内容正文:
单元解读
第九章
人教版 高中物理必修三
第九章 静电场及其应用
牛顿曾经说:“我认为自己不过像在海滩上玩耍的男孩,不时地寻找比较光滑的卵石或者比较漂亮的贝壳,以此为乐。而我面前,则是一片尚待发现的真理的大海。”真理的大海中包括电现象、磁现象……
其实,人类研究电现象和磁现象的历史与力学研究同样丰富多彩,但电和磁的世界比机械运动的世界更加错综复杂。
从这章开始,我们将进入更有趣的电和磁的世界。
本章概述
01
从本章开始,高中物理课程进入电磁学知识的学习阶段。作为电磁学内容的第一章,本章起到承前启后的作用:把力学中已经初步建立起来的力的相互作用观念,进一步用于对静电现象的讨论;通过对静电力的讨论建立了电场强度的概念,进一步拓展对力的相互作用观念的认识,同时为下一章“静电场中的能量”中电功、电势、电势差等概念的建立以及分析带电粒子在电场中的运动奠定基础。
本章的知识线索是非常清晰的。首先在初中静电知识的基础上引入电荷量的概念和电荷守恒定律,学习电荷间相互作用的定量规律——库仑定律;接着从力的视角提出电场的概念,而后着重讨论描述电场性质的物理量——电场强度,这是本章的重要内容;随后用一节课侧重介绍静电现象在生产、生活中的利用与防止,这是静电知识在应用上的拓展,也是静电知识在解释现象和解决实际问题方面的一个小结。
《课标》要求
02
3.1.1 通过实验,了解静电现象。能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象。
例1 通过多种方式使物体带电,观察静电现象。
例2 演示并分析静电感应现象。
3.1.2 知道点电荷模型。知道两个点电荷间相互作用的规律。体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法。
例3 与质点模型类比,体会在什么情境下可将带电体抽象为点电荷。
例4 体会库仑扭秤实验设计的巧妙之处。
3.1.3 知道电场是一种物质。了解电场强度,体会用物理量之比定义新物理量的方法。会用电场线描述电场。
例5 用电场线描绘两个等量异种点电荷周围的电场。
3.1.4 了解生产生活中关于静电的利用与防护。
例6 分析讨论静电在激光打印、静电喷雾和静电除尘等技术中的应用。知道在有可燃气体、粉尘的环境中如何防止静电事故。
各节概述
03
本节由电荷、静电感应、电荷守恒定律、元电荷四部分内容组成,是为本章的后续学习打下基础的预备知识。本节内容展开的基本线索为:首先从摩擦起电入手,介绍自然界中存在正、负两种电荷及其特性;然后建构物质的微观结构模型解释摩擦起电的原因;接下来介绍物体带电的另一种方式一一静电感应;最后讨论电荷在转移过程中守恒的规律,以及电荷量的量子化特征。在建构上述知识的过程中,引导学生经历构建模型、解释现象、猜想、归纳等过程,发展逻辑推理能力,强化守恒思想。
第1节
本节内容的核心是库仑定律,它为后面建构电场、电场强度的概念奠定了基础。通过实验研究,重视让学生体验从猜想到验证、从定性上升到定量的科学探究的过程,使学生的认识从感性认识上升到理性认识。在此基础上,展现库仑定律建立的历史背景,突现类比的方法在库仑定律建立过程中所起的重要作用。库仑的实验是建立库仑定律的重要基础,其实验结果有力地证实了多位科学家的猜想。本节的教学要特别重视通过实验探究引导学生学习物理方法,渗透科学本质观的教育。
第2节
各节概述
03
本节主要由电场、电场强度、点电荷的电场、电场强度的叠加、电场线、匀强电场等内容组成。关于电场、电场强度,教科书按如下线索展开:通过人体带电时头发受静电力的实验现象引入电场概念;学生经历“比较-概括-抽象”思维的过程,用物理量之比定义电场强度概念;从静电力的叠加推理电场强度的叠加原理,通过演示实验模拟电场线,增加电场存在的感性认识,帮助学生理解电场线的特点与意义,体会实验模拟将抽象电场形象化的物理方法。
第3节
本节内容是在学习了静电场中力的性质之后,继续学习静电在生活、生产中的应用。这些内容不仅可以开阔学生的视野,同时也能让学生体会到物理与生活、生产的联系,关注科学·技术·社会·环境的关系。教科书从生活中静电的防止入手,提出问题,接着讲述静电平衡概念,以及尖端放电与静电屏蔽实验与现象、静电吸附现象。
第4节
学习目标
04
节次 学习目标
第1节
电荷 1.分析摩擦起电和带电体间的相互作用实验现象,知道自然界存在两种电荷。知道电荷量的概念及其国际单位。
2.会用原子结构模型解释摩擦起电的原因,观察并分析静电感应现象,进一步提高应用物理模型解释现象的能力。
3.通过观察摩擦起电、静电感应等现象,激发对自然界的好奇心。
4.通过不同起电方式的分析得出电荷守恒定律,理解电荷守恒定律,体会守恒观念对认识物理规律的重要性。
5.知道元电荷概念,体会电荷量是不连续的。
第2节
库仑定律 1.