習重力勢能時教科書這樣做了，學習電勢能時還要這樣做。教科書在這里以自己的行動滲透了科學態度的教育：說話、做事要講道理，要合乎邏輯。

有這樣一個疑問：分析靜電力做功的特點要用掉一些時間，盡管這樣有利于科學方法和科學態度的教育，但是會不會影響學生解題的訓練？

其實兩者可以兼顧。分析做功特點時的主要運算是功的計算，還有就是“用不變的量代替變化的量”的方法。這些都是解題所需要的非常基本的技能，教學時不僅要想著目標──得到做功與路徑無關的結論；更要想著過程──功的計算。

●為什么按電勢能－電勢－電勢差的邏輯關系展開教學？

新教科書要突出科學思想，其中重要的一條是通過做功研究能量。分析了靜電力做的功之后馬上就會自然地得到電勢能的概念，隨后，由于電勢能與檢驗電荷成正比，于是又得到了電勢和電勢差??先學電勢差則不便于落實“通過做功研究能量”的思想。

還有一個原因。對于現代的高中學生，能量已經是熟知的概念，電勢和電勢差則相對抽象，先學電勢能再學電勢差也符合從具體到抽象的原則。

電勢能作為能量家族的新成員，不僅豐富了對能量概念的認識，而且為電現象與其他現象之間的聯系提供了溝通的渠道。后面講到的非靜電力對電荷做功與電勢能的轉化就是一例。

●由極板面積S和極板間的距離d計算平行板電容器電容的兩個公式 和 應該要求到什么程度？

在科學技術工作中，公式的作用不只是用來計算，它也用來反映物理量之間的關系，包括定性的關系。這兩個公式在教科書中正是起這樣的作用。影響電容的幾個因素的不同作用，通過公式可以一目了然。課程標準沒有要求這兩個公式，教科書也沒有這方面的練習題，不必讓學生記憶，也不必利用它們進行運算。

●怎樣處理“做一做”欄目中“用傳感器觀察電容器的充電和放電”這類實驗？

師生可以自行決定是否學習“做一做”和“說一說”欄目中的內容。如果跳過去，對后續學習沒有直接的影響。

用傳感器做實驗，這是一個方向，教科書寫入這些內容，表示編者的導向。由于各校和各位老師的情況不同，編者沒有把它們當做必學內容。但是，應該盡量創造條件做一兩個這樣的實驗，至少可以在學生的興趣小組中試做。

------------人教版普通高中物理課程標準實驗教科書 選修3-1編寫組 張穎（人民教育出版社物理室 100009

1、關于“靜電現象”，課標中要求：“了解靜電現象及其在生活和生產中的應用。用原子結構和電荷守恒的知識分析靜電現象。例：了解存在可燃氣體的環境中防止靜電常用的措施。”、“活動建議：

1、通過查閱資料、閱讀說明書、觀察實物等方式，了解避雷針、靜電除塵器、靜電復印機等設施的基本原理，撰寫一篇科學報告。

2、收集資料，綜述靜電的危害和預防方法。”可見，課標中關于“靜電的利用與防止”的要求，用了很大的篇幅。而教材中沒有此內容，只在習題中稍稍有淺顯的體現（干燥季節摸門把手被電擊一下），在“科學漫步”欄目中介紹了靜電復印內容。山東版教材對此內容的體現，是占了很大篇幅的。

人教版老教材是專有一節此內容的，新教材為什么在正文中不提了，而在習題中和“科學漫步”中出現這個問題？我想是讓學生在應用中自主的學習此內容。教師在教學中不要忽視此內容，把習題布置好，也可再設計幾個題讓學生做。

2、課標中對“電勢能和電勢”內容的要求較高，是本章的重點，同時也是一個難點，雖然可以和重力場對比，同時由于檢驗電荷分為正電荷和負電荷，所以同學們對電勢和電勢能的關系往往去對照高度與重力勢能的關系，會出現電荷在高電勢的地方電勢能大的觀點，而不是去分析電勢能的變化與電場力做功的關系，有時還會去記憶一些不必要且容易混淆的結論，例如：“正檢驗電荷則正電荷的電場中電勢能是正的，負檢驗電荷則正電荷的電場中電勢能是正的”。其實只要建立這個位置與零電勢的關系（即研究這點到無窮遠的地方，電場力做功的正負，即可得到電勢能的變化，即可得到該位置的電勢能是正的還是負的。）所以在這里應該教會學生記住應該記住的，以及結合記住的結論分析實際問題，也就是物理的學習方法。

3、“帶點粒子在電場中的運動”做為一節單獨列出可以看出它的重要性，但是我覺得把該節作為一個綜合應用內容，作為力學知識在電場里面的應有，作為電場知識與力學知識的一個綜合習題課更為合適，教學中如果進行此內容，目的不在于學習此知識，而在于提高學生處理問題和分析問題的能力。教材中，根本沒有任何新導出的公式，我們堅決反對要求學生背下里面推出的“加速后的速度”、“側移”、“偏角”等表達式。如果把這些都是當作正式公式來處理的，對學生的發展，以及對會考、高考，不起任何作用，而且極為有害。此內容，要針對“示波器”進行。一定要把示波器的構造、原理明確體現出來。

4、關于“靜電屏蔽”內容，課標中沒有提，教材中也刪掉了此內容。（后在第7節加上了）只是在“說一說”小欄目中“略微”的提了一下靜電平衡，以及平衡時導體內電場如何，而且是讓學生來“說一說”的，而不是老師說的。我理解，這是在回避知識點，是純粹的“物理思維訓練”。在“說一說”欄目中體現，意在看學生情況，“能說就說，不是必須說，能說到什么程度，就算什么程度”的。這種知識點的回避，并不是在回避“靜電感應”和“電場的疊加”概念----因為前面有“感應起電”和“兩個點電荷的電場”問題----而是在回避“由不平衡到平衡”動態問題的討論過程，以及靜電平衡時的導體表面電荷分布、導體表面附近處電場情況、內部有空腔時的討論，以致過度到網狀導體問題等系列復雜問題的討論。所以這樣的“現象簡單，機理復雜”的問題，課標不要求了。建議在教學中要針對學生實際情況，學生基礎好的，能力強的，可以進行此內容。

其實，此內容，是提高學生能力的很好的載體，但需要學生有良好的思維基礎才行。在進行此內容中，要堅決反對死學知識的做法，而是要從中起到“提高能力”、“激發興趣”的目的。這兩個目的，有一個達不到，或者學生基礎不夠，硬去“拔苗助長”，都是不可取的做法，或者說是失敗的。對一般的學生，建議還是不要進行此內容。我感覺，在過去老教材中都屬于難點的問題，在新教材中不提了，只是在“說一說”欄目不足5行字的提到，而且只是提問題。這是在告訴：目的在于學生的個性拓展，不是全部學生必須掌握的知識點。

5、課標中涉及“過程與方法”要求的還有幾處：

“知道點電荷，體會科學探究中的理想模型方法”

“通過靜電力與萬有引力的對比，體會自然規律的多樣性與統一性”

“初步了解場是物質存在的形式之一”

“例：分析物理學中把無窮遠處和大地作為電勢零點的道理”

“舉例說明電容器在技術中（照相機閃光燈）的應用”等等。

教材上有很多“做一做”的小欄目，這些，都是在體現培養學生的探究精神。探究精神（過程和方法），是課程標準中重要的教學目標。新教材，似乎在努力塑造“物理人”、“物理頭腦”、“物理思維”，教師提高物理教學的境界，這些才是真諦。

教材上的“做一做”是盡量要做的，而“實驗”，是必須做的。

一些象“科學漫步”、“科學足跡”等欄目，是學生自己看的，課堂上教師不一定去一一處理。這也是用好教材、靈活用教材的“思想”----照本宣科的照搬教材內容，是笨拙的，在正確思想的指導下去有自己個性和創造性的用教材，才是追求的教學目標。

6、情感、態度、價值觀要求，是融于其中的，這在教材中，教師們可以體會到。教學中教師要給學生熏陶。

7、新教材對“電勢差”教學的思路，有明顯變化：

老教材：電勢差（WAB=qUAB、UAB=WAB/q）→電場力的功的特點→電勢→電勢能→等勢面。

老教材中，只有兩個公式。在處理“電勢”內容中，有式子的推到，但又唯唯諾諾的不給公式。對電勢與電勢差的關系，也不強調式子是公式。

新教材：電場力的功的特點（用到“微元法”）（WAB=EPA-EPB）→電勢能（功能關系）→電勢（φ=EP/q）→等勢面→電勢差（UAB=φA-φB、UAB=-UBA、WAB=qUAB、UAB=WAB/q）。

涉及到的這6個公式，我想，在以前老才教材下教師的教學中都是不可回避的、必須知其所以然的，以公式的形式出現，都是應該的。而且，每個式子，都含著物理的意義和思想，都是可用語言可敘述的重要的道理。

公式：公認的式子。能反應思想觀念的、道理的、可去理解的。

老教材中把v=、Y=ql2U/2mv02d、tanφ=qlU/mv02d當作公式，這種式子，能反應什么意義？如果讓學生去背這樣的式子，是把學生往笨了教唆。學生有能力推出它，才是真正學會了物理，而不是背會它。

8、對“比值定義法”的思想方法，有了新的入手點： 在處理電場強度的概念上，新教材有變化：先得出F與q成正比，之后就列出表達式F=Eq，指出其中的E是與q無關而是電場所決定的比例常數（量）。之后指出，把q放入電場不同位置，這個比例常數不同，進而得出E是反應電場性質的。這個思維順序，是很自然的，也很讓學生容易接受。

在這個基礎上，導出E=F/q，進一步討論E的特點。書的旁邊小字，介紹了比值定義法的思想方法。

這種處理問題的方法，教師要引起重視，同時也提示我們要特別加強思想方法的教學。后面對電容感念的處理，要和這個地方的處理方法聯系起來。對思想方法的教學，要多對比、多聯系、多次的反復滲透。

山東版的教材和人教版老教材一樣。這里，教師究竟怎么處理，還要根據教師自己的喜好。按老方法也不是不行。

------------------《濟南市教學研究室》

第三篇：高中物理電場教學設計實施與案例研討01

優先學習資料

高中物理電場教學設計實施與案例研討---課程拓展資源

任何作功與路徑無關的力場，”叫做保守力場，或位場，在這類場中可以引進“位能”的概念。例如，在力學中，重力場作功與路徑無關，所以重力場是個保守力場，我們可以引進“重力位能”的概念。上述定理表明，靜電場也是保守力場，從而我們可引進“電位能”的概念。----電磁學【趙凱華】

●為什么把電荷守恒定律單列一節？

各種守恒定律都是物理學的基本定律，它們不是在盲目摸索中得來的副產品，它是物理學家追求的目標。新教科書突出了守恒的思想，例如，力學中學習功和能的時候就是從“追尋守恒量”開始的。這里把電荷守恒定律作為一節，目的就在于此。

過去常把摩擦起電和感應起電作為單獨的兩個知識點來處理，新書中它們從屬于電荷守恒定律。編者要通過對這兩個現象的分析，使學生想到：電荷可能是守恒的。

對于元電荷的概念，最重要的是把握電荷量子化的思想，這是學生第一次接觸“量子化”，要為以后的學習做鋪墊。

●靜電計與驗電器有什么區別？

這章的第1節給出了驗電器和靜電計的照片。靜電計實際上就是具有導電外殼的驗電器。靜電計的外殼與中間的金屬桿構成了一個電容器，它

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們是電容器的兩個極板。與驗電器一樣，指針（或金屬箔）張開的大小表示帶電的多少；對于電容器來說，帶電多少正比于兩板的電勢差，所以當它們分別與兩個導體相連時，可以由靜電計指針的張角判斷它們的電勢差。外殼是否接地對于顯示電勢差沒有影響，但有時可以增加實驗現象的穩定性。

由于靜電計這個“電容器”的兩個極板太簡陋，受外界影響太大，極板間的電勢差與板上電荷量的關系比較復雜，所以靜電計只能用來定性地估計電勢差。

●為什么沒有說“庫侖定律是由大量實驗歸納得到的”？

科學定律的建立需要實驗事實，也需要歸納，但不一定符合“大量數據—→歸納—→結論”這樣簡單的模式。科學家以廣泛的知識和深刻的洞察力為基礎進行的猜想，才是最有創造力的思維活動。

在18世紀中葉，庫侖定律發現的前夕，對萬有引力的研究已經相當深入，人們已經知道了反平方力的各種表現，例如，把質點放到均勻物質球殼中的任何一點，球殼對它的引力都是零。18世紀60年代，富蘭克林做了一個實驗：把一個帶電的軟木球吊在帶電的罐頭盒中，軟木球不受任何力的作用。另一位物理學家愛普里斯特利據此猜測靜電力也與萬有引力一樣具有反平方的性質。這里只能說是猜測，因為實驗條件并不一樣：罐頭盒并不是均勻帶電的球殼。在此同時，還有其他人由于不同事實的啟發，也在推測靜電力的反平方規律。

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庫侖是在這樣的背景下進行他的扭秤實驗的。也就是說，實驗前他已經對結果有了預測。現代人看他的原始

第四篇：高中物理教學研討

高中物理

一、走進新課程

1、高中物理新課程的特點

新課程注意激發和引導學生的學習興趣，在內容總量上進行了精簡，克服了以往深、重、難的弊病；(2)新課程在選擇內容時密切聯系學生生活，努力提升學生生活質量，克服了以往以學科為中心的傾向和“偏”的弊病；(3)新課程強調STS課程設計思想，加強了課程與社會發展和科技進步的聯系，富有時代感；(4)新課程大大加強了探究式學習和動手實踐等各種學習方式的運用，專題學習也受到重視，從而為創新精神和實踐能力的培養打下堅實的基礎，克服了以往以知識為中心的傾向；(5)新課程加強了學科之間的聯系，加強了科學精神與人文精神的滲透與融合，進一步促進了課程綜合化的發展；(6)新課程進一步強化了課程的選擇性，允許學生對問題有自己獨特的見解，從而為學生的個性發展留下了充分的空間；(7)新課程充分利用現代網絡技術，克服了以往以書本為中心的傾向等。

2、高中物理新課程改革對物理教師提出新的要求 高中物理新課程改革使教師面臨著嚴峻的挑戰，新課程對教師提出了更高的要求，教師的角色定位有了新變化。

(1)結構上要求老師有更豐富的知識結構，緊跟時代，不斷進行知識更新新課程有一個流行的課程口號：“不是教教材，而是用教材教”。因此，在教學過程中，教師必須要做的一件事情就是調整、補充或重新開發教材。

(2)技能上要求老師有更嫻熟的教學技能，在表達上的豐富，操作上的熟練有更高層次的要求。

（3）在師生交往中要求老師更加善于引領。所以老師面對挑戰要更新理念，以一個合作者的態度和學生共同學習，共同成長。不斷充實自己，向書本學習，向網絡學習，向生活學習，向同行學習。在實踐中大膽探索嘗試，并學會交流和分享，使自己業務能力不斷提高。

二、在物理課堂教學中應準確把握教學方法

物理難學，物理難教，這是高中學生與老師面臨的最困惑的問題。其實物理學包含著豐富的科學方法，它既表現在知識的結構上，也表現在這些知識結構的建立過程中。教師在教學中應特別注意方法的教學。物理方法主要包括觀察、實驗、假說、模型、理想化、等效、模擬、對稱、守恒、疊加、隔離、平衡、放大、控制變量等。數學方法作為一種工具，在表達物理規律、處理物理問題中有著不可或缺的作用，如概念定義常用比值法，實驗數據處理常用圖像法等等。邏輯方法包括比較、分類、類比、推理、分析、綜合、歸納、演繹、抽象、概括等。物理學中的很多規律，如牛頓運動定律、法拉第電磁感應定律等，都是以實驗和事實為基礎，運用分析、綜合、推理和歸納的方法總結出來的。哲學方法包括對立統一、量變質變、肯定否定、絕對相對、現象本質、形式內容、特殊一般、原因結果、部分和整體等。如光的波粒二象性，就是用對立統一方法認識光的本性。教師必須準確把握這些科學方法體系，才能在課堂教學中實施正確的教學方法。

三、高三年級要上好每一次試卷講評課 高三年級從這個學期將進入復習階段，試卷講評課是中學物理教學的主要課型之一，上好試卷講評課對強化效果、提高教學質量具有重要意義．每次考試，為我們提供了可靠的反饋學生學習情況的資料，一方面，通過分析研究，查找出存在的共性問題，可及時彌補；另一方面，對后續的教學起到導向作用．那么，試卷講評課要把握以下幾個方面：

1、準確“把脈”，有的放矢──試卷分析(1)要認真科學地分析試卷的內容結構．(2)要認真統計和分析學生的答題情況．（3）要根據統計情況認真備課

2、借題發揮，深入探究──一題多變（多問、多解）

試卷中的典型題，切忌就題講題．對原試題講評后，有必要對試題作進一步的挖掘．通過對試題的條件、情景變換或拓展延伸，突破原試題的范圍，鼓勵學生自己探索，促成知識的遷移、同化和順應．

3、回歸課本，形成網絡──一題多聯

我們經常說試題“源于課本，高于課本”，可見試題的根在教材，因此，指導學生重視課本學習非常重要．我們經常見到一些學生脫離課本而扎深于“題海”中，學得苦累，但效果不佳，這種舍本逐末的做法危害不小．其實，課本習題體現著高中物理課程標準和理念，是通過專家精心篩選、有目的設置的，是學生主動學習的第一手經典資料，因此，試卷講評時，教師若能指出試題在教材中的出處位置，具有很重要的教育意義．另外，借一題所考察的知識點，讓學生回憶、聯想相關知識點，對知識進行系統的梳理，形成結構網絡，真正達到做一道題，溫一章內容的目的，可以收到奇特的效果．

4、總結方法，提升能力──多題歸一

許多試題，物理背景不同，但物理模型或思維方法相同．在試卷講評時，教師要引導學生對這些問題做一些比較總結，使之形成具有一般性的方法，這些方法可以起到速解的效應，也可以使學生記憶持久深刻．

高中：2008年9月4日贛州市城區中心教研活動

2008年9月7日高中物理知識競賽初賽

2008年9月21日高中物理知識競賽復賽（地點：南昌大學北區）2008年10月10日召開高三物理復習研討會

2008年12月上旬召開高中物理新課程教學研討會。主講人：特級教師黃恕伯

2009年4月下旬舉辦高中物理教師實驗技能教學大賽 第一學期期末考試內容安排： 高一：必修1全一冊的教學內容 高二：機械振動和機械波→恒定電流 高三：高中所學所有內容。第二學期期末考試內容安排： 高一：必修2全一冊的教學內容 高二：磁場→光的傳播

第五篇：高中物理新課程教學設計案例

高中物理新課程教學設計案例---加速度的教學反思

一、新課程教學設計的幾個重要理念

（1）創設問題情境。教學中使學生產生認知需要的關鍵是問題情境。問題情境是有一定困難、需要學生經過努力獲取新知的學習情境。新奇的問題情境對學生具有較大的吸引力，能激發學生的學習興趣。在教學設計時要分析學習者的學習準備情況及其學習風格；要做學習內容分析，旨在規定學習內容的范圍、深度和揭示學習內容組成部分之間的聯系，以保證達到教學最優化的內容效度；要運用各種可能的課程資源，為教學問題創設合適的情境，從而創造良好的課堂教學氛圍，激發學生的求知欲望，為達成課程目標打下基礎。（2）開展探究活動。教學設計的一切活動都是為了學習者的學。教學活動的設計可以分三步走。第一步，引導學生明確重點問題。重點問題應根據課程標準，結合課程內容來確定，一節課可以有一個或多個重點問題。第二步，教師通過引導學生圍繞重點問題展開探究活動，使學生掌握知識與技能，體驗過程與方法，受到情感態度與價值觀的熏陶是教學設計的中心活動。在開展探究活動的過程中，應遵循由易到難、循序漸進的原則，設置一些子問題，分解難點，引導學生由解決子問題逐步過渡到重點問題，最終達到解決重點問題的目的。第三步，引導學生運用新知識解決重點問題。這過程不但可以鞏固新知識、擴展新知識、完善知識體系的建構，而且還可以提高學生思考問題和解決問題的能力，（3）獲得成功體驗。評價與交流探究結果是進一步認識事物規律的必要過程。評價是為了促進發展。學生通過評價與交流，可以發現新的問題，吸取經驗教訓，改進探究，培養合作精神，更重要的一點是獲得成功的體驗。根據馬斯洛的需要層次論，當人的歸屬與愛的需要、自尊的需要得不到滿足時，很難產生出強烈的認知需要。所以教師對學生的態度也影響著學生的積極性。這其中，關鍵是引導學生樹立信心。當學生在學習上有了哪怕是小小的進步，也給予熱情的鼓勵。一句真誠的鼓勵話語，可能帶出一批好學生。一個鼓勵的目光，可能使這位學生終身銘記。

二、新課程教學設計的一般步驟

教學設計是運用系統方法確定教學目標和分析教學問題，建立解決教學問題的策略方案、試行解決方案、評價試行結果和對方案進行修改的過程。我認為，新課程教學設計至少應包含下列步驟：（1）確定教學“三維”目標（2）分析教學內容、確定重點問題（3）分析學生狀況、創設問題情境（4）設計和選擇指導學生探究的教學策略（5）設計和選擇指導學生完善知識結構的教學策略（6）對教學設計的反思與評價

三、高中物理新課程教學設計案例

課題：高一新教材第一章第五節《速度改變快慢的描述——加速度》（1）確定教學“三維”目標。a、知識目標：

1、理解加速度的概念，知道加速度是表示速度變化快慢的物理量，知道它的定義、公式、符號和單位。

2、知道加速度是矢量，知道加速度的方向始終跟速度的改變量的方向一致，知道加速度方向與速度方向相同或相反時，結果是速度隨時間增加或減少。知道加速度跟速度改變量的區別。

3、知道什么是勻變速直線運動，知道勻變速直線運動是加速度大小和方向都不變的運動。b、能力目標： 通過對速度、速度的變化量、速度的變化率三者的分析比較，提高學生的比較、分析問題的能力，培養學生邏輯思維能力。c、德育目標： 培養學生善于區分事物的能力及學生的抽象思維能力。（2）分析教學內容、確定重點問題。加速度是力學中的重要概念之一，它是運動學與動力學的橋梁，也是高中一年級物理課中比較難懂的概念，它比速度的概念還抽象。對加速度的概念及物理意義的理解，是本節課的重點。學生對“速度的大小與加速度的大小沒有直接的關系，速度變化大，加速度不一定大”的理解有一定的困難，這是本節的難點。（3）分析學生狀況、創設問題情境。在引入加速度的說法時，基于學生接受能力不是太強，讓學生首先感受。讓他們感受的第一層是運動物體有速度，第二層是運動物體速度有變化，第三層是運動物體的速度變化有快有慢。從而自然地引入“加速度”這個物理量來描述運動物體的速度變化快慢程度。[多媒體動畫]例舉物體的運動： ①火車進站，②公共汽車啟動，③騎自行車加速運動請學生觀察、分析得出：物體有速度、速度在變化。[提問]：哪個物體的速度改變要快一些呢？ [學生活動設計（分組討論）] 如果物體的運動速度同樣從零加速到5m/s，運動時間有一定的差異，讓學生體會速度的變化有快慢問題。（4）設計和選擇指導學生探究的教學策略。要得出加速度概念遇到的第一個問題是，分析所需的一系列速度值從何而來？大多數教師只是提供一堆現有數據給學生，由此歸納得出結論。這種方法雖然有效，但它缺乏科學性和可靠性，學生會誤以為教師在“造假”。為避免這種不必要的質疑，為了讓學生接觸科學的真實，應讓學生實際測量，現場采集數據。必須要設計一個實驗，在較短的時間內準確地測出一組速度值，然后學生才可以清晰地比較這兩個小球的速度變化的快慢情況。如何測出物體運動的速度呢？由于實驗室沒有現成的測速度的儀器。教材在第二章第一節才正式使用打點計時器探究小車速度隨時間變化的規律，因此這里不宜使用打點計時器。所以，提供給學生的儀器是氣墊導軌和光電計時器，比較兩個小球的速度變化的快慢。教師向學生說明用擋光片的寬度除以時間即為物體在擋光處的瞬時速度，記下相鄰兩個光電門所記錄的時間，可以算出時間段，這樣既測出了某個位置的速度，又測出了兩個速度變化所用的時間，就可以比較速度變化的快慢了。[學生活動設計（實驗操作）] ①在老師已介紹實驗裝置和實驗原理的基礎上，學生親自動手完成實驗操作并記錄數據。實驗中，一只小球在軌道上的速度在慢慢增大，另一只小球在軌道上的速度增大得較快。②分析實驗數據，定量比較單位時間內速度的改變量。對于比較速度變化的快慢該以什么為依據，可以讓學生分組討論，組長發表意見。教師引導，歸納得出加速度概念。（5）設計和選擇指導學生完善知識結構的教學策略。引入加速度的概念后，通過有趣的實例體會加速度的實際應用。通過具體數據表格說明勻變速直線運動是加速度不變的運動。由于速度和加速度的重要性及其關聯性，應引導學生對速度、速度的變化量及加速度進行比較、分析，以期對它們有更深入的理解。可以用課堂討論的方式向同學們強調兩個問題：第一，速度、速度變化的大小和加速度的物理意義是完全不同的，速度變化大的加速度也不一定大，還要看這一變化所用的時間；第二，加速度的大小與速度的大小沒有任何直接關系，高速公路上高速勻速行駛的汽車，它的加速度為零。暫時回避幾個問題：第一，只提出加速度是矢量，如何判斷方向的問題應暫時回避，注意循序漸進，不要求過高的理解，待引出牛頓第二定律再研究；第二，不宜提“速度變化的快慢”，包括“速度方向變化的快慢”。（6）對教學設計的反思與評價。到這里，本節課的設計思路已基本形成，即：學生主觀感受──猜想與假設──實驗測量──分析數據──得出加速度的概念──對加速度的理解。這一條探究之路很好地落實了本節課的重點：加速度的概念及理解。讓學生用探究的方法，體驗加速度概念的建立過程，應當是學生掌握加速度概念的最有效途徑。