高教版中職物理（類）電子教案501第一節(jié) 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度

主題五電與磁及其應(yīng)用

第一節(jié)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度教學(xué)設(shè)計(jì)案例

課程內(nèi)容第一節(jié)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度

課程類型啟發(fā)講授課課時(shí)2學(xué)時(shí)

本節(jié)主要讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解靜電現(xiàn)象，能用原子結(jié)構(gòu)

模型和電荷守恒的觀念分析靜電現(xiàn)象。理解電場(chǎng)是一種特殊形

態(tài)的物質(zhì)，且可被實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)；通過(guò)對(duì)電場(chǎng)概念的學(xué)習(xí)，發(fā)展物質(zhì)

教材內(nèi)容觀念。了解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，體會(huì)用比值定義物理量的方法。會(huì)

分析用電場(chǎng)線描述常見的電場(chǎng)，能通過(guò)電場(chǎng)線直觀地了解電場(chǎng)力的

性質(zhì)。知道電場(chǎng)線、勻強(qiáng)電場(chǎng)都是物理模型，進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)研

究中的理想模型方法。能列舉生產(chǎn)、生活中應(yīng)用靜電的實(shí)例，了

解靜電的危害及防護(hù)方法。

學(xué)生在初中沒有學(xué)習(xí)過(guò)電場(chǎng)的概念，因此，本節(jié)內(nèi)容對(duì)學(xué)

生來(lái)說(shuō)完全是新知識(shí)。這就要求老師在教學(xué)中，要從靜電現(xiàn)象

開始，循序漸進(jìn)地讓學(xué)生建構(gòu)起電場(chǎng)的概念，了解電場(chǎng)的力的

學(xué)情分析

性質(zhì)，建構(gòu)電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，了解比值定義法，建構(gòu)電場(chǎng)線物理

模型，了解其特點(diǎn)，再建構(gòu)起勻強(qiáng)電場(chǎng)物理模型，為后續(xù)學(xué)習(xí)打

好基礎(chǔ)。

1.建構(gòu)電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度等概念，鞏固和形成電場(chǎng)是特殊形

態(tài)的物質(zhì)、電場(chǎng)中的不同位置有強(qiáng)弱的不同、電場(chǎng)可以用電場(chǎng)

線來(lái)描繪等物理觀念，并了解其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。

2.了解建構(gòu)檢驗(yàn)電荷、電場(chǎng)線、勻強(qiáng)電場(chǎng)等物理模型的方

教學(xué)目標(biāo)

法和定義電場(chǎng)強(qiáng)度的比值定義法，了解總結(jié)電場(chǎng)線特點(diǎn)的歸納

法和解釋勻強(qiáng)電場(chǎng)特點(diǎn)的演繹法等。

3.通過(guò)觀察帶電體之間的相互作用、觀察火花放電現(xiàn)象等

演示實(shí)驗(yàn)，增加有關(guān)電場(chǎng)性質(zhì)的感性認(rèn)識(shí)，提高實(shí)驗(yàn)觀察等核

心素養(yǎng)。通過(guò)有關(guān)靜電防護(hù)的實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)技術(shù)運(yùn)用等核心

素養(yǎng)。

4.通過(guò)與同學(xué)討論，進(jìn)一步了解靜電知識(shí)，提高安全意識(shí)，

增強(qiáng)交流合作等核心素養(yǎng)。了解我國(guó)古代科學(xué)家在電學(xué)方面取

得的科技成果，增強(qiáng)科技傳承等核心素養(yǎng)。

讓學(xué)生建構(gòu)電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，建構(gòu)電場(chǎng)線、勻強(qiáng)電場(chǎng)

教學(xué)重點(diǎn)

物理模型。

建構(gòu)電場(chǎng)的概念、利用比值定義法建構(gòu)電場(chǎng)強(qiáng)度的概念、

教學(xué)難點(diǎn)

了解電場(chǎng)線的特點(diǎn)。

讓學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)了解新知識(shí)，形成新觀念，

教學(xué)策略

提高實(shí)驗(yàn)觀察能力，受到科學(xué)方法熏陶。

主要教法啟發(fā)式講授、演示實(shí)驗(yàn)、組織合作學(xué)習(xí)

主要學(xué)法自主學(xué)習(xí)、觀察實(shí)驗(yàn)、思考討論、合作學(xué)習(xí)

多媒體課件展示系統(tǒng)、帶橫桿的鐵架臺(tái)1個(gè)、用棉線拴著

的小箔筒2個(gè)、絲綢1塊、毛皮1塊、玻璃棒1根、橡膠棒1

教學(xué)資源

根、靜電感應(yīng)起電機(jī)1臺(tái)、帶絕緣底座直徑約6cm的金屬球1

個(gè)等。

課堂實(shí)施

教學(xué)設(shè)計(jì)意

教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)

環(huán)節(jié)圖

1.什么是電荷量？1.安排學(xué)對(duì)教材和讓學(xué)生

2.通過(guò)觀察帶電體之間的相互生進(jìn)行預(yù)教學(xué)視頻通過(guò)課

作用的實(shí)驗(yàn)，可以感受到帶電體習(xí)（閱讀教進(jìn)行學(xué)習(xí)前自主

課前

之間是通過(guò)什么發(fā)生相互作用材、觀看老和思考，學(xué)習(xí)，發(fā)

準(zhǔn)備

的？師提供的并與同學(xué)現(xiàn)自己

3.什么是電場(chǎng)力？微課視討論其中不理解

4.什么是檢驗(yàn)電荷？頻）。發(fā)現(xiàn)的問的問題，

5.什么是電場(chǎng)強(qiáng)度？電場(chǎng)強(qiáng)度2.就學(xué)生題，將疑準(zhǔn)備到

的方向是如何規(guī)定的？提出的問問反饋給課堂上

6.什么是電場(chǎng)線？電場(chǎng)線有什題進(jìn)行有老師。與同學(xué)

么特點(diǎn)？針對(duì)性地討論，與

7.什么是勻強(qiáng)電場(chǎng)？備課，準(zhǔn)備老師交

8.在生產(chǎn)生活中，靜電有哪些在課堂上流，解決

危害？應(yīng)該如何防護(hù)？學(xué)生討論疑問。

時(shí)給予指

導(dǎo)。

新創(chuàng)設(shè)情境：展示圖片、觀看、思激發(fā)學(xué)

課不論在城市，還是在提問：考生學(xué)習(xí)

引鄉(xiāng)村，人們經(jīng)常可以看到架得高的動(dòng)力，明

入很多架空線路。如果仔細(xì)電線與架確學(xué)習(xí)

觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)，有的電線架得低的電目標(biāo)

得高，有的電線架得低，如線有什么

圖所示。區(qū)別呢？

新孤立物體攜帶的電荷講述傾聽、記讓學(xué)生

課很快會(huì)達(dá)到一種相對(duì)靜止憶鞏固初

課堂教狀態(tài)，因此被稱為靜電。中所學(xué)

實(shí)施學(xué)電荷分為正電荷和負(fù)知識(shí)，做

電荷兩種，用絲綢摩擦過(guò)好與中

的玻璃棒帶正電荷，用毛職知識(shí)

皮摩擦過(guò)的橡膠棒帶負(fù)電銜接。

荷。同種電荷相互排斥，異

種電荷相互吸引。

電荷的多少稱為電荷

量，常用?；騫表示，它

的國(guó)際單位制單位是C

（庫(kù)）。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，自然界

中存在的最小電荷是電子

和質(zhì)子所帶的電荷。我們

把這個(gè)最小的電荷稱為元

電荷，用e表示。

e=1.6xIO"c

演示實(shí)驗(yàn)：觀察帶電進(jìn)行演示觀看實(shí)增加學(xué)

體之間的相互作用實(shí)驗(yàn)，提驗(yàn)、合作生對(duì)電

在如圖所示的鐵架臺(tái)問：學(xué)習(xí)、回場(chǎng)的感

的橫桿上，用棉線拴著兩兩個(gè)帶電答：性認(rèn)識(shí)。

個(gè)小箔筒。用與絲綢摩擦體之間是一種看不

過(guò)的玻璃棒和與毛皮摩擦通過(guò)什么見的物質(zhì)

過(guò)的橡膠棒分別讓兩個(gè)小發(fā)生相互----電場(chǎng)

箔筒帶上電荷。觀察兩個(gè)作用的？（學(xué)生也

帶電體之間的相互作用?？赡艽鸩?/p>

上來(lái)）。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的科學(xué)研講解傾聽、理讓學(xué)生

究，人們認(rèn)識(shí)到：電荷之間解進(jìn)一步

的相互作用是通過(guò)一種特增加對(duì)

殊物質(zhì)發(fā)生的。這種存在電場(chǎng)的

于電荷周圍看不見、摸不認(rèn)識(shí)。

著，但可測(cè)量的特殊形態(tài)

的物質(zhì)，稱為電場(chǎng)。只要電

荷存在，電荷的周圍就存

在著電場(chǎng)。電場(chǎng)的基本性

質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有

力的作用，這種力稱為電

場(chǎng)力。

例如，電荷A對(duì)電荷

B的作用，實(shí)際上是電荷A

的電場(chǎng)對(duì)電荷B的作用；

電荷B對(duì)電荷A的作用，

實(shí)際上是電荷B的電場(chǎng)對(duì)

電荷A的作用。

【應(yīng)用與拓展】組織學(xué)生閱讀、質(zhì)讓學(xué)生

靜電噴涂自主學(xué)習(xí)，疑了解電

巡視、答疑場(chǎng)在生

產(chǎn)中的

應(yīng)用。

我國(guó)早在西漢時(shí)期就講述傾聽了解我

發(fā)現(xiàn)摩擦過(guò)的玳瑁具有吸國(guó)古代

引輕小物體的性質(zhì)，后來(lái)對(duì)靜電

還將這一性質(zhì)用來(lái)辨別琥的研究

珀的真假。西晉時(shí)期人們和應(yīng)用。

還發(fā)現(xiàn)了梳子與絲綢摩擦

起電引起的放電及發(fā)聲的

現(xiàn)象。到了宋代，有人用孔

雀毛扎成的翠羽掃帚清掃

一些物品碎屑等，清掃效

果特別好。我國(guó)古代對(duì)靜

電的研究和應(yīng)用，豐富了

人們對(duì)電的認(rèn)識(shí)。

電場(chǎng)既然對(duì)放入其中講述傾聽、記幫助學(xué)

的電荷都有力的作用，那憶生建構(gòu)

么它有什么規(guī)律呢？下面檢驗(yàn)電

我們就結(jié)合實(shí)驗(yàn)，來(lái)分析荷物理

電場(chǎng)的力的性質(zhì)。模型。

為了分析電場(chǎng)的力的

性質(zhì)，需要引入一種物理

模型一一檢驗(yàn)電荷，代表

一種體積和電荷量都非常

小的電荷。

演示實(shí)驗(yàn)：觀察電荷進(jìn)行演示觀看實(shí)引導(dǎo)學(xué)

在電場(chǎng)中不同位置的受力實(shí)驗(yàn)是，提驗(yàn)、合作生通過(guò)

情況問：學(xué)習(xí)、回現(xiàn)象歸

在如圖所示鐵架臺(tái)的此現(xiàn)象說(shuō)答：納規(guī)律。

橫桿上B點(diǎn)，用棉線拴著明在電場(chǎng)此現(xiàn)象說(shuō)

一個(gè)小箔筒。在沿著橫桿中的不同明在電場(chǎng)

方向與小箔筒等高的A點(diǎn)，位置，電場(chǎng)中的不同

放置一個(gè)直徑約6cm的金的強(qiáng)弱程位置，電

屬球。此時(shí)棉線處于豎直度如何？場(chǎng)的強(qiáng)弱

位置。用感應(yīng)起電機(jī)使金程度不

屬球帶上正電荷，讓小箔同，后金

筒也帶上少量正電荷，觀屬球越

察棉線偏離豎直位置的角遠(yuǎn)，電場(chǎng)

度。再將棉線的位置分別越弱。

移到C點(diǎn)和。點(diǎn)，觀察棉

線偏離豎直位置的角度。

科學(xué)家們通過(guò)大量實(shí)講解傾聽、理讓學(xué)生

驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將不同的檢驗(yàn)電解、記憶建構(gòu)電

荷放在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)度

發(fā)現(xiàn)不同的檢驗(yàn)電荷受到的概念，

的電場(chǎng)力不同，例如，將一進(jìn)一步

個(gè)電荷量為q的檢驗(yàn)電荷了解比

放在該點(diǎn)，受到的電場(chǎng)力值定義

為F；如果將電荷量為2q法。

的檢驗(yàn)電荷放在該點(diǎn)，則

受到的電場(chǎng)力為2/；而將

電荷量為3q的檢驗(yàn)電荷放

在該點(diǎn)，受到的電場(chǎng)力為

3F……但是檢驗(yàn)電荷所受

的電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷的電

荷量的比值是一個(gè)不變的

常數(shù)。

于是，在物理學(xué)中，我們

把放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的檢驗(yàn)

電荷所受到的電場(chǎng)力/跟

檢驗(yàn)電荷的電荷量q的比

值，稱為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，

用E表示，則

F

E=一

q

電場(chǎng)強(qiáng)度的國(guó)際單位制

單位是N/C（牛每庫(kù)）。

電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量。物理學(xué)

中規(guī)定，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電

場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟正電荷在

該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向

相同。

電場(chǎng)強(qiáng)度的大小反映了

電場(chǎng)的強(qiáng)弱：電場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)

值大的地方說(shuō)明電場(chǎng)強(qiáng)，

數(shù)值小的地方說(shuō)明電場(chǎng)

弱。

電場(chǎng)強(qiáng)度反映的是電場(chǎng)

本身的力的性質(zhì)，電場(chǎng)中

每一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都是固

定的，與放入的檢驗(yàn)電荷

及受力大小無(wú)關(guān)。

演示實(shí)驗(yàn)：觀察火花放電進(jìn)行演示觀看實(shí)增加學(xué)

現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)，組織驗(yàn)、合作生對(duì)電

如圖所示是一種靜電學(xué)生合作學(xué)習(xí)、回場(chǎng)強(qiáng)度

感應(yīng)起電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)起電機(jī)學(xué)習(xí)，提答：的感性

的搖柄，會(huì)使兩個(gè)金屬小問：電場(chǎng)強(qiáng)度認(rèn)識(shí)，練

球帶上等量異種電荷。先產(chǎn)生放電要大到一習(xí)假設(shè)

調(diào)節(jié)兩個(gè)絕緣柄，使兩個(gè)現(xiàn)象的條定程度。推理的

放電球相距10cm以上。然件是什科學(xué)方

后將起電機(jī)的搖柄轉(zhuǎn)動(dòng)5么？法。

圈，使兩個(gè)金屬球帶上電

荷。再調(diào)節(jié)兩個(gè)絕緣柄，使

兩個(gè)放電球慢慢靠近，注

意觀察發(fā)生的現(xiàn)象。

通常情況下，空氣是講解傾聽、理幫助學(xué)

不導(dǎo)電的，但是如果電場(chǎng)解生了解

強(qiáng)度特別大，空氣分子中用電場(chǎng)

的正、負(fù)電荷受到方向相強(qiáng)度概

反的強(qiáng)電場(chǎng)力，有可能被念解釋

“撕”開，這種現(xiàn)象稱為空放電現(xiàn)

氣的電離。電離后的空氣象的方

中有了可以自由移動(dòng)的電法等。

荷，因此可以導(dǎo)電，這就是

火花放電現(xiàn)象。大自然中

最常見的火花放電現(xiàn)象就

是閃電，生活中常用的燃

氣灶和電子打火機(jī)的點(diǎn)火

裝置利用的也是這一原

理。

一般情況下，電線的回應(yīng)“情境傾聽、理讓學(xué)生

電壓越高，離地面或其他與問題”中解了解生

接地物體越近，其間的電的問題?；钪屑?/p>

場(chǎng)強(qiáng)度越大。因此，我國(guó)空線的

《電力設(shè)施保護(hù)條例》第特點(diǎn)。

五條規(guī)定，為了保障人民

生命安全和架空電力線路

的安全運(yùn)行，架空電力線

路導(dǎo)線與地面間的最小垂

直距離不應(yīng)小于下列數(shù)

值：低壓線路(380V)通

過(guò)居民區(qū)不小于6米；中壓

線路(6~10kV)通過(guò)居民

區(qū)不小于6.5米；高壓線路

(35~110kV)通過(guò)居民區(qū)

不小于7米；高壓線路

(154-220kV)線路通過(guò)居

民區(qū)不小于7.5米；超高壓

線路(330kV)通過(guò)居民區(qū)

不小于8.5米。

【行為與責(zé)任】講述傾聽對(duì)學(xué)生

我們要杜絕在架空電進(jìn)行安

力線路附近攀爬、玩耍、釣全教育。

魚、放風(fēng)箏、搬運(yùn)超高物品

等行為，防止發(fā)生因放電

而危害生命健康的現(xiàn)象。

為了形象地描繪電場(chǎng)展示圖片、觀看、傾增加學(xué)

在空間的分布，英國(guó)物理講述聽、記憶生對(duì)電

學(xué)家法拉第提出了用電場(chǎng)場(chǎng)的感

線表示電場(chǎng)的方法。性認(rèn)識(shí)，

把奎寧的針狀結(jié)晶或建構(gòu)電

頭發(fā)屑懸浮在篦麻油里，場(chǎng)線模

放入電場(chǎng)中，這些微屑就型。

按照電場(chǎng)強(qiáng)度的方向排列

成規(guī)則的曲線，模擬出靜

電荷周圍電場(chǎng)線的分布情

景，如圖所示。

因此，我們可以在電

場(chǎng)中畫出一系列帶箭頭的

曲線，使這些曲線上每一

點(diǎn)處跟箭頭指向一致的切

線方向，都和該點(diǎn)的電場(chǎng)

強(qiáng)度的方向相同，如圖所

示。這些曲線就稱為電場(chǎng)

線。

【思考與討論】組織學(xué)生思考、討讓學(xué)生

與同學(xué)討論，通過(guò)觀合作學(xué)習(xí)論、歸納歸納電

察以上幾種電場(chǎng)線的分布場(chǎng)線的

情況，可以歸納出電場(chǎng)線特點(diǎn)。

的特點(diǎn)有哪些？

電場(chǎng)線的特點(diǎn)：電場(chǎng)

線始于正電荷（或無(wú)限遠(yuǎn)

處），終止于負(fù)電荷（或無(wú)

限遠(yuǎn)處），不閉合，不相交。

電場(chǎng)強(qiáng)處電場(chǎng)線密，電場(chǎng)

弱處電場(chǎng)線疏。

在電場(chǎng)的某一區(qū)域講解傾聽、理幫助學(xué)

里，如果各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度解、記憶生建構(gòu)

大小和方向都相同，這個(gè)勻強(qiáng)電

區(qū)域的電場(chǎng)就稱為勻強(qiáng)電場(chǎng)物理

場(chǎng)。勻強(qiáng)電場(chǎng)是一種物理模型。

模型，在實(shí)驗(yàn)和理論研究

中經(jīng)常用到。

兩塊面積相等、互相

正對(duì)、彼此平行而又靠近

的金屬板，分別帶上等量

異種電荷，就可認(rèn)為在兩

板間形成了勻強(qiáng)電場(chǎng)（兩

板邊緣附近除外，參見

圖）。勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是

疏密均勻、互相平行的直

線，如圖所示。

目前，靜電已被應(yīng)用講述傾聽讓學(xué)生

到電力、機(jī)械、輕工、紡織、了解靜

航空航天以及高技術(shù)領(lǐng)域電的應(yīng)

有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如用。

靜電復(fù)印、靜電植絨、靜電

噴涂、靜電除塵、靜電火箭

發(fā)動(dòng)機(jī)等。但是，如果不注

意，靜電也可能給我們帶

來(lái)很多危害。

靜電的危害及防護(hù)方展示圖片、自主學(xué)讓學(xué)生

法組織學(xué)生習(xí)、閱讀、了解靜

在干燥的環(huán)境下，兩自主學(xué)習(xí)、討論、質(zhì)電的危

種不同種類的材料相互摩巡視、指疑害及防

擦，一般都會(huì)產(chǎn)生靜電。印導(dǎo)、答疑護(hù)方法。

刷廠里，印染廠里，在地毯

上行走的人，飛機(jī)與空氣

摩擦而帶的靜電，靜電對(duì)