《静电场》教材分析
开发区第八高级中学王成志
课程标准的要求：
1．了解静电现象及其在生活和生产中的应用，用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。
2．知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。知道两个点电荷间相互作用的规律。通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与同一性。3．了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一。理解电场强度。会用电场线描述电场。
4．知道电势能、电势，理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。
5．观察常见电容器的构造，了解电容器的电容。举例说明电容器在技术中的应用。
一、课时安排建议：
第一节：电荷及其守恒定律一课时
第二节：库仑定律一课时
第三节：电场强度二课时
第四节：电势能和电势三课时
第五节：电势差一课时
第六节：电势差和电场强度的关系一课时
第七节：静电现象的应用一课时
第八节：电容器的电容二课时
第九节：带电粒子在电场中的运动二课时
二、教材总体分析及特点
整体线索：教科书从电荷在电场中受力入手，引入电场强度的概念，明确它是表示电场强弱的物理量。然后，通过将电场力做功与路径无关和重力做功与路径无关类比，得出电荷在电场中具有由位置决定的能量——电势能。在此基础上，同引入电场强度的方法相同（比值定义法），引入电场的另一种描述，即电势的概念。这样，通过几个相关物理概念的讨论，完成对静电场性质的初步认识。在此基础上，通过核心内容的拓展和应用，如静电感应想象的应用、电容器的电容、带电粒子在电场中的运动等，提高学生综合运用物理知识的能力。
任何场的描述都要从两个角度来描述，一个是力的方面；另一方面是能的方面。本章的内容是电学的基础，也是学习后两章（恒定电流和磁场）的准备知识。本章的核心内容，简单概括就是（六个二）即是电场强度和电势这两个概念，具体研究点电荷电场和匀强电场这两种电场，有电荷守恒定律和库仑定律两个基本规律，介绍电场线和等势线两种图线，讨论静电感应和电容器两个具体问题，分析带电粒子在电场中加速和偏转两种运动。
基本概念多而抽象，是这一章的突出特点。针对这个特点，教材注意从具体情况出发引入概念，注意适当的论证；注意通过实验，激发学生的学习热情，使学生了解探究的过程和方法，弄清概念的物理意义。如电场强度的概念，学生应该明确的知道电场强度是表示电场强弱的物理量，因而首先应该知道什么是电场的强弱。相同试探电荷放在电场中的不同点，受到电场力大的点，电场强；受到电场力小的点，电场弱。理解抽象的概念，不能停留在字面上，一定要把事实、背景弄清楚。把分析过程弄清楚。本章的另一个特点是综合性比较强，许多知识要在力学知识的基础上学习。教材在内容选择、确定讲述方法时注意了这个特点，教学中要通过类比，把新旧知识联系起来，由旧知识过度到新知识，学生更容易接受和理解。
1．强调对概念的的基本研究方法的学习
使物体带电的实质就是电子的转移。物体失去电子而带正电，物体得到电子而带负电。在电子转移的过程中，电荷的总量保持不变的。这就是电荷守恒定律。在对静电场的研究中，不仅可以了解电荷之间相互作用的规律、静电场的性质，而且还会应用科学研究的基本方法，如假设法、类比法、对称性原则等。
2．加强与生活、技术、社会的联系
本教材非常注意物理知识与生活、技术、社会的联系。教材通过“科学漫步”栏目，让学生认识到静电现象在技术中有广泛的应用，如静电喷漆、静电植绒、静电复印、雷火炼殿等。在“电容器的电容”一节中，通过“做一做”让学生了解传感器的现代应用。在“带电粒子在电场中的运动”一节中，特别介绍了示波管的原理，通过“思考与讨论”让学生进一步明确示波器为什么可以观察电信号随时间的变化情况，通过“科学漫步”让学生知道什么是静电加速器以及直线加速器的原理与作用。
3．突出了对静电场的认识过程，类比方法贯穿始终
认识静电现象，研究电场的性质无一不是先猜想，再实验探究，从而建立起完整的静电场理论。人们研究静电场的方法经常是通过类比的方法进行的，如电荷守恒定律类比质量守恒定律，库仑定律类比万有引力定律，点电荷类比质点，电场力类比重力，电势能类比重力势能，电势类比电场强度的比值定义法，等势面类比等高线，电势差类比高度差，电容器类比装水容器，带电粒子在电场中的偏转类比平抛运动等。
4.注意渗透电磁学与力学的紧密联系
本章处于承上（力学）启下（电磁学）的重要位置。电磁学依然保持着与力学的紧密联系。教材从学生比较熟悉的力学中的一些基本概念（如力、能量）和规律入手，进一步来研究电场的相关性质和规律。
5.内容结构的设计形成了较紧密的“知识链”系统
相关知识点形成了紧密的链条，在教学中从哪个环节入手开始教学，教材编写中注重了这方面的问题（从力到电场强度；从电场力做功到电势能再到电势再到电势差）的教学安排非常符合认知过程和学生的理解实际。是物理知识形成了一个严谨的科学体系，同时也真正做到了对学生三维目标的达成。
框图如下：
三、 各节教学要求
1． 电荷及其守恒定律
本节从物质微观结构的角度认识物体带电的本质、使物体带电的方法、电荷守恒定律、元电荷的电荷量，可以通过实验引导学生学习。
（1） 电荷
讲授两种电荷及其相互作用、摩擦起电的知识时，重点是做好静电感应电荷的实验。课本上介绍用A 、B 两个枕形导体做静电感应实验。当带电体C 接近枕形导体A 时，可见A 、B 上的金属箔都张开，说明两个枕形导体都带了电。关于枕形导体所带电荷种类的判断，可以用一个带正电的有机玻璃棒分别接近导体
A 、
B 端的带电箔片。可以发现A 端的箔片被排斥，B 端的箔片被吸引，由此可以说明感应电荷种类的差异。以后再按课本的程序演示，说明A 、B 导体所带的电荷等量。
做好这个实验的关键是保证三部分导体对地的绝缘性能良好，让C 导体带尽可能多的电荷，而且应注意不使枕形导体与周围空间产生放电现象。
通过实验让学生对看到的现象进行讨论，解释看到的现象，归纳已学习过的起电的各种方法（接触起电、摩擦起电、感应起电）的特点，使学生对起电的过程，即使物体带电的过程有较深的理解。
（2） 电荷守恒定律
电荷守恒定律是自然界主要的基本定律之一。如何引导学生得出守恒定律？可以提出以下几个问题供学生讨论：
A ． 摩擦起电的过程是什么？
B ． 感应起电的过程是什么？是不是产生了新的电荷？
C ． 什么是电荷的中和？电荷中和是不是正、负电荷消失了？
从而归纳出电荷守恒定律，该定律强调的是什么？
F
E q =
