高中物理(人教2019版)必修第三冊(cè)全冊(cè)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)

第9章《靜電場(chǎng)及其應(yīng)用》整體教學(xué)大單元設(shè)計(jì)

一、課程標(biāo)準(zhǔn)

【內(nèi)容要求】

3.1.1通過實(shí)驗(yàn)，了解靜電現(xiàn)象。能用原子結(jié)構(gòu)模型和電荷守恒的知識(shí)分析靜電現(xiàn)象。

3.1.2知道點(diǎn)電荷模型。知道兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律。體會(huì)探究庫(kù)侖定律過程中的

科學(xué)思想和方法。

3.1.3知道電場(chǎng)是一種物質(zhì)。了解電場(chǎng)強(qiáng)度，體會(huì)用物理量之比定義新物理量的方法。會(huì)

用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)。

3.1.4了解生產(chǎn)生活中關(guān)于靜電的利用與防護(hù)。

【活動(dòng)建議】

(1)通過觀察、查閱資料等方式，了解避雷針的結(jié)構(gòu)和基本原理，撰寫一篇研究報(bào)告。

(2)收集資料，綜述靜電的危害，了解預(yù)防的方法。

(3)通過觀察、查閱資料等方式，了解并分析電容器應(yīng)用的實(shí)例，撰寫研究報(bào)告。

二、單元教材概述

1.教材內(nèi)容

本單元是高中物理電磁學(xué)開篇內(nèi)容，是后續(xù)學(xué)習(xí)恒定電流、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)等知識(shí)的基礎(chǔ)，

在高中物理知識(shí)體系中占據(jù)關(guān)鍵地位，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生物理思維和科學(xué)探究能力意義重大。

2.教材特點(diǎn)

涵蓋電荷、庫(kù)侖定律、電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度、靜電的防止與利用。電荷部分介紹電荷種類、電

荷守恒定律、元電荷等概念;庫(kù)侖定律闡述電荷間相互作用力規(guī)律;電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度深入探究

電場(chǎng)特性；靜電的防止與利用體現(xiàn)知識(shí)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。各部分層層遞進(jìn)，從基礎(chǔ)概念

到規(guī)律探究，再到實(shí)際應(yīng)用，形成完整知識(shí)體系。

二、學(xué)情分析

1.知識(shí)基礎(chǔ)

學(xué)生初中接觸過簡(jiǎn)單電學(xué)知識(shí)，如電荷間相互作用、靜電現(xiàn)象等，對(duì)電學(xué)有初步認(rèn)識(shí)，但

理解停留在表面，未深入探究本質(zhì)。

2.能力水平

高二學(xué)生具備一定觀察、分析和邏輯思維能力，但構(gòu)建物理模型、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理

問題的能力有待提高，對(duì)抽象概念的理解存在困難。

3.學(xué)習(xí)特點(diǎn)

學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)興趣濃厚，喜歡通過直觀現(xiàn)象獲取知識(shí)，但自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)能力參差

不齊，部分學(xué)生缺乏主動(dòng)思考和探索精神。

三、單元學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.物理觀念

(1)物質(zhì)觀念

學(xué)生理解電荷是物質(zhì)的一種基本屬性，能區(qū)分正電荷和負(fù)電荷，掌握電荷守恒定律；理解

電場(chǎng)是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，具有能量和力的性質(zhì)，能夠用電場(chǎng)線形象地描述電場(chǎng)的

分布。

(2)運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念

理解電荷間的相互作用力遵循庫(kù)侖定律，能應(yīng)用庫(kù)侖定律解決電荷間的相互作用問題；理

解電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，能夠用電場(chǎng)強(qiáng)度公式計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度，并理解電場(chǎng)強(qiáng)度與

試探電荷的關(guān)系；理解電場(chǎng)具有能量，電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)能的變化；了解靜電現(xiàn)

象中的能量轉(zhuǎn)化過程，如靜電放電過程中的能量釋放和靜電吸附過程中的能量轉(zhuǎn)移。

2.科學(xué)思維

(1)能夠構(gòu)建電荷、電場(chǎng)等物理模型，并用這些模型解釋靜電現(xiàn)象；應(yīng)用物理模型解決電荷

間的相互作用問題，如利用庫(kù)侖定律計(jì)算電荷間的相互作用力。

⑵根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和物理定律進(jìn)行科學(xué)推理，得出合理的結(jié)論；運(yùn)用電場(chǎng)強(qiáng)度的概念進(jìn)行邏

輯推理，解決電場(chǎng)中的實(shí)際問題。

(3)能用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和物理定律支持自己的觀點(diǎn)，進(jìn)行科學(xué)論證；評(píng)價(jià)他人的觀點(diǎn)，并提出合

理的質(zhì)疑和反駁。

(4)敢于質(zhì)疑已有的物理觀念和結(jié)論，提出新的觀點(diǎn)和假設(shè)；嘗試運(yùn)用新的方法和手段解決

靜電學(xué)中的問題，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。

3.科學(xué)探究

(1)從生活實(shí)際出發(fā)，提出與靜電學(xué)相關(guān)的問題，如靜電放電的危害和靜電吸附的應(yīng)用等。

(2)通過實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)靜電學(xué)中的新問題和新現(xiàn)象；收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他相關(guān)

證據(jù)，支持自己的觀點(diǎn)和假設(shè)。

⑶運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和物理定律進(jìn)行邏輯推理，得出合理的結(jié)論；用物理語言解釋靜電現(xiàn)象和

實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如用庫(kù)侖定律解釋電荷間的相互作用力。

(4)將靜電學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題中，提出合理的解決方案；與他人交流自己的觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)

結(jié)果，進(jìn)行學(xué)術(shù)討論和合作研究；撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和科學(xué)論文，清晰地表達(dá)自己的研究過程和結(jié)

論。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

(1)理解科學(xué)是一種探索自然規(guī)律的方法論體系，具有相對(duì)性和局限性；認(rèn)識(shí)到靜電學(xué)是物

理學(xué)的一個(gè)分支，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。

(2)具備實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，尊重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和物理定律，不迷信權(quán)威和教條；具備開放和

包容的心態(tài)，敢于質(zhì)疑和挑戰(zhàn)已有的物理觀念和結(jié)論。

(3)了解靜電現(xiàn)象在自然界和工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用和潛在危害，具備防范靜電危害的意識(shí)；

能夠?qū)㈧o電學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題中，為解決社會(huì)問題貢獻(xiàn)自己的力量。

四、單元教學(xué)重難點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

(1)電荷守恒定律、庫(kù)侖定律的理解與應(yīng)用。

(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的概念、定義式及計(jì)算，電場(chǎng)線的特點(diǎn)及應(yīng)用。

(3)靜電平衡的概念及特征，靜電的防止與利用的原理。

2.教學(xué)難點(diǎn)

(1)對(duì)電場(chǎng)這一特殊物質(zhì)的理解，電場(chǎng)強(qiáng)度概念的建立。

(2)應(yīng)用庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí)解決復(fù)雜的電場(chǎng)問題，如電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加計(jì)算。

(3)理解靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電荷分布特點(diǎn)、尖端放電和靜電屏蔽現(xiàn)象的原理。

五、教學(xué)方法

1.講授法：通過清晰、準(zhǔn)確的語言，向?qū)W生講解靜電場(chǎng)的基本概念、原理和規(guī)律，使學(xué)生對(duì)

知識(shí)有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。例如在講解電荷守恒定律、庫(kù)侖定律等重要知識(shí)點(diǎn)時(shí)，運(yùn)用講授法進(jìn)

行詳細(xì)闡述。

2.實(shí)驗(yàn)法：通過演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀地觀察靜電現(xiàn)象，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，培

養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手能力。如摩擦起電實(shí)驗(yàn)、庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)、電場(chǎng)線模擬實(shí)驗(yàn)等。

3.討論法：組織學(xué)生對(duì)一些有爭(zhēng)議或具有啟發(fā)性的問題進(jìn)行討論，激發(fā)學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)

生之間的思想交流與合作，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和批判性思維。例如在討論電場(chǎng)強(qiáng)度與試

探電荷的關(guān)系時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生展開討論。

4.類比法：將抽象的物理概念與生活中常見的事物進(jìn)行類比，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知

識(shí)。如將電場(chǎng)類比為重力場(chǎng)，幫助學(xué)生理解電場(chǎng)的性質(zhì)。

5.問題驅(qū)動(dòng)法：提出一系列具有啟發(fā)性和層次性的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考、探究，逐步深入理

解知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和自主學(xué)習(xí)能力。例如在教學(xué)過程中，通過設(shè)置問題鏈，

引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握靜電學(xué)的知識(shí)。

6.多媒體輔助教學(xué)法：利用圖片、動(dòng)畫、視頻等展示靜電現(xiàn)象和電場(chǎng)分布，化抽象為直觀，

增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。

六、教學(xué)資源

1.教材、教師教學(xué)用書、相關(guān)參考資料。

2.實(shí)驗(yàn)器材：摩擦起電演示儀、驗(yàn)電器、靜電計(jì)、庫(kù)侖扭秤模型、電場(chǎng)線演示板、平行板電

容器、靜電除塵器演示儀等。

3.多媒體課件、動(dòng)畫、視頻等教學(xué)素材，如模擬電場(chǎng)分布的動(dòng)畫、靜電現(xiàn)象在生活和工業(yè)中

應(yīng)用的視頻等。

4.在線教學(xué)平臺(tái)、物理學(xué)習(xí)軟件等數(shù)字化資源，供學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)和交流討論。

七、教學(xué)過程

(-)整體認(rèn)知(2課時(shí))

1.創(chuàng)設(shè)大情境

展示一段工業(yè)生產(chǎn)中因靜電問題導(dǎo)致火災(zāi)的視頻，以及靜電在工業(yè)除塵、靜電噴漆等方面

應(yīng)用的視頻。組織學(xué)生討論靜電現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的利與弊，從而引出本單元的主題——靜電

場(chǎng)及其應(yīng)用。

2.設(shè)計(jì)問題鏈

(1)電是什么？怎樣使物體帶電？

⑵我們知道帶電體間存在相互作用力，這種作用力遵循什么樣的規(guī)律？

（3）力具有可傳遞性，力的傳遞需要介質(zhì)，帶電體間的相互作用力是通過什么介質(zhì)來傳遞的？

怎樣感知這種介質(zhì)？

（4）靜電現(xiàn)象對(duì)生產(chǎn)生活有哪些應(yīng)用？又該如何防止靜電帶來的危害？

3.設(shè)計(jì)大任務(wù)

要求學(xué)生以小組為單位，利用生活中的材料制作一個(gè)簡(jiǎn)易的靜電除塵器，并在課堂上展示

其制作過程和工作原理。通過這個(gè)大任務(wù)，讓學(xué)生在實(shí)踐中綜合運(yùn)用所學(xué)的靜電學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)

學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

（二）單元課時(shí)設(shè)計(jì)（10課時(shí)）

第1節(jié)電荷（1課時(shí)）

第1課時(shí)

1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入（5分鐘）

展示初中階段用絲綢摩擦玻璃棒吸引小紙屑、用毛皮摩擦橡膠棒吸附碎紙片的實(shí)驗(yàn)圖片，

提問：“摩擦起電后，物體為什么能吸引輕小物體？自然界存在幾種電荷？它們之間的相互作

用規(guī)律是什么？”引導(dǎo)學(xué)生回顧同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引的基本規(guī)律，由此引出

本節(jié)課對(duì)電荷本質(zhì)和特性的深入探究。

2.新課教學(xué)（25分鐘）

（1）電荷的基本概念與發(fā)現(xiàn)歷程

利用PPT展示富蘭克林風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)的歷史資料與動(dòng)畫演示，詳細(xì)講解正、負(fù)電荷的定義來源。

結(jié)合物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)模型圖，向?qū)W生說明所有物質(zhì)由原子構(gòu)成，原子由原子核和核外電子組成，

電子的得失會(huì)導(dǎo)致物體帶電，進(jìn)而解釋帶電現(xiàn)象的本質(zhì)。

（2）摩擦起電實(shí)驗(yàn)與本質(zhì)分析

教師進(jìn)行規(guī)范的演示實(shí)驗(yàn)，分別用毛皮摩擦橡膠棒、絲綢摩擦玻璃棒，讓學(xué)生近距離觀察

帶電體吸引輕小物體的現(xiàn)象，并使用驗(yàn)電器檢測(cè)物體帶電情況。隨后組織學(xué)生以4人為一組進(jìn)

行討論，思考“摩擦起電是否創(chuàng)造了電荷”這一核心問題。教師深入各小組參與討論，適時(shí)引導(dǎo)

學(xué)生從原子結(jié)構(gòu)角度分析，最終得出摩擦起電的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，并非創(chuàng)造電荷。

（3）電荷量與元電荷

引入電荷量（Q）的概念，講解其物理意義和國(guó)際單位庫(kù)侖（C）。通過播放密立根油滴

實(shí)驗(yàn)的高清還原視頻，詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)原理——通過精確控制油滴在電場(chǎng)和重力場(chǎng)中的受力平衡,

測(cè)量出油滴所帶電荷量，發(fā)現(xiàn)所有油滴電荷量都是某個(gè)最小電荷量的整數(shù)倍，從而引出元電荷

（e=1.6x10-19C）的概念，強(qiáng)調(diào)元電荷是自然界中最小的電荷量單位，任何帶電體的電荷量

都只能是元電荷的整數(shù)倍。

3.課堂小結(jié)（5分鐘）

師生共同梳理本節(jié)課核心知識(shí)點(diǎn)：明確電荷的兩種類型，掌握摩擦起電的電子轉(zhuǎn)移本質(zhì)，

理解電荷量的概念及元電荷的數(shù)值和意義。教師利用思維導(dǎo)圖工具，在黑板或電子白板上逐步

構(gòu)建知識(shí)框架，將各知識(shí)點(diǎn)的邏輯關(guān)系清晰呈現(xiàn)，特別強(qiáng)調(diào)“電荷守恒”（在孤立系統(tǒng)中，電荷

總量不變）這一重要結(jié)論。

4.課堂練習(xí)（10分鐘）

設(shè)置基礎(chǔ)題考查學(xué)生對(duì)電荷基本概念的理解，如判斷不同物質(zhì)摩擦后的帶電情況;設(shè)計(jì)思

考題，如“兩個(gè)完全相同的輕質(zhì)小球，一個(gè)帶+3Q電荷，一個(gè)帶-Q電荷，將它們接觸后再

分開，各自帶電量為多少？”引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用電荷轉(zhuǎn)移和守恒知識(shí)進(jìn)行分析。

第2課時(shí)

1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入（5分鐘）

通過提問回顧上節(jié)課重點(diǎn)內(nèi)容：“摩擦起電的微觀本質(zhì)是什么？元電荷的數(shù)值是多少？”隨

后展示“帶電體接觸驗(yàn)電器金屬球，驗(yàn)電器金屬箔張開”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出問題：“除了摩擦起

電，是否還有其他使物體帶電的方式？這些方式的原理又是什么？”引發(fā)學(xué)生對(duì)新內(nèi)容的學(xué)習(xí)

興趣。

2.新課教學(xué)（25分鐘）

（1）感應(yīng)起電與接觸起電實(shí)驗(yàn)及原理

教師進(jìn)行感應(yīng)起電演示實(shí)驗(yàn)，將帶正電的物體靠近不帶電的金屬導(dǎo)體，用靜電計(jì)檢測(cè)金屬

導(dǎo)體兩端的帶電情況，引導(dǎo)學(xué)生觀察到導(dǎo)體兩端感應(yīng)出異種電荷。結(jié)合動(dòng)畫演示，詳細(xì)講解感

應(yīng)起電的原理一在電場(chǎng)作用下，導(dǎo)體中的自由電子發(fā)生定向移動(dòng)，使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)電荷聚集。

對(duì)比進(jìn)行接觸起電實(shí)驗(yàn)，讓帶電小球與不帶電小球接觸，觀察兩球帶電情況，分析得出接觸起

電是電荷直接從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。最后用表格形式對(duì)比三種起電方式（摩擦起電、

感應(yīng)起電、接觸起電）的異同點(diǎn)，從起電方式、電荷轉(zhuǎn)移過程、本質(zhì)原因等方面進(jìn)行總結(jié)。

（2）電荷守恒定律的深入探究

通過“帶電小球接觸多個(gè)中性物體，最終所有物體電荷量總和不變”的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證電

荷守恒定律。結(jié)合化學(xué)反應(yīng)中的離子反應(yīng)實(shí)例，如氯化鈉的電離過程，拓展講解電荷守恒定律

在更廣泛領(lǐng)域的普適性，強(qiáng)調(diào)在任何物理或化學(xué)變化過程中，系統(tǒng)的電荷總量始終保持不變。

（3）靜電現(xiàn)象的應(yīng)用與危害實(shí)例分析

展示靜電吸附在空氣凈化中的應(yīng)用圖片、靜電除塵設(shè)備的工作視頻，以及靜電復(fù)印技術(shù)的

原理動(dòng)畫，詳細(xì)講解這些應(yīng)用如何利用靜電特性實(shí)現(xiàn)特定功能。同時(shí)，播放油罐車因靜電引發(fā)

火災(zāi)、電子元件因靜電擊穿損壞的警示視頻，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析靜電產(chǎn)生危害的原因，

組織學(xué)生分組討論在生活中常見的靜電現(xiàn)象及其應(yīng)對(duì)措施。

3.課堂小結(jié)（5分鐘）

使用表格對(duì)比三種起電方式的關(guān)鍵要素，再次強(qiáng)調(diào)電荷守恒定律在不同場(chǎng)景中的應(yīng)用。結(jié)

合學(xué)生討論結(jié)果，總結(jié)日常生活中靜電防護(hù)的常見方法和重要性，如加油站的防靜電措施、電

腦機(jī)房的防靜電地板等。

4.課堂練習(xí)（10分鐘）

基礎(chǔ)題要求學(xué)生判斷給定場(chǎng)景中的起電方式，并分析電荷的移動(dòng)方向；應(yīng)用題則讓學(xué)生根

據(jù)所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)防止家中電器因靜電受損的方案，并簡(jiǎn)要說明原理。

第2節(jié)庫(kù)侖定律（2課時(shí)）

第1課時(shí)

1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入（5分鐘）

展示兩個(gè)帶電小球相互排斥的動(dòng)態(tài)示意圖，提問學(xué)生：“電荷間相互作用力的大小可能與

哪些因素有關(guān)？”引導(dǎo)學(xué)生回顧力學(xué)中影響彈簧彈力、重力大小的因素，由此引發(fā)學(xué)生對(duì)電荷

間作用力定量研究的興趣，自然過渡到庫(kù)侖定律的學(xué)習(xí)。

2.新課教學(xué)(25分鐘)

(1)庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)背景與原理詳解

通過播放精心制作的歷史紀(jì)錄片片段，介紹庫(kù)侖所處的時(shí)代背景和科學(xué)探索需求，引出庫(kù)

侖扭秤實(shí)驗(yàn)。利用實(shí)物模型和3D動(dòng)畫，從多個(gè)角度展示庫(kù)侖扭秤的結(jié)構(gòu)——包括懸絲、帶電

小球、刻度盤等關(guān)鍵部件，詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)如何巧妙地利用扭秤的力矩平衡原理解決“微小力測(cè)

量”難題，以及通過相同金屬小球接觸平分電量的方法實(shí)現(xiàn)“電量控制”。

(2)庫(kù)侖定律公式推導(dǎo)與解讀

結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，引導(dǎo)學(xué)生觀察靜電力F與兩電荷電荷量Qi、Q2、電荷間距離r之間的

變化關(guān)系。采用逐步引導(dǎo)的方式，先讓學(xué)生分析保持一個(gè)變量不變時(shí)，另外兩個(gè)變量與靜電力

的關(guān)系，進(jìn)而歸納總結(jié)出靜電力與電荷量成正比、與距離平方成反比的規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，推

導(dǎo)出庫(kù)侖定律的公式F=/c攀，詳細(xì)解釋公式中每個(gè)物理量的含義，并通過具體數(shù)值代入計(jì)

算，說明靜電力常量k=9xWN-m2/C的物理意義和單位換算。

(3)點(diǎn)電荷模型的建立與適用條件

類比質(zhì)點(diǎn)模型的建立過程，向?qū)W生說明點(diǎn)電荷是一種理想化物理模型。通過對(duì)比實(shí)際帶電

體和點(diǎn)電荷的差異，強(qiáng)調(diào)當(dāng)帶電體的形狀、大小對(duì)所研究的靜電力問題影響可忽略不計(jì)時(shí)，可

將其視為點(diǎn)電荷。結(jié)合具體例子，如研究?jī)蓚€(gè)相距較遠(yuǎn)的帶電球體間的作用力時(shí)，若球體尺寸

遠(yuǎn)小于間距，可看作點(diǎn)電荷；反之，若距離較近，就不能簡(jiǎn)單視為點(diǎn)電荷，幫助學(xué)生理解庫(kù)侖

定律“真空中、點(diǎn)電荷”的適用條件。

3.課堂小結(jié)（5分鐘）

總結(jié)庫(kù)侖定律的核心要素，包括公式、適用條件和點(diǎn)電荷模型的特點(diǎn)。通過對(duì)比表格，從

公式形式、物理意義、適用范圍等方面，詳細(xì)分析庫(kù)侖定律與萬有引力定律的異同點(diǎn)，加深學(xué)

生對(duì)物理規(guī)律的理解和記憶。

4.課堂練習(xí)（10分鐘）

基礎(chǔ)題設(shè)置為計(jì)算兩個(gè)已知電荷量和距離的點(diǎn)電荷間的靜電力大?。凰伎碱}則提出“當(dāng)帶

電體不能視為點(diǎn)電荷時(shí)，庫(kù)侖定律是否適用？如果不適用，我們可以采用什么方法近似處理？”

引導(dǎo)學(xué)生思考物理模型的局限性和實(shí)際問題的解決思路。

第2課時(shí)

1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入（5分鐘）

通過提問回顧庫(kù)侖定律的公式、適用條件及靜電力常量k的數(shù)值;展示兩個(gè)點(diǎn)電荷在不同

距離下的受力示意圖，提出問題：“如果空間中存在多個(gè)點(diǎn)電荷，如何計(jì)算其中一個(gè)電荷所受

的靜電力？”從而引出靜電力疊加原理的學(xué)習(xí)。

2.新課教學(xué)（25分鐘）

（1）靜電力疊加原理的推導(dǎo)與應(yīng)用

以兩個(gè)等量異種電荷對(duì)第三個(gè)電荷的作用為例，在黑板上進(jìn)行受力分析，畫出每個(gè)點(diǎn)電荷

對(duì)第三個(gè)電荷的作用力方向。結(jié)合平行四邊形定則，詳細(xì)講解如何進(jìn)行矢量合成，得出第三個(gè)

電荷所受的合力。通過多個(gè)不同電荷量、不同位置關(guān)系的點(diǎn)電荷組合實(shí)例，逐步演示合力的計(jì)

算過程，引導(dǎo)學(xué)生掌握“先分別計(jì)算各點(diǎn)電荷的作用力，再進(jìn)行矢量疊加”的解題方法。利用幾

何畫板軟件，動(dòng)態(tài)演示隨著點(diǎn)電荷位置和電荷量變化，合力大小和方向的變化情況，幫助學(xué)生

直觀理解。

(2)典型例題分析與解題思路培養(yǎng)

選取“三個(gè)共線點(diǎn)電荷的平衡問題”“多個(gè)點(diǎn)電荷在平面內(nèi)分布的合力計(jì)算問題”等典型例題,

采用“教師引導(dǎo)-學(xué)生思考-共同解答”的模式進(jìn)行講解。首先帶領(lǐng)學(xué)生仔細(xì)審題，提取關(guān)鍵

信息，明確研究對(duì)象和已知條件；然后指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行受力分析，畫出受力示意圖；接著列出平

衡方程或根據(jù)矢量合成法則列出合力計(jì)算式；最后求解方程并對(duì)結(jié)果進(jìn)行合理性分析。在講解

過程中，總結(jié)出“受力分析一列方程一求解一檢驗(yàn)”的通用解題思路，強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)，如正負(fù)電

荷的作用力方向判斷、矢量運(yùn)算的準(zhǔn)確性等。

(3)庫(kù)侖定律在實(shí)際中的應(yīng)用拓展

展示靜電分選技術(shù)的工作流程圖、靜電噴涂設(shè)備的實(shí)物圖片和工作視頻，結(jié)合庫(kù)侖定律，

詳細(xì)分析這些技術(shù)如何利用電荷間的相互作用力實(shí)現(xiàn)物料分離、均勻噴涂等功能。介紹庫(kù)侖定

律在靜電加速器、離子束加工等高科技領(lǐng)域的應(yīng)用，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，讓學(xué)生體會(huì)物理知識(shí)

的實(shí)用性和重要性。

3.課堂小結(jié)(5分鐘)

系統(tǒng)梳理靜電力疊加的計(jì)算步驟和方法，強(qiáng)調(diào)矢量性在計(jì)算中的關(guān)鍵作用；總結(jié)庫(kù)侖定律

在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究等實(shí)際問題中的典型應(yīng)用場(chǎng)景，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用能

力。

4.課堂練習(xí)(10分鐘)

基礎(chǔ)題要求學(xué)生計(jì)算兩個(gè)帶不同電荷量的點(diǎn)電荷在給定距離下的靜電力大小和方向;綜合

題則設(shè)置多個(gè)點(diǎn)電荷在二維平面分布的情境，讓學(xué)生計(jì)算其中一個(gè)點(diǎn)電荷所受的合力，鍛煉學(xué)

生運(yùn)用靜電力疊加原理解決復(fù)雜問題的能力。

第3節(jié)電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度（3課時(shí)）

第1課時(shí)

1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入（5分鐘）

展示兩個(gè)未接觸的帶電小球相互吸引或排斥的實(shí)驗(yàn)視頻，提出問題：“電荷間不接觸是如

何產(chǎn)生相互作用力的？這種作用是瞬間完成的，還是需要傳遞過程？”引導(dǎo)學(xué)生回顧“磁體通過

磁場(chǎng)相互作用”的知識(shí)，通過類比，自然引出電場(chǎng)的概念，激發(fā)學(xué)生對(duì)電場(chǎng)本質(zhì)的探究欲望。

2.新課教學(xué)（25分鐘）

⑴電場(chǎng)的物質(zhì)性探究

通過播放“帶電體周圍電場(chǎng)對(duì)輕小物體（如碎紙屑、鋁箔片）的作用”高清慢動(dòng)作視頻，以

及“人體帶電后頭發(fā)豎起散開”的趣味實(shí)驗(yàn)視頻，直觀展示電場(chǎng)的存在和作用效果。結(jié)合視頻畫

面，教師詳細(xì)講解電場(chǎng)是一種客觀存在的特殊物質(zhì)，雖然看不見、摸不著，但可以通過其對(duì)放

入其中的電荷產(chǎn)生力的作用來感知它的存在。對(duì)比空氣、水等常見實(shí)物物質(zhì)的特性，如具有質(zhì)

量、占據(jù)空間等，說明電場(chǎng)作為特殊物質(zhì)的獨(dú)特之處，如具有能量和動(dòng)量、可以脫離電荷單獨(dú)

存在等，幫助學(xué)生建立對(duì)電場(chǎng)物質(zhì)性的正確認(rèn)識(shí)。

⑵電場(chǎng)強(qiáng)度概念的引入與定義

進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)，將一個(gè)帶電量為q的試探電荷（輕質(zhì)小球帶電）先后放入某電場(chǎng)中的不

同位置，用傳感器測(cè)量試探電荷在各位置所受的電場(chǎng)力F,并記錄數(shù)據(jù)。引導(dǎo)學(xué)生觀察分析數(shù)

據(jù)，發(fā)現(xiàn)對(duì)于電場(chǎng)中某一確定位置，無論試探電荷q的大小如何變化，F(xiàn)與q的比值始終保持

不變；而在不同位置，該比值則不同。由此引出電場(chǎng)強(qiáng)度（E）的定義，即E=F/q,強(qiáng)調(diào)電場(chǎng)

強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量，與試探電荷的電荷量和受力大小無關(guān)，只取決于電場(chǎng)本身

的分布情況。

⑶電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量性講解

通過在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中放置正、負(fù)試探電荷的模擬動(dòng)畫，分別展示正、負(fù)試探電荷所受電場(chǎng)

力的方向。結(jié)合電場(chǎng)強(qiáng)度的定義,講解電場(chǎng)強(qiáng)度的方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向，

由此說明電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，既有大小又有方向。通過多個(gè)不同電場(chǎng)場(chǎng)景下電場(chǎng)強(qiáng)度方向判斷的

實(shí)例，幫助學(xué)生掌握電場(chǎng)強(qiáng)度矢量性的特點(diǎn)和判斷方法。

3.課堂小結(jié)（5分鐘）

總結(jié)本節(jié)課的核心內(nèi)容，包括電場(chǎng)的概念、電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=:、單位（N/C或"㈤

以及矢量性。利用對(duì)比表格，從定義、決定因素、物理意義等方面，清晰區(qū)分電場(chǎng)力F和電場(chǎng)

強(qiáng)度E,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)概念的理解。

4.課堂練習(xí)（10分鐘）

基礎(chǔ)題給出試探電荷的電荷量和所受電場(chǎng)力，要求學(xué)生計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。凰伎碱}設(shè)置

為“在某電場(chǎng)中，若將試探電荷的電荷量增大一倍，它所受的電場(chǎng)力如何變化？該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)

度是否改變？為什么？”引導(dǎo)學(xué)生深入理解電場(chǎng)強(qiáng)度的本質(zhì)。

第2課時(shí)

1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入(5分鐘)

通過提問回顧電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式及物理意義；展示點(diǎn)電荷電場(chǎng)中不同位置處試探電荷的受

力示意圖，提出問題：“點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向如何分布？能否根據(jù)庫(kù)侖定律推導(dǎo)

出點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式？”引發(fā)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的思考和探索。

2.新課教學(xué)(25分鐘)

⑴點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式推導(dǎo)與應(yīng)用：

設(shè)場(chǎng)源點(diǎn)電荷的電荷量為Q,在距離它r處放入一個(gè)電荷量為q的試探電荷。根據(jù)庫(kù)侖定律

F=k,結(jié)合電場(chǎng)強(qiáng)度定義E=；,引導(dǎo)學(xué)生逐步推導(dǎo)得出點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=k*

詳細(xì)分析公式中各物理量的含義，強(qiáng)調(diào)該公式中Q為場(chǎng)源電荷電荷量，r為研究點(diǎn)到場(chǎng)源電荷

的距離。通過多個(gè)具體例題，如計(jì)算距離點(diǎn)電荷Q=2x10-6。為Q5m處的電場(chǎng)強(qiáng)度，讓學(xué)生

掌握公式的應(yīng)用方法，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析電場(chǎng)強(qiáng)度大小與場(chǎng)源電荷電荷量、距離的關(guān)系，理解

電場(chǎng)強(qiáng)度的分布規(guī)律。

(2)電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理的深化與計(jì)算

以兩個(gè)點(diǎn)電荷Qi和Q2在空間中共同產(chǎn)生電場(chǎng)為例，分別分析每個(gè)點(diǎn)電荷在某點(diǎn)P處產(chǎn)生的

電場(chǎng)強(qiáng)度E1和E2的大小和方向。根據(jù)矢量合成的平行四邊形定則，講解如何計(jì)算P點(diǎn)的合電場(chǎng)

強(qiáng)度E。通過改變點(diǎn)電荷的電荷量、位置和數(shù)量，設(shè)置多個(gè)不同的計(jì)算實(shí)例，讓學(xué)生逐步熟練

掌握電場(chǎng)強(qiáng)度疊加的計(jì)算方法。利用計(jì)算機(jī)模擬軟件，動(dòng)態(tài)展示多個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度疊加后的

電場(chǎng)分布情況，幫助學(xué)生直觀理解疊加原理。

(3)勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)與公式推導(dǎo)

展示平行板電容器的實(shí)物模型和內(nèi)部電場(chǎng)分布的模擬動(dòng)畫，介紹勻強(qiáng)電場(chǎng)的概念，即電場(chǎng)

強(qiáng)度大小處處相等、方向處處相同的電場(chǎng)。通過分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的受力情況，結(jié)合

功和能的知識(shí)，推導(dǎo)得出電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系公式u=Ed（其中U為兩點(diǎn)間電勢(shì)差，d為

沿電場(chǎng)方向的距離），詳細(xì)講解公式的適用條件和各物理量的含義，并通過例題演示公式的應(yīng)

用。

3.課堂小結(jié)（5分鐘）

對(duì)比點(diǎn)電荷電場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)，從電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向分布規(guī)律，以及相關(guān)公式等

方面進(jìn)行總結(jié)。梳理電場(chǎng)強(qiáng)度疊加的計(jì)算步驟和方法，強(qiáng)調(diào)矢量運(yùn)算的準(zhǔn)確性和注意事項(xiàng)，幫

助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系。

4.課堂練習(xí)（10分鐘）

基礎(chǔ)題要求學(xué)生計(jì)算點(diǎn)電荷在給定位置產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度；綜合題設(shè)置多個(gè)點(diǎn)電荷分布的場(chǎng)

景，讓學(xué)生計(jì)算某點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度，或在勻強(qiáng)電場(chǎng)中已知電勢(shì)差和距離，計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度大小，

提升學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

第3課時(shí)

1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入（5分鐘）

提問回顧點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式、電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理以及勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)和公式；展示復(fù)雜

電場(chǎng)中試探電荷的受力分析圖，提出問題：“如何更直觀地描述電場(chǎng)的分布情況？”引出本節(jié)課

電場(chǎng)線的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

2.新課教學(xué)（25分鐘）

⑴電場(chǎng)線的概念與基本性質(zhì)：

通過動(dòng)畫演示，展示在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中，正電荷從某一位置出發(fā)，在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌

跡，類比引入電場(chǎng)線的概念一電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的一系列有方向的曲線,

曲線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，曲線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。結(jié)

合動(dòng)畫和示意圖，詳細(xì)講解電場(chǎng)線的基本性質(zhì)：電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷（或無窮

遠(yuǎn)）；電場(chǎng)線不相交、不閉合；電場(chǎng)線不是真實(shí)存在的，而是一種理想化的物理模型。

（2）典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布繪制與分析

利用PPT動(dòng)態(tài)演示和3D動(dòng)畫，分別展示點(diǎn)電荷、等量同種電荷、等量異種電荷、勻強(qiáng)電

場(chǎng)等典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況。引導(dǎo)學(xué)生觀察電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)，分析電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方

向變化規(guī)律。通過對(duì)比不同電場(chǎng)的電場(chǎng)線圖案，幫助學(xué)生理解電場(chǎng)線的疏密與電場(chǎng)強(qiáng)度大小的

關(guān)系，以及電場(chǎng)線方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向的一致性。

3.課堂小結(jié)（5分鐘）

梳理電場(chǎng)線的特點(diǎn)，對(duì)比點(diǎn)電荷、等量的同種和異種電荷、以及勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)周圍的電

場(chǎng)線的分布特點(diǎn)、電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算方法進(jìn)行總結(jié)。

4.課堂練習(xí)（10分鐘）

設(shè)置題目要求學(xué)生根據(jù)電場(chǎng)線的分布圖，判斷各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向，或者根據(jù)給定

的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向，繪制出相應(yīng)的電場(chǎng)線分布圖，以此檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)電場(chǎng)線概念的理解和應(yīng)

用能力。

第4節(jié)靜電的防止與利用（2課時(shí)）

第1課時(shí)：靜電的應(yīng)用

1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入（5分鐘）

展示靜電除塵設(shè)備的實(shí)物圖和工作視頻片段，提問：“為什么帶電粉塵會(huì)被吸附到電極上？

這與我們學(xué)過的電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)力有什么關(guān)系？”引導(dǎo)學(xué)生回顧電場(chǎng)對(duì)帶電粒子的作用規(guī)律，

引出靜電現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用探究。

2.新課教學(xué)（25分鐘）

⑴靜電應(yīng)用的原理與典型案例

①靜電除塵

通過動(dòng)態(tài)PPT演示工業(yè)靜電除塵器的結(jié)構(gòu)（高壓電極、集塵板），講解原理：高壓電場(chǎng)

使空氣電離產(chǎn)生離子，粉塵顆粒吸附離子后帶電，在電場(chǎng)力作用下向電極板運(yùn)動(dòng)并沉積。結(jié)合

火力發(fā)電廠除塵案例，分析其環(huán)保價(jià)值。

②靜電復(fù)?。ㄎ脑恚?/p>

播放靜電復(fù)印過程動(dòng)畫，分步驟講解：硒鼓充電（均勻帶電）一曝光（圖像區(qū)域電荷消

失）一墨粉吸附（帶電墨粉附著在靜電潛像區(qū)）一轉(zhuǎn)?。坜D(zhuǎn)移到紙張）。引導(dǎo)學(xué)生分析

每一步驟中電場(chǎng)力對(duì)電荷分布的影響。

③靜電噴涂與靜電紡絲

展示靜電噴涂設(shè)備示意圖，說明涂料顆粒帶電后在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線均勻附著到工件表面的

原理；通過視頻展示靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維的過程，講解高電壓下帶電液滴在電場(chǎng)中拉伸

成絲的機(jī)制，聯(lián)系材料科學(xué)中的前沿應(yīng)用。

（2）實(shí)驗(yàn)演示與原理驗(yàn)證

教師演示“靜電吸附輕質(zhì)泡沫”實(shí)驗(yàn)：用起電機(jī)使金屬板帶電，觀察泡沫顆粒在電場(chǎng)中的定

向運(yùn)動(dòng)；組織學(xué)生分組操作“靜電飛雪”小實(shí)驗(yàn)（帶電塑料棒吸引碎紙屑），體驗(yàn)電場(chǎng)力對(duì)微小

帶電體的作用，強(qiáng)化對(duì)靜電應(yīng)用原理的理解。

3.課堂小結(jié)（5分鐘）

通過思維導(dǎo)圖的形式，直觀展現(xiàn)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)框架，包括靜電除塵、靜電復(fù)印、靜電噴

涂與靜電紡絲等靜電應(yīng)用的原理及典型案例，以及實(shí)驗(yàn)演示中電場(chǎng)力對(duì)帶電體的作用效果。通

過梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生鞏固記憶，形成系統(tǒng)的認(rèn)知體系。

4.課堂練習(xí)（10分鐘）

基礎(chǔ)題可以設(shè)計(jì)為學(xué)生根據(jù)靜電除塵器的工作原理，分析影響其除塵效率的因素；綜合題

則要求學(xué)生結(jié)合靜電復(fù)印或靜電噴涂的過程，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的靜電應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方案，考察學(xué)生將

理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的能力。

第2課時(shí)：靜電的危害與防止

1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入（5分鐘）

播放“油罐車靜電起火”新聞片段，提問：“為什么運(yùn)輸易燃易爆液體的車輛需要安裝拖地鏈

條？靜電在什么情況下會(huì)造成危害？”引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合電荷積累、放電現(xiàn)象，聯(lián)系之前學(xué)過的電

荷守恒定律，思考靜電危害的產(chǎn)生機(jī)制。

2.新課教學(xué)（25分鐘）

⑴靜電危害的類型與案例分析

①工業(yè)危害

分析煤礦瓦斯爆炸事故中靜電火花的誘因，展示礦井中防靜電通風(fēng)設(shè)備；講解電子工廠中

靜電對(duì)集成電路的損傷（如CMOS芯片擊穿），通過顯微鏡圖片對(duì)比正常芯片與靜電損壞芯

片的差異。

②生活危害

演示“毛衣靜電放電”實(shí)驗(yàn)（黑暗中觀察火花），講解干燥環(huán)境下人體帶電的原因（摩擦起

電與絕緣材料）；播放“加油站靜電引發(fā)火災(zāi)”模擬視頻，分析加油時(shí)穿化纖衣物的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）靜電防止的技術(shù)與措施

①導(dǎo)電材料應(yīng)用

講解油罐車拖地鏈條（金屬導(dǎo)體及時(shí)導(dǎo)走電荷）、防靜電地板（導(dǎo)電橡膠材料）的原理,

對(duì)比導(dǎo)體與絕緣體在靜電防護(hù)中的作用。

②濕度控制

通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比干燥和潮濕環(huán)境下的靜電積累情況，說明空氣濕度增加時(shí)，物體表面形成水

膜可加速電荷泄漏，解釋印刷廠保持環(huán)境濕度的原因。

③靜電中和技術(shù)

展示離子風(fēng)機(jī)實(shí)物，講解其通過釋放正負(fù)離子中和物體表面電荷的原理，適用于精密電子

設(shè)備生產(chǎn)車間。

⑶跨學(xué)科拓展

結(jié)合化學(xué)學(xué)科，講解易燃易爆物質(zhì)（如粉塵、氣體）的燃爆條件，說明靜電火花作為點(diǎn)火

源的危險(xiǎn)性；聯(lián)系生物學(xué)科，提及靜電在生物電信號(hào)（如神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)）中的區(qū)別與聯(lián)系，拓

寬學(xué)生知識(shí)視野。

3.課堂小結(jié)（5分鐘）

用表格的形式總結(jié)本節(jié)課關(guān)于靜電危害與防止的核心知識(shí)點(diǎn)，包括靜電危害的類型、典型

案例以及相應(yīng)的防止技術(shù)與措施。通過對(duì)比工業(yè)危害與生活危害的具體案例，強(qiáng)調(diào)靜電防護(hù)的

重要性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。同時(shí),簡(jiǎn)要回顧跨學(xué)科拓展內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生對(duì)跨學(xué)科融合學(xué)習(xí)的興趣，

鼓勵(lì)他們未來在更多領(lǐng)域探索靜電現(xiàn)象的應(yīng)用與防范。

4.課堂練習(xí)（10分鐘）

基礎(chǔ)題設(shè)置為分析不同場(chǎng)景下靜電危害產(chǎn)生的原因，并提出相應(yīng)的防止措施；綜合題則要

求學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)針對(duì)特定靜電危害的防護(hù)方案，包括采用的技術(shù)原理、所需材

料以及實(shí)施步驟等，以此檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)靜電危害與防止知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

單元總結(jié)與復(fù)習(xí)（1課時(shí)）

1.知識(shí)體系構(gòu)建（20分鐘）以“電荷-場(chǎng)-力-應(yīng)用'為主線，用思維導(dǎo)圖串聯(lián)核心內(nèi)容：

（1）電荷：起電方式、電荷守恒、元電荷

（2）場(chǎng)：電場(chǎng)物質(zhì)性、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線

⑶力：庫(kù)侖定律、靜電力疊加

（4）應(yīng)用：靜電防治與利用的原理模型通過“概念辨析卡”活動(dòng)，讓學(xué)生分組討論并區(qū)分易混點(diǎn)（如

電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力、點(diǎn)電荷與實(shí)際帶電體）。

2.綜合問題解決（15分鐘）

精講典型綜合題墳口“結(jié)合庫(kù)侖定律與電場(chǎng)強(qiáng)度，分析靜電除塵設(shè)備中粉塵顆粒的受力運(yùn)動(dòng)”,

引導(dǎo)學(xué)生建立“物理模型一公式應(yīng)用一實(shí)際問題”的解題路徑，強(qiáng)調(diào)矢量運(yùn)算和單位換算的規(guī)范

性。

3.課堂檢測(cè)（10分鐘）

設(shè)計(jì)幾道涵蓋電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算、電場(chǎng)線分布分析、靜電應(yīng)用與防止原理的綜合題，要求學(xué)生

獨(dú)立作答，以檢驗(yàn)他們對(duì)單元知識(shí)的掌握程度。通過學(xué)生的答題情況，教師可以及時(shí)了解學(xué)生

的學(xué)習(xí)成效，并針對(duì)共性問題進(jìn)行答疑解惑，確保每位學(xué)生都能扎實(shí)掌握本單元的核心知識(shí)。

單元測(cè)試與講評(píng)（2課時(shí)）

第1課時(shí)：?jiǎn)卧獪y(cè)試

1.題型設(shè)置：選擇題（概念辨析）、實(shí)驗(yàn)題（庫(kù)侖定律探究）、計(jì)算題（電場(chǎng)強(qiáng)度疊加）、

應(yīng)用題（靜電防治方案設(shè)計(jì)），注重對(duì)“科學(xué)思維”和“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”素養(yǎng)的考查。

第2課時(shí)：試卷講評(píng)

2.錯(cuò)因歸類：針對(duì)“電場(chǎng)強(qiáng)度矢量性錯(cuò)誤”“庫(kù)侖定律適用條件忽略”“靜電應(yīng)用原理表述不清”等

高頻問題，結(jié)合學(xué)生答題案例進(jìn)行投影分析。

3.變式訓(xùn)練：對(duì)典型錯(cuò)題進(jìn)行改編（如改變電荷分布或應(yīng)用場(chǎng)景），組織學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)解題并互

評(píng)，強(qiáng)化知識(shí)遷移能力。

4.素養(yǎng)提升：通過“靜電防護(hù)措施的社會(huì)價(jià)值”討論，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物理知識(shí)在安全生產(chǎn)、環(huán)境

保護(hù)中的應(yīng)用意義。

第10章《靜電場(chǎng)中的能量》整體教學(xué)大單元設(shè)計(jì)

一、課程標(biāo)準(zhǔn)

【內(nèi)容要求】

3.1.5知道靜電場(chǎng)中的電荷具有電勢(shì)能。了解電勢(shì)能、電勢(shì)和電勢(shì)差的含義。知道勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與

電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。能分析帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，能解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象。

3.1.6觀察常見的電容器，了解電容器的電容，觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。能舉例說明電容器的應(yīng)用。

【活動(dòng)建議】

(1)通過觀察、查閱資料等方式，了解避雷針的結(jié)構(gòu)和基本原理，撰寫一篇研究報(bào)告。

(2)收集資料，綜述靜電的危害，了解預(yù)防的方法。

(3)通過觀察、查閱資料等方式，了解并分析電容器應(yīng)用的實(shí)例，撰寫研究報(bào)告。

二、單元教材概述

1.教材內(nèi)容

本章是靜電場(chǎng)知識(shí)的延續(xù)，聚焦靜電場(chǎng)中的能量特性，是電磁學(xué)與能量觀念結(jié)合的重要章節(jié)。內(nèi)

容包括電勢(shì)能與電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系、電容器的電容、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

等。從能量角度深化對(duì)電場(chǎng)的理解，為后續(xù)學(xué)習(xí)恒定電流、電磁感應(yīng)等奠定基礎(chǔ)。

2.教材特點(diǎn)

⑴從“力”到“能量”的視角轉(zhuǎn)換，通過類比法(如重力場(chǎng)與電場(chǎng))構(gòu)建電勢(shì)能、電勢(shì)等抽象概念。

⑵注重理論與實(shí)踐結(jié)合，如電容器的應(yīng)用、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速與偏轉(zhuǎn)等，體現(xiàn)物理知識(shí)的實(shí)際

價(jià)值。

⑶強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用，如通過電場(chǎng)力做功推導(dǎo)電勢(shì)差公式，結(jié)合動(dòng)力學(xué)分析帶電粒子運(yùn)動(dòng)。

三、學(xué)情分析

1.知識(shí)基礎(chǔ)

⑴學(xué)生已掌握靜電場(chǎng)的基本概念(如電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線)、庫(kù)侖定律、力的合成與分解等知識(shí)。

(2)具備能量守恒、動(dòng)能定理等力學(xué)能量觀念，但對(duì)電場(chǎng)與能量的結(jié)合缺乏直觀認(rèn)知。

2.能力水平

⑴具備初步的邏輯推理和公式推導(dǎo)能力，但對(duì)電勢(shì)、電勢(shì)能等抽象概念的理解仍存在困難。

⑵實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析能力有待提升，尤其在探究電容影響因素、處理帶電粒子運(yùn)動(dòng)問題時(shí)易混淆物

理量。

3.學(xué)習(xí)特點(diǎn)

⑴對(duì)生活中的能量現(xiàn)象(如靜電除塵、電容儲(chǔ)能)有一定興趣，但缺乏將現(xiàn)象與物理原理關(guān)聯(lián)的意識(shí)。

⑵擅長(zhǎng)通過類比和實(shí)驗(yàn)直觀學(xué)習(xí)，但對(duì)跨知識(shí)點(diǎn)綜合應(yīng)用(如電場(chǎng)力做功與動(dòng)能定理結(jié)合)的能力較

弱。

四、單元學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.物理觀念

⑴理解電勢(shì)能的概念，掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系叫B=耳比耳如能判斷電勢(shì)能的增減。

(2)理解電勢(shì)(P和電勢(shì)差為B的定義，掌握其單位及物理意義。

(3)掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，能結(jié)合電場(chǎng)線分析電勢(shì)高低與場(chǎng)強(qiáng)大小。

(4)理解電容器的電容，掌握平行板電容器的決定式，能分析電容的影響因素。

(5)能分析帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)問題，解釋示波器、電子顯微鏡等技術(shù)原理。

2.科學(xué)思維

⑴類比推理：通過重力場(chǎng)與電場(chǎng)的類比，構(gòu)建電勢(shì)能、電勢(shì)的概念，理解場(chǎng)的能量特性。

(2)模型建構(gòu)：建立“點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì)分布”“平行板電容器電場(chǎng)”等物理模型，解決實(shí)際問題。

（3）科學(xué)論證：通過電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)，推導(dǎo)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，驗(yàn)證公式的適用性。

（4）數(shù)學(xué)工具應(yīng)用：運(yùn)用比值定義法、微元法（推導(dǎo)勻強(qiáng)電場(chǎng)中U=￡"）分析物理量關(guān)系。

3.科學(xué)探究

⑴實(shí)驗(yàn)探究：設(shè)計(jì)“探究平行板電容器電容影響因素”的實(shí)驗(yàn)，控制變量（極板間距、正對(duì)面積、電介

質(zhì)），分析電容變化規(guī)律。

（2）數(shù)據(jù)分析：通過測(cè)量電場(chǎng)中不同位置的電勢(shì)，繪制等勢(shì)面，探究電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。

⑶問題解決：針對(duì)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，提出假設(shè)并通過運(yùn)動(dòng)學(xué)公式驗(yàn)證，培養(yǎng)邏輯推理能

力。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

⑴科學(xué)本質(zhì)：認(rèn)識(shí)電場(chǎng)能的物質(zhì)性，理解能量守恒在電場(chǎng)中的體現(xiàn)，建立系統(tǒng)的能量觀念。

⑵社會(huì)應(yīng)用：了解電容器在儲(chǔ)能、濾波中的應(yīng)用，以及帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)規(guī)律在醫(yī)療（如x光機(jī)）、

航天（如離子推進(jìn)器）中的技術(shù)價(jià)值。

⑶環(huán)保意識(shí)：通過靜電能量的利用與危害（如靜電放電對(duì)電子元件的損傷），培養(yǎng)科技倫理與安全意

識(shí)。

五、單元教學(xué)重難點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

⑴電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系，電勢(shì)差的計(jì)算及應(yīng)用。

⑵勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系（U=Ed）及其推導(dǎo)。

（3）電容器的電容概念及平行板電容器的決定式應(yīng)用。

（4）帶電粒子在電場(chǎng)中的加速與偏轉(zhuǎn)問題分析（結(jié)合動(dòng)能定理、類平拋運(yùn)動(dòng)）。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）電勢(shì)能、電勢(shì)的相對(duì)性理解（零勢(shì)能面的選擇）及與電場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)別。

⑵電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的推導(dǎo)（尤其是非勻強(qiáng)電場(chǎng)的定性分析）。

（3）電容器動(dòng)態(tài)問題分析（如充電后斷開電源，改變極板間距時(shí)電勢(shì)差、場(chǎng)強(qiáng)的變化）。

（4）帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的多過程問題（如先加速后偏轉(zhuǎn)）及能量轉(zhuǎn)化分析。

六、教學(xué)方法

1.類比法：通過重力場(chǎng)中的高度、重力勢(shì)能類比電場(chǎng)中的電勢(shì)、電勢(shì)能，降低概念理解難度。

2.實(shí)驗(yàn)探究法：開展“電場(chǎng)力做功特點(diǎn)”“電容影響因素”等實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)觀察與數(shù)據(jù)分析能力。

3.問題驅(qū)動(dòng)法：設(shè)置問題鏈（如“如何用能量觀點(diǎn)分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)？”）引導(dǎo)深度思考。

4.模型建構(gòu)法：通過點(diǎn)電荷、平行板電容器等模型，簡(jiǎn)化復(fù)雜電場(chǎng)問題，培養(yǎng)抽象思維。

5.多媒體輔助法：利用動(dòng)畫模擬電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系、帶電粒子偏轉(zhuǎn)軌跡，直觀呈現(xiàn)抽象過程。

七、教學(xué)資源

L實(shí)驗(yàn)器材：電勢(shì)差計(jì)、平行板電容器、靜電計(jì)、電源、帶電極板、帶電粒子運(yùn)動(dòng)演示儀、傳感器等。

2.多媒體資源：電場(chǎng)電勢(shì)分布動(dòng)畫、電容器充放電模擬視頻、示波器工作原理動(dòng)畫等。

3.數(shù)字化工具：PhET仿真實(shí)驗(yàn)（如“ElectricFieldHockey”）、Excel數(shù)據(jù)分析軟件。

4.參考資料：教材、教師用書、《電磁學(xué)》拓展閱讀材料、科技應(yīng)用案例（如靜電除塵、電容儲(chǔ)能）。

八、教學(xué)過程

（-）整體認(rèn)知（2課時(shí)）

1.創(chuàng)設(shè)大情境（30分鐘）

（1）視頻導(dǎo)入：播放兩段視頻一①“嫦娥五號(hào)”離子發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理動(dòng)畫（展示帶電粒子在電場(chǎng)中加速

產(chǎn)生推力）；②手機(jī)快充電路板中電容器充放電慢動(dòng)作視頻（直觀呈現(xiàn)能量?jī)?chǔ)存過程）。

（2）現(xiàn)象討論：組織學(xué)生分組討論“視頻中的能量從何而來？電場(chǎng)如何實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化？”引導(dǎo)學(xué)生列舉生

活中靜電能量應(yīng)用實(shí)例（如靜電復(fù)印、激光打印機(jī)），建立電場(chǎng)與能量的關(guān)聯(lián)認(rèn)知。

2.設(shè)計(jì)問題鏈（20分鐘）

⑴基礎(chǔ)問題：電荷在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力作用，當(dāng)電荷移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力是否做功？這與力學(xué)中重力做功有何

相似性？

（2）進(jìn)階問題：如何用能量觀點(diǎn)描述電場(chǎng)的特性？電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度都能描述電場(chǎng)，它們的物理本質(zhì)有

何區(qū)別？

⑶綜合問題：電容器儲(chǔ)存的電能如何計(jì)算？帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化遵循什么

規(guī)律？

3.設(shè)計(jì)大任務(wù)（25分鐘）

⑴任務(wù)要求：以4人小組為單位，利用平行板電容器（可選規(guī)格：極板面積S=200cm2,間距d=lcm）、

直流電源（3V）、靈敏電流計(jì)、發(fā)光二極管（額定電壓2V）等器材，設(shè)計(jì)“電容儲(chǔ)能點(diǎn)亮LED”裝

置。

（2）驅(qū)動(dòng)問題:①如何通過改變極板間距或插入電介質(zhì)提高儲(chǔ)能效果？②為什么LED在電路斷開后仍能

短暫發(fā)光？引導(dǎo)學(xué)生在任務(wù)中思考電容儲(chǔ)能與電勢(shì)能轉(zhuǎn)化的關(guān)系。

（二）單元課時(shí)設(shè)計(jì)（12課時(shí)）

第1節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)（3課時(shí)）

第1課時(shí)：電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功

1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入（5分鐘）：展示“物體在斜面上運(yùn)動(dòng)”示意圖，提問：“重力做功與路徑無關(guān)，電場(chǎng)力做功

是否有類似特點(diǎn)？'‘引導(dǎo)學(xué)生回顧亞功，類比猜想電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系。

2.實(shí)驗(yàn)探究（20分鐘）:

（1）演示實(shí)驗(yàn)：用帶滑輪的絕緣軌道模擬電場(chǎng)，讓帶電小球（q=+10-6c）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿不同路徑

從A運(yùn)動(dòng)到B,用傳感器測(cè)量電場(chǎng)力做功數(shù)值，發(fā)現(xiàn)WAB僅與初末位置有關(guān)。

（2）理論推導(dǎo)：結(jié)合點(diǎn)電荷電場(chǎng)中試探電荷q的移動(dòng)過程，用微元法證明電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，

得出叫B=Ep-EpB。

3.案例分析（15分鐘）：以“電子在點(diǎn)電荷+Q電場(chǎng)中從r=10cm移動(dòng)到r=5cm”為例，計(jì)算電場(chǎng)力做功

與電勢(shì)能變化，強(qiáng)調(diào)電勢(shì)能的相對(duì)性（需規(guī)定零勢(shì)能面）。

4.課堂練習(xí)（5分鐘）：

基礎(chǔ)題：判斷正/負(fù)電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的增減；

思考題：若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面，分析負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)能的正負(fù)。

第2課時(shí)：電勢(shì)的概念與分布

1.概念引入（10分鐘）：類比“單位質(zhì)量的重力勢(shì)能為重力勢(shì)（高度）”，提出“單位電荷的電勢(shì)能為

電勢(shì)“，推導(dǎo)中=/強(qiáng)調(diào)（P是描述電場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量，與試探電荷無關(guān)。

2.模型建構(gòu)（20分鐘）:

。點(diǎn)電荷電場(chǎng)：通過（P=kT分析正/負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中電勢(shì)的分布規(guī)律（離正電荷越近（p越高，離負(fù)

電荷越近（P越低）。

。勻強(qiáng)電場(chǎng)：結(jié)合電場(chǎng)線方向，說明沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)均勻降低，等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直。

3.可視化教學(xué)（15分鐘）：用Mathematica繪制等量異種電荷的電勢(shì)云圖，讓學(xué)生觀察電勢(shì)高低與顏

色深淺的關(guān)系，理解電勢(shì)的空間分布。

4.易錯(cuò)辨析（5分鐘）：對(duì)比“電場(chǎng)強(qiáng)度E大的地方電勢(shì)＜p一定高”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，舉例：負(fù)點(diǎn)電荷附近

E大但中為負(fù)值，強(qiáng)化E與＜p的獨(dú)立性。

第3課時(shí)：電勢(shì)能與電勢(shì)的綜合應(yīng)用

1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入（5分鐘）：提問“電勢(shì)（P與電勢(shì)能Ep的決定因素”，通過表格對(duì)比兩者的定義、單位及影

響因素。

2.例題精講（25分鐘）:

（1）類型1：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知三點(diǎn)電勢(shì)，求電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化（如q=-2M：從（p=5V移動(dòng)

到（p=-3V,計(jì)算W及AEp）0

（2）類型2：在點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中，有a、b兩點(diǎn)，距Q分別為r和2r,求將q=+lnC從a移到b

時(shí)電場(chǎng)力做功及電勢(shì)能變化。

3.分組討論（15分鐘）：給出某電場(chǎng)的等勢(shì)線分布圖，小組合作完成：①繪制電場(chǎng)線；②判斷各點(diǎn)場(chǎng)

強(qiáng)大??；③分析正/負(fù)電荷在各點(diǎn)的電勢(shì)能高低。

4.課堂檢測(cè)（5分鐘）：設(shè)置選擇題，考察電勢(shì)與電勢(shì)能的關(guān)系，如“同一電荷在電勢(shì)越高的地方電勢(shì)

能一定越大嗎？”

第2節(jié)電勢(shì)差（2課時(shí)）

第1課時(shí)：電勢(shì)差的定義與計(jì)算

1.情境引入（8分鐘）：展示某電池兩極電勢(shì)分別為＜pl=1.5V和（p2=0V,提問：“兩極間電勢(shì)差是多少？

電荷從正極到負(fù)極電勢(shì)能如何變化？"弓I出UAB=（pA-（pBo

2.公式推導(dǎo)（15分鐘）：由WAB=EpA-EpB=q（（pA-（pB）,得出UAB=WAB/q,強(qiáng)調(diào)UAB的單位

為V,且與q無關(guān)。

3.實(shí)例計(jì)算（20分鐘）:

（1）案例1：在電場(chǎng)中，將q=+3C從A移至B,電場(chǎng)力做功12J,求UAB，?若q=-2C從B移至A,

求W及AEpo

（2）案例2:已知某電場(chǎng)中A（5V）、B（-3V）、C（0V）,計(jì)算之隊(duì)UAC,并分析電荷q=+lC從A—B—C

的總功與直接A—?C的功是否相等（驗(yàn)證“B+〃LSC）。

4.課堂小結(jié)（7分鐘）：用流程圖梳理“電場(chǎng)力做功-電勢(shì)能變化一電勢(shì)差”的邏輯關(guān)系，強(qiáng)調(diào)UAB的正

負(fù)反映電勢(shì)高低（若：口戶。則夕戶夕B）。

第2課時(shí)：電勢(shì)差的綜合應(yīng)用

1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入（5分鐘）：通過"UAB=WAB/q”的變形式，提問：“已知U和q,如何求電場(chǎng)力做功？電

勢(shì)能變化與哪些因素有關(guān)？”

2.綜合例題（25分鐘）：

（1）題型1:帶電粒子在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，如電子從電勢(shì)為200V的極板逸出，到達(dá)電勢(shì)為-100V

的極板時(shí)速度多大？（用△瓦求解）。

（2）題型2：結(jié)合電場(chǎng)線與等勢(shì)線，如某電場(chǎng)中相鄰等勢(shì)面的電勢(shì)差為2V,電場(chǎng)線方向向右，判

斷各點(diǎn)電勢(shì)高低及場(chǎng)強(qiáng)方向。

?實(shí)驗(yàn)?zāi)M（15分鐘）：用PhET的“ElectricFieldHockey”仿真實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過調(diào)整電勢(shì)差，控制帶

電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，體會(huì)U對(duì)粒子能量的影響。

?拓展思考（5分鐘）：討論“電勢(shì)差與電壓的關(guān)系”，聯(lián)系初中電路知識(shí)，說明電源電動(dòng)勢(shì)等于正負(fù)極

間的電勢(shì)差。

第3節(jié)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系（2課時(shí)）

第1課時(shí)：理論推導(dǎo)與公式應(yīng)用

1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入（7分鐘）：回顧勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力GqE,若電荷q沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)距離4計(jì)算電場(chǎng)力

做功的；結(jié)合少=qU,推導(dǎo)強(qiáng)調(diào)d為沿電場(chǎng)線方向的距離。

2.公式辨析（15分鐘）:

Q）適用條件：僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，但非勻強(qiáng)電場(chǎng)中可近似用分析。

（2）單位換算：W/m^N/C,通過量綱推導(dǎo)加深理解。

3.例題精講（20分鐘）:

（1）案例1：平行板電容器兩極板電勢(shì)差為100V,間距5cm,求場(chǎng)強(qiáng)E，?若插入電介質(zhì)后d變?yōu)?cm,

U不變，求E的變化。

（2）案例2：某勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線相距2cm,UAB=50V,求E；若AB連線與電場(chǎng)線

夾角為60。，求沿AB移動(dòng)q=+2piC時(shí)的W。

"圖像分析（8分鐘）：給出某電場(chǎng)的U-x圖像（電勢(shì)隨位置變化），引導(dǎo)學(xué)生通過斜率判斷場(chǎng)強(qiáng)大小。

第2課時(shí)：實(shí)驗(yàn)探究與綜合應(yīng)用

?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（25分鐘）：

。目的：探究平行板電容器內(nèi)電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。

。器材：導(dǎo)電紙、電源、探針、靈敏電流計(jì)、直尺。

。步驟：①在導(dǎo)電紙上建立勻強(qiáng)電場(chǎng)；②用探針測(cè)量不同位置電勢(shì)，繪制等勢(shì)線；③計(jì)算相鄰等勢(shì)

線的△，口沿電場(chǎng)線的Ad,臉證U=Ed。

?數(shù)據(jù)處理（15分鐘）：小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用Excel繪制U-d圖像，分析斜率是否等于理論場(chǎng)強(qiáng)，討

論誤差來源（如導(dǎo)電紙電阻不均勻）。

?實(shí)際應(yīng)用（10分鐘）：講解“靜電除塵器”中，通過提高極板間U來增大E,從而增強(qiáng)對(duì)粉塵的吸引力，

結(jié)合公式U=Ed分析極板間距對(duì)除塵效率的影響。

第4節(jié)電容器的電容（3課時(shí)）

第1課時(shí)：電容的概念與充放電

L類比導(dǎo)入（8分鐘）：展示不同粗細(xì)的水杯，倒入相同水量時(shí)水位上升不同，類比“電容器儲(chǔ)存電荷

的能力一電容C=t"，強(qiáng)調(diào)C與Q、U無關(guān)，僅由電容器本身決定。

2.實(shí)驗(yàn)演示（20分鐘）：

（1）充放電過程：用平行板電容器、電源、開關(guān)、燈泡組成電路，觀察充電時(shí)燈泡逐漸變暗，放電

時(shí)燈泡短暫發(fā)光，用靜電計(jì)測(cè)量U的變化，結(jié)合Q=CU分析電荷移動(dòng)規(guī)律。

（2）能量轉(zhuǎn)化：用動(dòng)畫展示充電時(shí)電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，放電時(shí)電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能。

3.概念辨析（15分鐘）：對(duì)比“C哈（定義式）與“C=黑，（決定式）,說明C的決定因素（極板面

積S、間距d、電介質(zhì)&）。

4.課堂練習(xí)（7分鐘）：基礎(chǔ)題：某電容器C=10uF,充電后Q=2xl0"c,求U；思考題：若電容器始

終與電源相連，增大d,C、Q、U如何變化？

第2課時(shí)：平行板電容器的決定式探究

1.提出問題（5分鐘）：展示不同規(guī)格的平行板電容器，提問：“為什么有的電容器極板間距很小？插

入玻璃片后儲(chǔ)能能力如何變化？”

2.猜想假設(shè)（10分鐘）：學(xué)生分組討論，提出C與S、d、紅的關(guān)系猜想（如S越大C越大，d越小C

越大）。

3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（25分鐘）：

（1）器材：平行板電容器（極板可移動(dòng)）、靜電計(jì)（測(cè)U）、電源、電介質(zhì)（玻璃片、塑料片）。

（2）步驟：①保持S、"不變，改變d,記錄U變化（Q不變時(shí)，C=Q/U,U與C成反比）；②

保持d、￡i■不變，改變S,記錄U變化；③保持S、d不變，插入不同￡1?的電介質(zhì)，記錄U變

化。

（3）結(jié)論：歸納C□芋，推導(dǎo)。=衿。

a4兀kd

4.誤差分析（10分鐘）：討論實(shí)驗(yàn)中如何保持Q不變（如斷開電源后操作），分析靜電計(jì)漏電對(duì)數(shù)據(jù)

的影響。

第3課時(shí)：電容器的應(yīng)用與動(dòng)態(tài)分析

1.應(yīng)用案例（20分鐘）:

（1）濾波電路：展示LC濾波電路中電容器的作用，解釋其“通交流、隔直流”的原理（利用充放

電特性）。

（2）超級(jí)電容：播放電動(dòng)汽車超級(jí)電容充電視頻，講解其高功率密度特點(diǎn)。

2.動(dòng)態(tài)問題建模（25分鐘）：

（1）模型1：充電后斷開電源（Q不變），改變4：由。=巖和U=*得U8d,E=§=C=當(dāng)（E

4兀kdCasrS

與d無關(guān)）。

⑵模型2：保持與電源相連（U不變）,改變d：C弓,Q=CU弓,E=*。

3.課堂檢測(cè)（15分鐘）：給出電容器動(dòng)態(tài)變化的選擇題（如極板間插入金屬板時(shí)C、U、E的變化），

用流程圖輔助學(xué)生分析（先定Q或U,再用公式推導(dǎo)）。

第5節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（2課時(shí)）

第1課時(shí)：帶電粒子的加速

1.情境引入（7分鐘）：播放示波器電子槍工作視頻，提