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文檔簡介
2024-2025學(xué)年高中歷史第4單元近代以來世界的科學(xué)發(fā)展歷程第13課從蒸汽機(jī)到互聯(lián)網(wǎng)教案新人教版必修3課題:科目:班級:課時:計(jì)劃1課時教師:單位:一、教材分析標(biāo)題:“2024-2025學(xué)年高中物理第5單元電磁學(xué)第10課靜電場”
內(nèi)容:本節(jié)課教材內(nèi)容主要包括靜電場的概念、靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線等基本概念。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解和掌握靜電場的基本知識和研究方法,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。
教學(xué)對象:高中二年級學(xué)生
教學(xué)目標(biāo):
1.理解靜電場的概念及其特性;
2.掌握靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線的定義及其物理意義;
3.學(xué)會運(yùn)用靜電場的基本知識分析解決實(shí)際問題。
教學(xué)重點(diǎn):
1.靜電場的概念及其特性;
2.靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線的定義及其物理意義;
3.靜電場的基本方程及其應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn):
1.靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線之間的關(guān)系;
2.靜電場基本方程的推導(dǎo)及其應(yīng)用。
教學(xué)方法:
1.采用問題驅(qū)動的教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生主動探究靜電場的相關(guān)知識;
2.利用多媒體課件,直觀展示靜電場的現(xiàn)象和特點(diǎn);
3.結(jié)合實(shí)際例子,讓學(xué)生體驗(yàn)靜電場在生活中的應(yīng)用;
4.組織小組討論,培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和團(tuán)隊(duì)精神。
教學(xué)過程:
1.導(dǎo)入:通過生活中的靜電現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生思考靜電場的存在和特性;
2.新課導(dǎo)入:介紹靜電場的概念、特性以及與電荷的關(guān)系;
3.知識講解:講解靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線的定義及其物理意義;
4.實(shí)例分析:分析實(shí)際問題,展示靜電場在生活中的應(yīng)用;
5.課堂練習(xí):引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用靜電場知識解決實(shí)際問題;
6.課堂小結(jié):總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容和知識點(diǎn);
7.作業(yè)布置:布置相關(guān)練習(xí)題,鞏固所學(xué)知識。
教學(xué)評價(jià):
1.課堂表現(xiàn):觀察學(xué)生在課堂上的參與程度、提問回答等情況;
2.練習(xí)完成情況:檢查學(xué)生作業(yè)的完成質(zhì)量和解題能力;
3.小組討論:評估學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中的表現(xiàn)和思維能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)內(nèi)容:通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生以下核心素養(yǎng)目標(biāo):
1.科學(xué)探究能力:通過觀察生活中的靜電現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生提出問題,運(yùn)用物理知識進(jìn)行分析和探究,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
2.邏輯推理能力:學(xué)習(xí)靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線等概念,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行邏輯推理和解決問題的能力。
3.知識應(yīng)用能力:結(jié)合實(shí)際情況,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用靜電場的知識解決生活中的問題,提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力。
4.合作與交流:通過小組討論,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和交流能力,使學(xué)生在解決問題過程中能與他人合作、共享成果。
5.物理觀念:使學(xué)生建立正確的物理觀念,認(rèn)識靜電場在電磁學(xué)中的重要性,提高學(xué)生對物理學(xué)科的興趣和認(rèn)識。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn):
1.靜電場的概念及其特性;
2.靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線的定義及其物理意義;
3.靜電場的基本方程及其應(yīng)用。
難點(diǎn):
1.靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線之間的關(guān)系;
2.靜電場基本方程的推導(dǎo)及其應(yīng)用。
解決辦法:
1.利用多媒體課件,直觀展示靜電場的現(xiàn)象和特點(diǎn),幫助學(xué)生形象理解靜電場概念及其特性;
2.通過實(shí)際例子,讓學(xué)生體驗(yàn)靜電場在生活中的應(yīng)用,加深對靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線定義的理解;
3.采用問題驅(qū)動的教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生主動探究靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線之間的關(guān)系,組織小組討論,加強(qiáng)合作與交流;
4.針對靜電場基本方程的推導(dǎo)及其應(yīng)用,通過步驟講解、例題分析,引導(dǎo)學(xué)生理解并掌握方程的運(yùn)用。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材:確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材,包括物理課本和相關(guān)輔導(dǎo)書籍,以便學(xué)生能夠跟隨教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。
2.輔助材料:準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源,以便在課堂上進(jìn)行展示和講解,幫助學(xué)生更好地理解和掌握靜電場的相關(guān)知識。
3.實(shí)驗(yàn)器材:如果涉及實(shí)驗(yàn),需要提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材,如電荷產(chǎn)生器、電場傳感器、靜電紙片等,并確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性,以便學(xué)生能夠安全地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,親身體驗(yàn)靜電場的現(xiàn)象和特性。
4.教室布置:根據(jù)教學(xué)需要,布置教室環(huán)境,如設(shè)置分組討論區(qū),提供實(shí)驗(yàn)操作臺等,以便學(xué)生能夠在課堂上進(jìn)行小組討論和實(shí)驗(yàn)操作,促進(jìn)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
5.網(wǎng)絡(luò)資源:利用互聯(lián)網(wǎng)資源,如在線教育平臺、學(xué)術(shù)期刊、科普文章等,獲取與靜電場相關(guān)的最新研究成果和應(yīng)用案例,以便在課堂上進(jìn)行分享和討論,拓寬學(xué)生的知識視野和思維角度。
6.教學(xué)工具:準(zhǔn)備教學(xué)所需的投影儀、電腦、白板等教學(xué)工具,以便進(jìn)行多媒體演示和互動教學(xué),提高課堂的趣味性和互動性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極參與的熱情。
7.教學(xué)指導(dǎo)資料:準(zhǔn)備教學(xué)指導(dǎo)資料,包括教學(xué)計(jì)劃、教案、PPT課件等,以便教師能夠有條不紊地進(jìn)行教學(xué),并根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及時進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。
8.學(xué)生反饋渠道:建立學(xué)生反饋渠道,如問卷調(diào)查、課堂提問、學(xué)習(xí)小組反饋等,以便了解學(xué)生對靜電場知識的學(xué)習(xí)情況和困惑,及時給予針對性的指導(dǎo)和幫助,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和滿意度。五、教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索
教師活動:
-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù):通過在線平臺或班級微信群,發(fā)布預(yù)習(xí)資料(如PPT、視頻、文檔等),明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。
-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題:圍繞靜電場的概念和特性,設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題,引導(dǎo)學(xué)生自主思考。
-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度:利用平臺功能或?qū)W生反饋,監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度,確保預(yù)習(xí)效果。
學(xué)生活動:
-自主閱讀預(yù)習(xí)資料:按照預(yù)習(xí)要求,自主閱讀預(yù)習(xí)資料,理解靜電場的概念和特性。
-思考預(yù)習(xí)問題:針對預(yù)習(xí)問題,進(jìn)行獨(dú)立思考,記錄自己的理解和疑問。
-提交預(yù)習(xí)成果:將預(yù)習(xí)成果(如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等)提交至平臺或老師處。
教學(xué)方法/手段/資源:
-自主學(xué)習(xí)法:引導(dǎo)學(xué)生自主思考,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。
-信息技術(shù)手段:利用在線平臺、微信群等,實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。
作用與目的:
-幫助學(xué)生提前了解靜電場的概念和特性,為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。
-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。
2.課中強(qiáng)化技能
教師活動:
-導(dǎo)入新課:通過故事、案例或視頻等方式,引出靜電場的概念,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
-講解知識點(diǎn):詳細(xì)講解靜電場的強(qiáng)度、電勢、電場線等概念,結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。
-組織課堂活動:設(shè)計(jì)小組討論、實(shí)驗(yàn)等活動,讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握靜電場的相關(guān)技能。
-解答疑問:針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問,進(jìn)行及時解答和指導(dǎo)。
學(xué)生活動:
-聽講并思考:認(rèn)真聽講,積極思考老師提出的問題。
-參與課堂活動:積極參與小組討論、實(shí)驗(yàn)等活動,體驗(yàn)靜電場的應(yīng)用。
-提問與討論:針對不懂的問題或新的想法,勇敢提問并參與討論。
教學(xué)方法/手段/資源:
-講授法:通過詳細(xì)講解,幫助學(xué)生理解靜電場的強(qiáng)度、電勢、電場線等概念。
-實(shí)踐活動法:設(shè)計(jì)實(shí)踐活動,讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握靜電場的相關(guān)技能。
-合作學(xué)習(xí)法:通過小組討論等活動,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和溝通能力。
作用與目的:
-幫助學(xué)生深入理解靜電場的強(qiáng)度、電勢、電場線等概念,掌握相關(guān)技能。
-通過實(shí)踐活動,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。
-通過合作學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和溝通能力。
3.課后拓展應(yīng)用
教師活動:
-布置作業(yè):根據(jù)靜電場的知識點(diǎn),布置適量的課后作業(yè),鞏固學(xué)習(xí)效果。
-提供拓展資源:提供與靜電場相關(guān)的拓展資源(如書籍、網(wǎng)站、視頻等),供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。
-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況:及時批改作業(yè),給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。
學(xué)生活動:
-完成作業(yè):認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè),鞏固學(xué)習(xí)效果。
-拓展學(xué)習(xí):利用老師提供的拓展資源,進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。
-反思總結(jié):對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié),提出改進(jìn)建議。
教學(xué)方法/手段/資源:
-自主學(xué)習(xí)法:引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。
-反思總結(jié)法:引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。
作用與目的:
-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的靜電場知識點(diǎn)和技能。
-通過拓展學(xué)習(xí),拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。
-通過反思總結(jié),幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議,促進(jìn)自我提升。六、拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料:
-《電磁學(xué)導(dǎo)論》:提供一本與電磁學(xué)相關(guān)的經(jīng)典教材,讓學(xué)生進(jìn)一步深入理解電磁學(xué)的基本原理和應(yīng)用。
-《靜電場的應(yīng)用》:介紹靜電場在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用,如靜電除塵、靜電噴涂等,幫助學(xué)生了解靜電場的實(shí)際意義。
-《電磁學(xué)與生活》:通過生活中的實(shí)例,闡述電磁學(xué)在現(xiàn)代科技和日常生活中的應(yīng)用,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究:
-引導(dǎo)學(xué)生通過圖書館或網(wǎng)絡(luò)資源,尋找更多關(guān)于靜電場的研究論文和科普文章,拓寬知識視野。
-組織學(xué)生進(jìn)行小研究,探究靜電場的其他應(yīng)用領(lǐng)域,如醫(yī)學(xué)、工業(yè)等,并鼓勵學(xué)生分享自己的研究成果。
-建議學(xué)生參與科學(xué)競賽或研究項(xiàng)目,如全國青少年科技創(chuàng)新大賽等,提高學(xué)生的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力。
3.知識點(diǎn)拓展:
-靜電場的本質(zhì):引導(dǎo)學(xué)生探討靜電場的本質(zhì),了解靜電場是由電荷分布產(chǎn)生的電場,并探討電荷分布對靜電場的影響。
-靜電場的計(jì)算:介紹靜電場的計(jì)算方法,如高斯定律、法拉第電磁感應(yīng)定律等,并引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)例進(jìn)行計(jì)算練習(xí)。
-靜電場的測量:介紹靜電場的測量工具和方法,如電場計(jì)、電勢差計(jì)等,并讓學(xué)生了解測量靜電場的實(shí)際操作過程。
-靜電場與生物體的關(guān)系:探討靜電場對生物體的影響,如靜電對神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)的影響,以及靜電場在生物體內(nèi)的應(yīng)用。
4.實(shí)用性拓展:
-靜電場的安全防護(hù):介紹靜電場的安全防護(hù)措施,如接地、防靜電材料等,并引導(dǎo)學(xué)生了解靜電場在工業(yè)生產(chǎn)中的安全重要性。
-靜電場的應(yīng)用技術(shù):介紹靜電場在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用,如靜電噴涂、靜電打印等,并引導(dǎo)學(xué)生了解相關(guān)技術(shù)的原理和應(yīng)用。
-靜電場的環(huán)保意義:探討靜電場在環(huán)境保護(hù)中的作用,如靜電除塵、靜電過濾等,提高學(xué)生對環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識和重視。七、課后作業(yè)1.請簡述靜電場的概念及其特性。
答案:靜電場是電荷周圍存在的電場,具有方向性、同性電荷相互排斥、異性電荷相互吸引的特性。
2.請解釋靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線的定義及其物理意義。
答案:靜電場強(qiáng)度是指單位正電荷在靜電場中所受的力,單位是牛頓每庫侖(N/C)。電勢是指電荷在靜電場中的勢能,單位是伏特(V)。電場線是用來表示電場方向和強(qiáng)度的圖形,從正電荷出發(fā),終止于負(fù)電荷,由疏到密表示電場強(qiáng)度由弱變強(qiáng)。
3.請推導(dǎo)并解釋靜電場的基本方程。
答案:靜電場的基本方程是高斯定律,它表達(dá)了電荷分布與電場之間的關(guān)系。公式為:∮E·dA=∮σdA,其中E是電場強(qiáng)度,dA是面元,σ是電荷密度。
4.請舉例說明靜電場在生活中的一些應(yīng)用。
答案:靜電場在生活中的一些應(yīng)用有靜電除塵器、靜電噴涂、靜電復(fù)印、靜電植絨等。
5.請?jiān)O(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證靜電場的存在。
答案:可以設(shè)計(jì)一個簡單的實(shí)驗(yàn),比如使用電荷發(fā)生器產(chǎn)生靜電,然后將帶電物體靠近一個輕小物體,觀察輕小物體的運(yùn)動情況。如果輕小物體被吸引向帶電物體,則說明靜電場的存在。八、課堂小結(jié),當(dāng)堂檢測課堂小結(jié):
1.靜電場的概念及其特性:靜電場是電荷周圍存在的電場,具有方向性、同性電荷相互排斥、異性電荷相互吸引的特性。
2.靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線的定義及其物理意義:靜電場強(qiáng)度是指單位正電荷在靜電場中所受的力,電勢是指電荷在靜電場中的勢能,電場線是用來表示電場方向和強(qiáng)度的圖形。
3.靜電場的基本方程及其應(yīng)用:靜電場的基本方程是高斯定律,表達(dá)了電荷分布與電場之間的關(guān)系,可以用來求解電場的分布。
4.靜電場在生活中的一些應(yīng)用:靜電除塵器、靜電噴涂、靜電復(fù)印、靜電植絨等。
5.靜電場的安全防護(hù):介紹靜電場的安全防護(hù)措施,如接地、防靜電材料等,并引導(dǎo)學(xué)生了解靜電場在工業(yè)生產(chǎn)中的安全重要性。
當(dāng)堂檢測:
1.請簡述靜電場的概念及其特性。
答案:靜電場是電荷周圍存在的電場,具有方向性、同性電荷相互排斥、異性電荷相互吸引的特性。
2.請解釋靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線的定義及其物理意義。
答案:靜電場強(qiáng)度是指單位正電荷在靜電場中所受的力,單位是牛頓每庫侖(N/C)。電勢是指電荷在靜電場中的勢能,單位是伏特(V)。電場線是用來表示電場方向和強(qiáng)度的圖形,從正電荷出發(fā),終止于負(fù)電荷,由疏到密表示電場強(qiáng)度由弱變強(qiáng)。
3.請推導(dǎo)并解釋靜電場的基本方程。
答案:靜電場的基本方程是高斯定律,它表達(dá)了電荷分布與電場之間的關(guān)系。公式為:∮E·dA=∮σdA,其中E是電場強(qiáng)度,dA是面元,σ是電荷密度。
4.請舉例說明靜電場在生活中的一些應(yīng)用。
答案:靜電場在生活中的一些應(yīng)用有靜電除塵器、靜電噴涂、靜電復(fù)印、靜電植絨等。
5.請?jiān)O(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證靜電場的存在。
答案:可以設(shè)計(jì)一個簡單的實(shí)驗(yàn),比如使用電荷發(fā)生器產(chǎn)生靜電,然后將帶電物體靠近一個輕小物體,觀察輕小物體的運(yùn)動情況。如果輕小物體被吸引向帶電物體,則說明靜電場的存在。
6.請解釋為什么靜電除塵器能夠去除空氣中的塵埃。
答案:靜電除塵器利用靜電場的作用,使空氣中的塵埃帶電,然后通過電場的作用,使帶電塵埃被吸附在集塵板上,從而達(dá)到去除塵埃的目的。
7.請解釋為什么靜電噴涂能夠使得涂層均勻分布。
答案:靜電噴涂利用靜電場的作用,使涂料帶電,然后通過電場的作用,使帶電涂料被吸附在物體表面,從而使得涂層均勻分布。
8.請解釋為什么靜電復(fù)印能夠復(fù)印出清晰的圖像。
答案:靜電復(fù)印利用靜電場的作用,使感光鼓帶電,然后通過電場的作用,使帶電感光鼓吸附墨粉,從而復(fù)印出清晰的圖像。
9.請解釋為什么靜電植絨能夠使得絨毛均勻附著在物體表面。
答案:靜電植絨利用靜電場的作用,使絨毛帶電,然后通過電場的作用,使帶電絨毛被吸附在物體表面,從而使得絨毛均勻附著在物體表面。
10.請解釋為什么靜電場在工業(yè)生產(chǎn)中需要注意安全防護(hù)。
答案:靜電場在工業(yè)生產(chǎn)中需要注意安全防護(hù),因?yàn)殪o電場會產(chǎn)生靜電放電,可能導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等安全事故。因此,需要采取接地、使用防靜電材料等措施來防止靜電放電的發(fā)生。板書設(shè)計(jì)①靜電場的概念及其特性
-靜電場:電荷周圍存在的電場
-特性:方向性、同性電荷相互排斥、異性電荷相互吸引
②靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線的定義及其物理意義
-靜電場強(qiáng)度:單位正電荷在靜電場中所受的力
-電勢:電荷在靜電場中的勢能
-電場線:表示電場方向和強(qiáng)度的圖形
③靜電場的基本方程及其應(yīng)用
-高斯定律:表達(dá)電荷分布與電場之間的關(guān)系
-應(yīng)用:求解電場的分布
九、板書設(shè)計(jì)
①靜電場的概念及其特性
-靜電場:電荷周圍存在的電場
-特性:方向性、同性電荷相互排斥、異性電荷相互吸引
②靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線的定義及其物理意義
-靜電場強(qiáng)度:單位正電荷在靜電場中所受的力
-電勢:電荷在靜電場中的勢能
-電場線:表示電場方向和強(qiáng)度的圖形
③靜電場的基本方程及其應(yīng)用
-高斯定律:表達(dá)電荷分布與電場之間的關(guān)系
-應(yīng)用:求解電場的分布
九、板書設(shè)計(jì)
①靜電場的概念及其特性
-靜電場:電荷周圍存在的電場
-特性:方向性、同性電荷相互排斥、異性電荷相互吸引
②靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線的定義及其物理意義
-靜電場強(qiáng)度:單位正電荷在靜電場中所受的力
-電勢:電荷在靜電場中的勢能
-電場線:表示電場方向和強(qiáng)度的圖形
③靜電場的基本方程及其應(yīng)用
-高斯定律:表達(dá)電荷分布與電場之間的關(guān)系
-應(yīng)用:求解電場的分布
九、板書設(shè)計(jì)
①靜電場的概念及其特性
-靜電場:電荷周圍存在的電場
-特性:方向性、同性電荷相互排斥、異性電荷相互吸引
②靜電場強(qiáng)度、電勢、電場線的定義及其物理意義
-靜電場強(qiáng)度:單位正電荷在靜電場中所受的力
-電勢:電荷在靜電場中的勢能
-電場線:表示電場方向
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