1、 试以“电场强度”为例，分析它的建立过程、教学要求，并设计其教学活动过程。
建立过程：
1．对电场强弱和方向的认识。
研究验证库仑定律的实验，明确几个问题。
① B在A的电场中
② B在不同位置受力不同，说明电场的性质与位置有关；场源电荷不同B的受力不同，说明电场的性质与场源电荷有关。所以我们说电场的性质只与电场本身有关。
③ 确定场源电荷和场中的位置，选择不同的试探电荷发现其受到的电场力不同，要找到一个物理量描述电场的性质，此物理量只与电场本身有关，与试探电荷无关，所以直接用电场力描述电场的力的性质不合适。
2．寻找描述电场的力的性质的物理量。
在研究电荷在确定的电场、确定的点受力时，一个试探电荷受力为F，如果有一个同样的试探电荷在相同的点，其受力必然也为F，把这两个试探电荷放在一起时，电荷量变为一个的两倍，它们的受力可能是2F，依次类推……从比值定义物理量在初中就已经学习过，密度就是利用比值来定义的。我们看到电荷的受力与电荷量的比值是一个与电荷量无关的量，所以我们用这个比值来描述电场的力的性质，引入电场强度的概念。
3．电场强度的方向。
在电场中的同一点，放上不同的试探电荷，其受力方向可能不同，而同一电荷在电场的不同位置其受力方向可能也不同，所以要想完整的描述电场的力的性质，电场强度必须是矢量。我们规定正电荷的受力方向为电场强度的方向。
教学要求：
①理解电场强度的概念及其矢量性，会根据电场强度的定义式进行有关的计算； ②掌握点电荷电场强度的公式；
③掌握电场强度矢量性及叠加原理。
教学活动：
1.创设情境,提出探究课题
师：电场是物质存在的一种特殊形态,它看不见、摸不着,但客观存在,而且有能量。那么,我们如何认识它的特性,摸清它的“脾气”?我们只有根据它表现出来的性质去了解它。 师：电场最基本的性质是什么?这对我们研究问题有何启发?
生：电场最基本的性质是对放入其中的电荷有电场力的作用。所以,研究电场,我们可以在电场中放入电荷。
师：对!只有把电荷放入电场中,通过研究电荷的受力情况,才有可能探明电场的属性。那么,对放入电场中的电荷有没有要求?可不可以随意找一个带电体放入电场?
生：电荷的电荷量要充分小,不致影响原来要研究的电场；电荷的体积要充分小,以便于研究电场中各点的情况。
师：满足这样要求的电荷叫试探电荷。显然,试探电荷是一种理想化模型,有了试探电荷,我们就可以研究电场的基本属性。
师：电荷在电场中不同点受到的电场力大小一般不同,这说明什么问题?
生：这表示各点的电场强弱不同。
师：电场中各点的电场强弱与什么因素有关?如何描述电场的强弱?请同学们针对这个主题展开研究,得出结论。
2.猜想假设,设计探究方案
师：同学们可以猜想一下,电场中各点的强弱可能会与哪些因素有关?你们打算设计怎样
的方案去研究、解决这个问题?
生：各点的电场强弱可能与带电体、各点位置、试探电荷有关。
(1)学生设计的实验方案：用丝线将一个轻小物体悬挂在木架上,做成如图1所示的简单实验装置,让它与带正电的玻璃棒接触带上同种电荷,进行以下实验：保持带正电的玻璃棒与小物体的位置不变,通过控制丝绸与玻璃棒的摩擦,改变玻璃棒的带电量,观察悬线偏角的变化情况。设法保持玻璃棒的带电量不变,改变小物体的带电量,观察悬线偏角的变化情况。改变木架位置,使小物体与带电体的距离改变,观察悬线偏角的变化情况。
(2)学生设计理论研究方案：在电荷Q产生的电场中：①将同一试探电荷q分别放在不同的位置A、B处(rA
3.收集证据,论证探究假设
(1)学生通过定性实验得到的初步结论：①仅改变玻璃棒的带电量,小物体受到的电场力大小变化,说明电场的强弱受玻璃棒所带电量的影响。②仅改变小物体的带电量,小物体受到的电场力大小变化,说明电场的强弱可能与小物体的带电量有关。③仅改变小物体的位置,小物体受到的电场力大小变化,说明电场的强弱与距离玻璃棒的远近有关。 师：上述定性实验的结论是否都是正确的?还必须从理论的层面加以深入研究。
(2)学生通过理论研究得到的初步结论：
①对图2情景,有
弱与距离场源电荷的远近有关。 ,因rAFB,说明某点电场的强
②对图3情景,有， F3=kr2,由此看出,实验初步结论②是有问题的,因为电场力大小变化的直接原因是试探电荷的电量变化,因此,不能说明某点电场的强弱与试探电荷的带电量有关。
师：请大家仔细观察、研究这三个式子,从中能找到什么规律? 生：,说明在电场中同一点,试探电荷受到的电场力与其电量的比值是一个定值,而且该定值与位置有关,与场源电荷有关,与试探电荷无关。
③对图4情景,有,虽因rA
4.得出结论,交流探究体会
师生共同总结：理论和实验探究结果均表明,在电场中的同一点,试探电荷受到的电场力与其电荷量的比值是恒定的;在电场中的不同点,试探电荷受到的电场力与其电荷量的比值一般是不同的。这个比值由试探电荷在电场中的位置决定,跟试探电荷大小无关,因而可以用这个比值来定义反映电场强弱性质的物理量。
师：用比值定义一个物理量,用来表示研究对象的某种性质,这种方法我们不是第一次遇见。在2005年世界田径锦标赛上,刘翔13秒08夺得110米栏亚军,而我们班一个男生只跑了10秒,你认为该同学跑得比刘翔快吗?
生：无法判断,因为该同学运动的位移并不清楚,仅通过比较运动时间是无法比较物体运动快慢的,只有确定相同的位移,再来比时间,才能判断运动的快慢。
师；这样我们用单位时间内物体的位移来描述物体运动的快慢,从而引出了速度这一反映物体运动快慢性质的新的物理量。同样,如果直接用电场力的大小表示电场的强弱是行不通的,因为比较的电荷量可能不同,为了能统一比较标准,我们就用单位电荷量的电荷受到的电场力来描述电场的强弱,并且给这个比值一个新的名称,即电场强度,简称场强。 师：在整个探究的过程中,同学们都能积极参与,认真思考,勇于实践,体现出追求科学真理的良好精神,反思全过程,大家觉得在设计的探究方案中或在研究的过程中,有哪些问题,有哪些不足?你有何改进意见?你有哪些收获和体会?
生甲：定性实验装置太粗糙,很容易漏电,电荷量也不易控制,可以用验电器代替玻璃棒。 生乙：我在上课前也做了预习,对电场强度的概念不太理解,只是强行记忆。通过刚才的探究,我对这个概念是怎么得出的有了比较清楚的理解。
生丙：今天的实验研究方法和运用数学工具研究的方法是课本上没有的,我觉得学到了很多东西,特别是物理学的研究方法,对我启发较大。
2、试分析“加速度”这一物理量的内涵、外延，它的量度公式和决定条件，以及造成概念不清的原因。
内涵：
物体速度的变化有快有慢，所以用加速度这一物理量来表征物体速度变化的快慢。在物理概念的建立过程中是用飞机和汽车的速度变化为例子来引入，让学生分析速度大小和速度变化大小以及速度变化快慢之间的区别，从而引出表示速度变化快慢的物理量—加速度。加速度等于物体速度的变化与完成这一变化的时间的比值，即
外延：
主要应用于经典物理中。 度量公式：
决定条件：初速度、末速度、速度变化的时间
造成概念不清晰的原因：
1. 对加速度概念的建立，需要在前面每个环节都链接起来的情况下。
2. 概念的理解不仅仅要考虑到速度变化的大小、速度变化的方向，还要考虑到速度变化对
应的时间。
3. 踏实一个建立在抽象概念之上的抽象概念。
1、 试以“电场强度”为例，分析它的建立过程、教学要求，并设计其教学活动过程。
建立过程：
1．对电场强弱和方向的认识。
研究验证库仑定律的实验，明确几个问题。
① B在A的电场中
② B在不同位置受力不同，说明电场的性质与位置有关；场源电荷不同B的受力不同，说明电场的性质与场源电荷有关。所以我们说电场的性质只与电场本身有关。
③ 确定场源电荷和场中的位置，选择不同的试探电荷发现其受到的电场力不同，要找到一个物理量描述电场的性质，此物理量只与电场本身有关，与试探电荷无关，所以直接用电场力描述电场的力的性质不合适。
2．寻找描述电场的力的性质的物理量。
在研究电荷在确定的电场、确定的点受力时，一个试探电荷受力为F，如果有一个同样的试探电荷在相同的点，其受力必然也为F，把这两个试探电荷放在一起时，电荷量变为一个的两倍，它们的受力可能是2F，依次类推……从比值定义物理量在初中就已经学习过，密度就是利用比值来定义的。我们看到电荷的受力与电荷量的比值是一个与电荷量无关的量，所以我们用这个比值来描述电场的力的性质，引入电场强度的概念。
3．电场强度的方向。
在电场中的同一点，放上不同的试探电荷，其受力方向可能不同，而同一电荷在电场的不同位置其受力方向可能也不同，所以要想完整的描述电场的力的性质，电场强度必须是矢量。我们规定正电荷的受力方向为电场强度的方向。
教学要求：
①理解电场强度的概念及其矢量性，会根据电场强度的定义式进行有关的计算； ②掌握点电荷电场强度的公式；
③掌握电场强度矢量性及叠加原理。
教学活动：
1.创设情境,提出探究课题
师：电场是物质存在的一种特殊形态,它看不见、摸不着,但客观存在,而且有能量。那么,我们如何认识它的特性,摸清它的“脾气”?我们只有根据它表现出来的性质去了解它。 师：电场最基本的性质是什么?这对我们研究问题有何启发?
生：电场最基本的性质是对放入其中的电荷有电场力的作用。所以,研究电场,我们可以在电场中放入电荷。
师：对!只有把电荷放入电场中,通过研究电荷的受力情况,才有可能探明电场的属性。那么,对放入电场中的电荷有没有要求?可不可以随意找一个带电体放入电场?
生：电荷的电荷量要充分小,不致影响原来要研究的电场；电荷的体积要充分小,以便于研究电场中各点的情况。
师：满足这样要求的电荷叫试探电荷。显然,试探电荷是一种理想化模型,有了试探电荷,我们就可以研究电场的基本属性。
师：电荷在电场中不同点受到的电场力大小一般不同,这说明什么问题?
生：这表示各点的电场强弱不同。
师：电场中各点的电场强弱与什么因素有关?如何描述电场的强弱?请同学们针对这个主题展开研究,得出结论。
2.猜想假设,设计探究方案
师：同学们可以猜想一下,电场中各点的强弱可能会与哪些因素有关?你们打算设计怎样
的方案去研究、解决这个问题?
生：各点的电场强弱可能与带电体、各点位置、试探电荷有关。
(1)学生设计的实验方案：用丝线将一个轻小物体悬挂在木架上,做成如图1所示的简单实验装置,让它与带正电的玻璃棒接触带上同种电荷,进行以下实验：保持带正电的玻璃棒与小物体的位置不变,通过控制丝绸与玻璃棒的摩擦,改变玻璃棒的带电量,观察悬线偏角的变化情况。设法保持玻璃棒的带电量不变,改变小物体的带电量,观察悬线偏角的变化情况。改变木架位置,使小物体与带电体的距离改变,观察悬线偏角的变化情况。
(2)学生设计理论研究方案：在电荷Q产生的电场中：①将同一试探电荷q分别放在不同的位置A、B处(rA
3.收集证据,论证探究假设
(1)学生通过定性实验得到的初步结论：①仅改变玻璃棒的带电量,小物体受到的电场力大小变化,说明电场的强弱受玻璃棒所带电量的影响。②仅改变小物体的带电量,小物体受到的电场力大小变化,说明电场的强弱可能与小物体的带电量有关。③仅改变小物体的位置,小物体受到的电场力大小变化,说明电场的强弱与距离玻璃棒的远近有关。 师：上述定性实验的结论是否都是正确的?还必须从理论的层面加以深入研究。
(2)学生通过理论研究得到的初步结论：
①对图2情景,有
弱与距离场源电荷的远近有关。 ,因rAFB,说明某点电场的强
②对图3情景,有， F3=kr2,由此看出,实验初步结论②是有问题的,因为电场力大小变化的直接原因是试探电荷的电量变化,因此,不能说明某点电场的强弱与试探电荷的带电量有关。
师：请大家仔细观察、研究这三个式子,从中能找到什么规律? 生：,说明在电场中同一点,试探电荷受到的电场力与其电量的比值是一个定值,而且该定值与位置有关,与场源电荷有关,与试探电荷无关。
③对图4情景,有,虽因rA
4.得出结论,交流探究体会
师生共同总结：理论和实验探究结果均表明,在电场中的同一点,试探电荷受到的电场力与其电荷量的比值是恒定的;在电场中的不同点,试探电荷受到的电场力与其电荷量的比值一般是不同的。这个比值由试探电荷在电场中的位置决定,跟试探电荷大小无关,因而可以用这个比值来定义反映电场强弱性质的物理量。
师：用比值定义一个物理量,用来表示研究对象的某种性质,这种方法我们不是第一次遇见。在2005年世界田径锦标赛上,刘翔13秒08夺得110米栏亚军,而我们班一个男生只跑了10秒,你认为该同学跑得比刘翔快吗?
生：无法判断,因为该同学运动的位移并不清楚,仅通过比较运动时间是无法比较物体运动快慢的,只有确定相同的位移,再来比时间,才能判断运动的快慢。
师；这样我们用单位时间内物体的位移来描述物体运动的快慢,从而引出了速度这一反映物体运动快慢性质的新的物理量。同样,如果直接用电场力的大小表示电场的强弱是行不通的,因为比较的电荷量可能不同,为了能统一比较标准,我们就用单位电荷量的电荷受到的电场力来描述电场的强弱,并且给这个比值一个新的名称,即电场强度,简称场强。 师：在整个探究的过程中,同学们都能积极参与,认真思考,勇于实践,体现出追求科学真理的良好精神,反思全过程,大家觉得在设计的探究方案中或在研究的过程中,有哪些问题,有哪些不足?你有何改进意见?你有哪些收获和体会?
生甲：定性实验装置太粗糙,很容易漏电,电荷量也不易控制,可以用验电器代替玻璃棒。 生乙：我在上课前也做了预习,对电场强度的概念不太理解,只是强行记忆。通过刚才的探究,我对这个概念是怎么得出的有了比较清楚的理解。
生丙：今天的实验研究方法和运用数学工具研究的方法是课本上没有的,我觉得学到了很多东西,特别是物理学的研究方法,对我启发较大。
2、试分析“加速度”这一物理量的内涵、外延，它的量度公式和决定条件，以及造成概念不清的原因。
内涵：
物体速度的变化有快有慢，所以用加速度这一物理量来表征物体速度变化的快慢。在物理概念的建立过程中是用飞机和汽车的速度变化为例子来引入，让学生分析速度大小和速度变化大小以及速度变化快慢之间的区别，从而引出表示速度变化快慢的物理量—加速度。加速度等于物体速度的变化与完成这一变化的时间的比值，即
外延：
主要应用于经典物理中。 度量公式：
决定条件：初速度、末速度、速度变化的时间
造成概念不清晰的原因：
1. 对加速度概念的建立，需要在前面每个环节都链接起来的情况下。
2. 概念的理解不仅仅要考虑到速度变化的大小、速度变化的方向，还要考虑到速度变化对
应的时间。
3. 踏实一个建立在抽象概念之上的抽象概念。