高教版中职物理（类）电子教案501第一节 电场 电场强度

主题五电与磁及其应用

第一节电场电场强度教学设计案例

课程内容第一节电场电场强度

课程类型启发讲授课课时2学时

本节主要让学生通过实验，了解静电现象，能用原子结构

模型和电荷守恒的观念分析静电现象。理解电场是一种特殊形

态的物质，且可被实验检验；通过对电场概念的学习，发展物质

教材内容观念。了解电场强度的概念，体会用比值定义物理量的方法。会

分析用电场线描述常见的电场，能通过电场线直观地了解电场力的

性质。知道电场线、匀强电场都是物理模型，进一步体会科学研

究中的理想模型方法。能列举生产、生活中应用静电的实例，了

解静电的危害及防护方法。

学生在初中没有学习过电场的概念，因此，本节内容对学

生来说完全是新知识。这就要求老师在教学中，要从静电现象

开始，循序渐进地让学生建构起电场的概念，了解电场的力的

学情分析

性质，建构电场强度的概念，了解比值定义法，建构电场线物理

模型，了解其特点，再建构起匀强电场物理模型，为后续学习打

好基础。

1.建构电场、电场强度等概念，巩固和形成电场是特殊形

态的物质、电场中的不同位置有强弱的不同、电场可以用电场

线来描绘等物理观念，并了解其在生产、生活中的应用。

2.了解建构检验电荷、电场线、匀强电场等物理模型的方

教学目标

法和定义电场强度的比值定义法，了解总结电场线特点的归纳

法和解释匀强电场特点的演绎法等。

3.通过观察带电体之间的相互作用、观察火花放电现象等

演示实验，增加有关电场性质的感性认识，提高实验观察等核

心素养。通过有关静电防护的实践活动，增强技术运用等核心

素养。

4.通过与同学讨论，进一步了解静电知识，提高安全意识，

增强交流合作等核心素养。了解我国古代科学家在电学方面取

得的科技成果，增强科技传承等核心素养。

让学生建构电场、电场强度的概念，建构电场线、匀强电场

教学重点

物理模型。

建构电场的概念、利用比值定义法建构电场强度的概念、

教学难点

了解电场线的特点。

让学生通过自主学习与合作学习了解新知识，形成新观念，

教学策略

提高实验观察能力，受到科学方法熏陶。

主要教法启发式讲授、演示实验、组织合作学习

主要学法自主学习、观察实验、思考讨论、合作学习

多媒体课件展示系统、带横杆的铁架台1个、用棉线拴着

的小箔筒2个、丝绸1块、毛皮1块、玻璃棒1根、橡胶棒1

教学资源

根、静电感应起电机1台、带绝缘底座直径约6cm的金属球1

个等。

课堂实施

教学设计意

教学内容教师活动学生活动

环节图

1.什么是电荷量？1.安排学对教材和让学生

2.通过观察带电体之间的相互生进行预教学视频通过课

作用的实验，可以感受到带电体习（阅读教进行学习前自主

课前

之间是通过什么发生相互作用材、观看老和思考，学习，发

准备

的？师提供的并与同学现自己

3.什么是电场力？微课视讨论其中不理解

4.什么是检验电荷？频）。发现的问的问题，

5.什么是电场强度？电场强度2.就学生题，将疑准备到

的方向是如何规定的？提出的问问反馈给课堂上

6.什么是电场线？电场线有什题进行有老师。与同学

么特点？针对性地讨论，与

7.什么是匀强电场？备课，准备老师交

8.在生产生活中，静电有哪些在课堂上流，解决

危害？应该如何防护？学生讨论疑问。

时给予指

导。

新创设情境：展示图片、观看、思激发学

课不论在城市，还是在提问：考生学习

引乡村，人们经常可以看到架得高的动力，明

入很多架空线路。如果仔细电线与架确学习

观察会发现，有的电线架得低的电目标

得高，有的电线架得低，如线有什么

图所示。区别呢？

新孤立物体携带的电荷讲述倾听、记让学生

课很快会达到一种相对静止忆巩固初

课堂教状态，因此被称为静电。中所学

实施学电荷分为正电荷和负知识，做

电荷两种，用丝绸摩擦过好与中

的玻璃棒带正电荷，用毛职知识

皮摩擦过的橡胶棒带负电衔接。

荷。同种电荷相互排斥，异

种电荷相互吸引。

电荷的多少称为电荷

量，常用。或q表示，它

的国际单位制单位是C

（库）。

科学家发现，自然界

中存在的最小电荷是电子

和质子所带的电荷。我们

把这个最小的电荷称为元

电荷，用e表示。

e=1.6xIO"c

演示实验：观察带电进行演示观看实增加学

体之间的相互作用实验，提验、合作生对电

在如图所示的铁架台问：学习、回场的感

的横杆上，用棉线拴着两两个带电答：性认识。

个小箔筒。用与丝绸摩擦体之间是一种看不

过的玻璃棒和与毛皮摩擦通过什么见的物质

过的橡胶棒分别让两个小发生相互----电场

箔筒带上电荷。观察两个作用的？（学生也

带电体之间的相互作用。可能答不

上来）。

经过长期的科学研讲解倾听、理让学生

究，人们认识到：电荷之间解进一步

的相互作用是通过一种特增加对

殊物质发生的。这种存在电场的

于电荷周围看不见、摸不认识。

着，但可测量的特殊形态

的物质，称为电场。只要电

荷存在，电荷的周围就存

在着电场。电场的基本性

质是对放入其中的电荷有

力的作用，这种力称为电

场力。

例如，电荷A对电荷

B的作用，实际上是电荷A

的电场对电荷B的作用；

电荷B对电荷A的作用，

实际上是电荷B的电场对

电荷A的作用。

【应用与拓展】组织学生阅读、质让学生

静电喷涂自主学习，疑了解电

巡视、答疑场在生

产中的

应用。

我国早在西汉时期就讲述倾听了解我

发现摩擦过的玳瑁具有吸国古代

引轻小物体的性质，后来对静电

还将这一性质用来辨别琥的研究

珀的真假。西晋时期人们和应用。

还发现了梳子与丝绸摩擦

起电引起的放电及发声的

现象。到了宋代，有人用孔

雀毛扎成的翠羽扫帚清扫

一些物品碎屑等，清扫效

果特别好。我国古代对静

电的研究和应用，丰富了

人们对电的认识。

电场既然对放入其中讲述倾听、记帮助学

的电荷都有力的作用，那忆生建构

么它有什么规律呢？下面检验电

我们就结合实验，来分析荷物理

电场的力的性质。模型。

为了分析电场的力的

性质，需要引入一种物理

模型一一检验电荷，代表

一种体积和电荷量都非常

小的电荷。

演示实验：观察电荷进行演示观看实引导学

在电场中不同位置的受力实验是，提验、合作生通过

情况问：学习、回现象归

在如图所示铁架台的此现象说答：纳规律。

横杆上B点，用棉线拴着明在电场此现象说

一个小箔筒。在沿着横杆中的不同明在电场

方向与小箔筒等高的A点，位置，电场中的不同

放置一个直径约6cm的金的强弱程位置，电

属球。此时棉线处于竖直度如何？场的强弱

位置。用感应起电机使金程度不

属球带上正电荷，让小箔同，后金

筒也带上少量正电荷，观属球越

察棉线偏离竖直位置的角远，电场

度。再将棉线的位置分别越弱。

移到C点和。点，观察棉

线偏离竖直位置的角度。

科学家们通过大量实讲解倾听、理让学生

验发现，将不同的检验电解、记忆建构电

荷放在电场中的同一点，场强度

发现不同的检验电荷受到的概念，

的电场力不同，例如，将一进一步

个电荷量为q的检验电荷了解比

放在该点，受到的电场力值定义

为F；如果将电荷量为2q法。

的检验电荷放在该点，则

受到的电场力为2/；而将

电荷量为3q的检验电荷放

在该点，受到的电场力为

3F……但是检验电荷所受

的电场力与检验电荷的电

荷量的比值是一个不变的

常数。

于是，在物理学中，我们

把放入电场中某点的检验

电荷所受到的电场力/跟

检验电荷的电荷量q的比

值，称为该点的电场强度，

用E表示，则

F

E=一

q

电场强度的国际单位制

单位是N/C（牛每库）。

电场强度是矢量。物理学

中规定，电场中某点的电

场强度的方向跟正电荷在

该点所受的电场力的方向

相同。

电场强度的大小反映了

电场的强弱：电场强度数

值大的地方说明电场强，

数值小的地方说明电场

弱。

电场强度反映的是电场

本身的力的性质，电场中

每一点的电场强度都是固

定的，与放入的检验电荷

及受力大小无关。

演示实验：观察火花放电进行演示观看实增加学

现象实验，组织验、合作生对电

如图所示是一种静电学生合作学习、回场强度

感应起电机，转动起电机学习，提答：的感性

的摇柄，会使两个金属小问：电场强度认识，练

球带上等量异种电荷。先产生放电要大到一习假设

调节两个绝缘柄，使两个现象的条定程度。推理的

放电球相距10cm以上。然件是什科学方

后将起电机的摇柄转动5么？法。

圈，使两个金属球带上电

荷。再调节两个绝缘柄，使

两个放电球慢慢靠近，注

意观察发生的现象。

通常情况下，空气是讲解倾听、理帮助学

不导电的，但是如果电场解生了解

强度特别大，空气分子中用电场

的正、负电荷受到方向相强度概

反的强电场力，有可能被念解释

“撕”开，这种现象称为空放电现

气的电离。电离后的空气象的方

中有了可以自由移动的电法等。

荷，因此可以导电，这就是

火花放电现象。大自然中

最常见的火花放电现象就

是闪电，生活中常用的燃

气灶和电子打火机的点火

装置利用的也是这一原

理。

一般情况下，电线的回应“情境倾听、理让学生

电压越高，离地面或其他与问题”中解了解生

接地物体越近，其间的电的问题。活中架

场强度越大。因此，我国空线的

《电力设施保护条例》第特点。

五条规定，为了保障人民

生命安全和架空电力线路

的安全运行，架空电力线

路导线与地面间的最小垂

直距离不应小于下列数

值：低压线路(380V)通

过居民区不小于6米；中压

线路(6~10kV)通过居民

区不小于6.5米；高压线路

(35~110kV)通过居民区

不小于7米；高压线路

(154-220kV)线路通过居

民区不小于7.5米；超高压

线路(330kV)通过居民区

不小于8.5米。

【行为与责任】讲述倾听对学生

我们要杜绝在架空电进行安

力线路附近攀爬、玩耍、钓全教育。

鱼、放风筝、搬运超高物品

等行为，防止发生因放电

而危害生命健康的现象。

为了形象地描绘电场展示图片、观看、倾增加学

在空间的分布，英国物理讲述听、记忆生对电

学家法拉第提出了用电场场的感

线表示电场的方法。性认识，

把奎宁的针状结晶或建构电

头发屑悬浮在篦麻油里，场线模

放入电场中，这些微屑就型。

按照电场强度的方向排列

成规则的曲线，模拟出静

电荷周围电场线的分布情

景，如图所示。

因此，我们可以在电

场中画出一系列带箭头的

曲线，使这些曲线上每一

点处跟箭头指向一致的切

线方向，都和该点的电场

强度的方向相同，如图所

示。这些曲线就称为电场

线。

【思考与讨论】组织学生思考、讨让学生

与同学讨论，通过观合作学习论、归纳归纳电

察以上几种电场线的分布场线的

情况，可以归纳出电场线特点。

的特点有哪些？

电场线的特点：电场

线始于正电荷（或无限远

处），终止于负电荷（或无

限远处），不闭合，不相交。

电场强处电场线密，电场

弱处电场线疏。

在电场的某一区域讲解倾听、理帮助学

里，如果各点的电场强度解、记忆生建构

大小和方向都相同，这个匀强电

区域的电场就称为匀强电场物理

场。匀强电场是一种物理模型。

模型，在实验和理论研究

中经常用到。

两块面积相等、互相

正对、彼此平行而又靠近

的金属板，分别带上等量

异种电荷，就可认为在两

板间形成了匀强电场（两

板边缘附近除外，参见

图）。匀强电场的电场线是

疏密均匀、互相平行的直

线，如图所示。

目前，静电已被应用讲述倾听让学生

到电力、机械、轻工、纺织、了解静

航空航天以及高技术领域电的应

有着广泛的应用领域，如用。

静电复印、静电植绒、静电

喷涂、静电除尘、静电火箭

发动机等。但是，如果不注

意，静电也可能给我们带

来很多危害。

静电的危害及防护方展示图片、自主学让学生

法组织学生习、阅读、了解静

在干燥的环境下，两自主学习、讨论、质电的危

种不同种类的材料相互摩巡视、指疑害及防

擦，一般都会产生静电。印导、答疑护方法。

刷厂里，印染厂里，在地毯

上行走的人，飞机与空气

摩擦而带的静电，静电对