人教版物理（中職）類 5.1 電場 電場強(qiáng)度 教案（表格式）

課題第五章電場與磁場電磁感應(yīng)第一節(jié)電場電場強(qiáng)度1課時教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.了解電場、電場線、電場強(qiáng)度和勻強(qiáng)電場的概念；2.知道電場線的特點；3.了解電場強(qiáng)度的實際意義。能力目標(biāo)1.通過對電場線的學(xué)習(xí)，能用電場線描述電場；2.通過對電場強(qiáng)度概念的學(xué)習(xí)，能用電場強(qiáng)度的定義式進(jìn)行簡單計算；3.通過電場線的學(xué)習(xí)，了解用圖形描述電場的物理性質(zhì)的方法。情感目標(biāo)1.通過對本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法；2.通過對電場強(qiáng)度的了解，培養(yǎng)學(xué)生具體問題具體分析的思想。重點電場、電場線、電場強(qiáng)度和勻強(qiáng)電場的概念難點知道電場線的特點教具多媒體展示系統(tǒng)、電場線形狀的模擬演示實驗裝置、電荷在電場中不同位置的受力情況演示實驗裝置主要教學(xué)過程學(xué)生活動教學(xué)過程設(shè)計一、引入課題用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖5-1。提問：同學(xué)們經(jīng)常會看到如圖所示的高架電線，如果仔細(xì)觀察會發(fā)現(xiàn)，有的線架得高，有的線架得低，它們有什么區(qū)別嗎？（可能有學(xué)生回答：電壓高的架得高；電壓低的架得低。教師可以追問：為什么是這樣做呢？學(xué)生就回答不出來了）引入課題：為了弄清這個問題，我們要從最根本的靜電現(xiàn)象開始學(xué)起——第一節(jié)電場電場強(qiáng)度。二、電場在初中我們已經(jīng)學(xué)過，經(jīng)過摩擦的物體，如塑料筆桿、玻璃棒等，能夠吸引輕小物體，我們就說這些摩擦過的物體帶了電荷。電荷有兩種，正電荷和負(fù)電荷。提問：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶什么電荷？用毛皮摩擦過的橡膠棒帶什么電荷？（用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電荷。）用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖5-2。提問：請同學(xué)們觀看此圖并思考電的基本性質(zhì)是什么？（基本電性是：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。）電荷的多少叫作電荷量，常用Q或q表示，它的SI單位是C（庫）。通常，正電荷用正數(shù)表示，負(fù)電荷用負(fù)數(shù)表示?？茖W(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。我們把這個最小的電荷叫作元電荷，用e表示：C電荷間的相互作用是怎樣發(fā)生的呢？經(jīng)過長期的科學(xué)研究，人們認(rèn)識到：電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的。電場是一種存在于電荷周圍的看不見、摸不著的特殊物質(zhì)。只要電荷存在，電荷的周圍就存在著電場。電場的基本性質(zhì)是它對放入其中的電荷有力的作用，這種力叫作電場力。例如，電荷A對電荷B的作用，實際上是電荷A的電場對電荷B的作用；電荷B對電荷A的作用，實際上是電荷B的電場對電荷A的作用。三、電場線為了形象地描繪電場在空間的分布，英國物理學(xué)家法拉第提出了用電場線表示電場的方法。演示實驗：把奎寧的針狀結(jié)晶或頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里，放入電場中，這些微屑就按照電場強(qiáng)度的方向排列成規(guī)則的曲線，模擬出電場線的分布情景。（教師也可以給學(xué)生播放相關(guān)視頻或展示教材圖5-4。）用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖5-5。因此，我們可以在電場中畫出一系列帶箭頭的曲線，使這些曲線上每一點處跟箭頭指向一致的切線方向，都和該點的電場方向相同，如教材圖5-5所示。這些曲線就叫作電場線。用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖5-6。此圖所示是單個電荷的電場線分布圖。用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖5-7。此圖所示是兩個等量電荷的電場線分布圖。提問：同學(xué)們通過觀看這些電場線的分布圖，能否歸納出電場線的特點？（電場線始于正電荷（或無限遠(yuǎn)處），終止于負(fù)電荷（或無限遠(yuǎn)處），不閉合，不相交。電場強(qiáng)處電場線密，電場弱處電場線疏。）（學(xué)生肯定歸納不全，不足之處由教師補充。）四、電場強(qiáng)度在電場中的不同位置，電場的強(qiáng)弱程度不同。如何定量地描述電場的強(qiáng)弱呢？為了檢測電場的強(qiáng)弱，我們引入一個電荷量非常小的電荷——檢驗電荷。把電荷量為q的檢驗電荷放在電場中的某一點，檢驗電荷q會受到的電場力F的作用。演示實驗電荷在電場中不同位置的受力情況把一個帶正電的物體固定在A處，然后把一個拴在絲線下端的帶正電的小球先后掛在B，C，D等位置，如教材圖5-8所示。帶電小球受到的電場力的大小，可以通過絲線相對于豎直方向的偏角大小顯示出來。偏角越大，表示小球受到的電場力越大。實驗表明，帶電小球掛在B，C，D各點時受到的電場力依次減小。我們把放入電場中某點的電荷所受到的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫作該點的電場強(qiáng)度，用E表示，則電場強(qiáng)度的SI單位是N/C（牛/庫）。電場強(qiáng)度是矢量。物理學(xué)中規(guī)定，電場中某點的電場強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同。通常情況下，空氣是不導(dǎo)電的，但是如果電場特別強(qiáng)，空氣分子中的正、負(fù)電荷受到方向相反的強(qiáng)電場力，有可能被“撕”開，這種現(xiàn)象叫作空氣的電離。由于電離后的空氣中有了可以自由移動的電荷，空氣就可以導(dǎo)電了，這就是放電現(xiàn)象。燃?xì)庠?、打火機(jī)的點火裝置利用的就是這一原理。一般情況下，越靠近高壓電線的地方，電場強(qiáng)度越大；電壓越高的地方，電場強(qiáng)度也越大。因此，我國《電力設(shè)施保護(hù)條例》中規(guī)定，為了保證已建架空電力線路的安全運行和保障人民生活的正常供電而必須設(shè)置安全區(qū)域。各級電壓導(dǎo)線的安全距離如下：1～10kV——5m；35～110kV——10m；154～330kV——15m；500kV——20m。五、勻強(qiáng)電場用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖5-9。兩塊面積相等、互相正對、彼此平行而又靠近的金屬板，分別帶上等量異種電荷，就會在兩板間形成勻強(qiáng)電場（兩板邊緣附近除外，如圖所示）。用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖5-10。勻強(qiáng)電場的電場線是疏密均勻、互相平行的直線，如圖所示。提問：請同學(xué)們觀察圖中所示電場中A、B兩點（由教師指定），哪一點的電場強(qiáng)度大？（一樣大。因為電場線的疏密程度相同。）在電場的某一區(qū)域里，如果各點的電場強(qiáng)度大小和方向都相同，這個區(qū)域的電場就叫作勻強(qiáng)電場。勻強(qiáng)電場是最簡單的，同時也是很重要的電場，在實驗研究中經(jīng)常用到。觀看圖片學(xué)生思考并回答板書板書學(xué)生回答學(xué)生觀看學(xué)生回答教師板書板書板書板書板書板書學(xué)生觀察學(xué)生觀看學(xué)生觀看板書學(xué)生觀看學(xué)生觀看學(xué)生回答板書學(xué)生觀察板書板書板書回應(yīng)本節(jié)節(jié)前言中的問題板書學(xué)生觀看學(xué)生觀看學(xué)生回答板書小結(jié)電場電場強(qiáng)度1．電場電場是一種存在于電荷周圍的看不見、摸不著的特殊物質(zhì)。電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的。2．電場線在電場中畫出一系列帶箭頭的曲線，使這些曲線上每一點處跟箭頭指向一致的切線方向，都和該點的電場強(qiáng)度方向相同，這些曲線就叫作電場線。電場線始于正電荷（或無限遠(yuǎn)處），終止于負(fù)電荷（或無限遠(yuǎn)處），不閉合，不相交。電場強(qiáng)處電場線密，電場弱處電場線疏。3．電場強(qiáng)度放入電場中某點的電荷所受到的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫作該點的電場強(qiáng)度。電場中某點的電場強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同。4．勻強(qiáng)電場在電場的某一區(qū)域里，如果各點的電場強(qiáng)度大小和方向都相同，這個區(qū)域的電場就叫作勻強(qiáng)電場。回顧本節(jié)知識；體會思考方