【教學內(nèi)容】
第 5 單元第 1 節(jié)。
【教學目標】
1、理解電場是客觀存在的特殊物質(zhì)形式； 了解電場硬度的概念和定義，了解電場硬度方向的規(guī)律； 理解電場線的意義和性質(zhì)。 理解均勻電場的概念。
2. 會用電場線來描述電場，用電場硬度的定義進行簡單的估算； 學會運用觀察、歸納等對現(xiàn)象進行分析推理，發(fā)現(xiàn)客觀規(guī)律，感受比值法定義化學量。
3、通過靜電研究歷史知識的介紹，激發(fā)中學生熱愛科學的熱情，通過實驗觀察、分析推理，培養(yǎng)中學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和正確的思維方式.
【教學重點】
電場硬度的定義和電場線的含義。
【教學難點】
理解電場硬度的定義和電場線的含義。
【助教計劃】
橡膠棒、玻璃棒、絲綢、毛皮、驗電器、鐵架、草球等。
【教學過程】
◆創(chuàng)設情景──引出話題
1、講座展示：播放視頻、PPT，展示生活生產(chǎn)中的靜電。
2、實驗演示：棉線拉不直、梳頭飛揚等。
3、生活現(xiàn)象回顧：抖不掉的灰塵、冬天脫毛衣時的火花、咯吱咯吱的響聲等。
4、班主任說：以上現(xiàn)象的發(fā)生與靜電有關(guān)。 從明天開始，我們將探討靜電現(xiàn)象。
五、人類對靜電研究的歷史回顧
在中國電場 電場強度教案，秦末就有“敦謀（龜甲）芥子（小物之意）”的記載； 清代就有關(guān)于摩擦起電引起放電現(xiàn)象的記載：“洗頭脫衣時，有用梳子解結(jié)有光者，也有搖動者”。 ” 但對靜電現(xiàn)象的科學研究始于2000年后的18世紀，主要原因一是當時的社會發(fā)展水平對電沒有需求，二是科學技術(shù)水平落后難以為研究提供技術(shù)和設備。 支持。
歷史上，人類在靜電現(xiàn)象研究中遇到的主要困難：
一是物體的帶電量一般很小，靜電力很小，特別小的力沒有精密儀器檢測； 二是沒有電量單位，充電量難以判斷和控制； 三是物體具有一定的大小和形狀，電荷在物體上的分布不清晰，很難確定兩個帶電物體之間的距離。
靜電力科學研究的關(guān)鍵就是要解決上述問題。 誰能解決以上問題，誰就能取得研究的成功。
◆實驗探究──新課學習
1. 兩種電荷以及電荷之間的相互作用
1.摩擦起電與帶電物體的特性
中學生示范實驗：用玻璃棒、橡皮棒靠近紙屑，不會吸住紙屑； 用絲綢摩擦玻璃棒，用毛皮摩擦橡膠棒，將摩擦過的玻璃棒和橡膠棒分別用五彩紙屑吸引。
班主任說：通過摩擦，玻璃棒和橡膠棒帶電，帶有電荷。 這些起電形式稱為摩擦起電。 各種不同的物質(zhì)在相互摩擦時都可以帶電或帶電。 帶電或帶電的物體會吸引光和小物體。
2.兩次收費和互動
班主任說：人類通過探索知道，自然界中有兩種電荷，稱為正電荷和負電荷。 人們稱玻璃棒與絲綢摩擦所帶的電荷為正電荷，橡膠棒與毛皮摩擦所帶的電荷稱為負電荷。 人們還發(fā)現(xiàn)電荷之間存在相互作用，同類電荷相互矛盾，不同種類電荷相互吸引。
3.物體帶多少電——電
無論用什么方法使物體帶電，物體的帶電量總是可以不同的。 物體所帶電荷的多少稱為電荷量，簡稱電。 在國際單位制中，電的單位是庫侖，簡稱庫，用小寫英文字母“C”表示。
4.問一個問題
即使帶電物體彼此不接觸，它們之間仍然會產(chǎn)生力。 那么，這股力量是如何形成的呢？ 它如何作用于另一個帶電物體？
2、電場
1.哪些是電場？
電荷周圍的空間存在電場。 不管物體是如何帶電的，也不管物體處于什么樣的化學環(huán)境中，只要物體帶電，它周圍的空間就一定存在電場。
電場是一種特殊的物質(zhì)。 在自然界中電場 電場強度教案，物質(zhì)有兩種存在方式。 一種是我們平時可以看到和觸摸到的有形物體，比如日常生活中使用的各種材料組成的物體。 它們具有形狀、顏色、硬度、密度、導電性、功能、結(jié)構(gòu)等方面的區(qū)別。 物質(zhì)存在的另一種方式是場，如電場、磁場等，它們是看不見摸不著的，但能表現(xiàn)出人們可以感知到的特性，人們正是利用這種特性來研究電場。
2.電場的基本特性
電場的基本特征是它對其中的電荷有很強的影響。 這種力稱為電場力或庫侖力。
兩個帶電物體之間的電場力是由電場實現(xiàn)的。 例如，有兩個電荷A和B，電荷A在其周圍空間建立電場，電荷B在A的電場中，受A的電場的電場力的影響充電A； 同理，電荷B在其周圍空間建立電場，而電荷A在二次電荷的電場中，受到二次電荷電場的電場力的影響。
通過分析可知，電荷間的電場力是由電場產(chǎn)生的。
3.積分充值
1.引入背景
通常帶電物體具有不同的大小和形狀，即它們具有相同的電荷，因為它們的大小和形狀不同導致電荷在物體上的分布不同，這將影響電荷間相互作用力的研究。 帶電體的體積越小，或者當描述帶電體大小的量綱與兩個帶電體之間的距離相比可以忽略不計時，帶電體本身的大小對問題研究的影響就越小。 在這些情況下，帶電體可以忽略不計 將帶電體視為僅帶電荷的點。 就像研究物體的機械運動一樣，把物體看成一個有質(zhì)量的點——質(zhì)點。
2.積分充值
點電荷是為簡化研究而引入的理想模型。 實際帶電物體總是有一定的體積和形狀，不會是“點”，所以點電荷實際上并不存在。 但數(shù)學研究的一個重要策略是放棄次要激勵，把握主要激勵。 當帶電體之間的距離遠大于它們的尺寸時，它們的尺寸對它們之間的電場力的影響很小。 這時，電荷本身的大小可以忽略不計，它們可以看作是只有電荷的幾何點——點電荷。
例如，兩個半徑為20cm的帶電球，當兩個球的中心距離為30cm時，由于球的半徑與寬度幾乎相同，在這種情況下，不能將兩個帶電球視為作為積分費用； 如果兩個球的中心之間的距離為 此時，它們的寬度遠小于球的半徑，球的半徑對它們之間的電場力幾乎沒有影響。 它們可以被視為點電荷，其中電力集中在球的中心。
4、電場硬度
1.在電場中不同位置的電場強度特性不同
(1)科學家實驗考察：如圖所示，將帶電體Q形成的電場中的不同點A、B依次加載到同一個帶電體q中，發(fā)現(xiàn)電場的大小和方向q 上的場力不同。 B點的電場力大于B點的電場力。
(2) 實驗結(jié)果解釋：由于在兩個位置放置了相同的電荷，所以兩次遇到的電場力大小和方向的不同肯定不是q引起的，而是Q的電場引起的，表明電場的強弱、方向的不同。 如上實驗，帶電體Q的電場中A點的電場強于B點。
2.電場硬度
(1)科學家實驗考察：如圖所示，將帶電體Q形成的電場中的不同點A、B依次注入另一個帶電體q'，其在A、B兩點遇到的電場發(fā)現(xiàn)B與q的力不同，但對于A點，q與q'所受的電場力與電量之比相同； 對于B點，q和q'所受的電場力與電量之比也相同。 而A點的比值比B點的比值大，我們已經(jīng)知道A點的電場比B點強，所以我們可以推導，把帶電體放到電場中，而負載的帶電體會在電場中的某一點所經(jīng)歷的電場力與自身電荷之比的大小正好對應于電場的強弱。 在任何其他電場中進行調(diào)查都會產(chǎn)生相同的結(jié)果。
(2)電場硬度的定義
荷載到電場中某一點的電荷所受到的電場力F與其所帶電荷量q的比值稱為該點的電場強度（簡稱場強），用符號表示E、
(3) 單位：N/C（牛頓/庫侖）
(4)方向：正點電荷上電場力的方向。
5.電場線
1.引入背景
用圖像來表示電場的強度和方向。 電場硬度是描述電場強度和方向的數(shù)學量，因此電場硬度和電場線描述的是同一現(xiàn)象。 可以說，電場線就是電場硬度圖。 就像生動形象描述的三要素。
2.如何用電場線來描述電場
(1)力圖中線段的方向表示力的方向，所以可以在電場中畫一條有方向的腰線，電場的方向可以用腰線的方向或腰線上的切線方向。
(2)可按上述要求繪制多條腰線。 電場強的地方（電場硬度高）腰線較密，電場弱的地方（電場硬度小）腰線稀疏。 這樣腰線的相對明暗就可以代表電場的強弱（電場的硬度）
3.電場線
(1) 作圖方法及意義：可以在電場中從正電荷到負電荷繪制一系列曲線，使曲線上各點的場強方向都在該點的切線方向，這種的曲線稱為電場線。
同一電場下，電場線密集的區(qū)域電場硬度較高，電場線稀疏的區(qū)域電場硬度較小； 電場線上一點的切線方向表示該點電場強度的方向。
4.關(guān)于靜電場中電場線的討論
(1) 電場線是人為引入的描述電場的線。 人們總是在電場中畫出有限的幾條線，兩條腰線之間的“空白”感覺不到?jīng)]有電場。
(2) 電場線總是從正電荷開始，到負電荷結(jié)束。 對于一個孤立的正電荷，可以認為無窮遠處有一個負電荷，等待“接收”它“發(fā)出”的電場線； 對于一個孤立的負電荷，可以認為在無窮遠處有一個正電荷，它“發(fā)送”它“接收”電場線。
(3) 在沒有電荷的地方，任意兩條電場線都不相交。 因為對于電場中的一點，電場的方向是唯一的，如果兩條電場線相交于某一點，則該點的電場強度方向不是唯一的，這是與事實相反的。
(4) 電場線不是帶電粒子在電場中運動的軌跡。
5.幾個電場中的電場線
(1) 隔離的正負點電荷電場。
(2)電場中點電荷大小相同、符號相同的電場線。
6、均勻電場
一、均勻電場的概念
在一定區(qū)域內(nèi)的電場中，如果各點場強的大小和方向都相同，則稱該區(qū)域內(nèi)的電場為均勻電場。例如，在兩個帶電體之間的電場相互靠近的平行金屬板，除邊緣附近外，兩板對向空間內(nèi)的電場為均勻電場
2.均勻電場的說明
(1)均勻電場是電場中的一個區(qū)域。
(2)均勻電場中的電場線是等寬的平行直線。
◆溝通與評估──總結(jié)
1. 討論題：教材115頁“思考與實踐” 2.
2.引導中學生總結(jié)本節(jié)要點（見板書設計）
【工作任務】
1. 為備考，完成課本115頁“思考與實踐”的1和3。
2.寫了一篇小論文《電場硬度與電場線》
3.預覽第2節(jié)
【排版設計】