静电现象及应用

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1、教学设计模板教学基本信息课名静电现象及应用是否属于地方课程或校本课程否学科物理学段中学年级高二授课日期教材书名：选修3-1出版社:人民教育出版社出版日期:2010年4月指导思想与理论依据与本课程相关的教学指导思想与理论依据的说明，包括对本学科课程价值和学科素养的阐述等内容 首先，物理是以实验为主的自然科学，物理规律和概念的建立离不开实验，本节课以演示实验 为主，直观、明了，有实在感和信服感，使学生感受到物理学就在身边；同时本节课科学地运用了 物理中常用的演绎推理的方法，帮助学生建立静电平衡的概念。其次，采用计算机辅助教学，课件 图文并茂，信息量大，内容丰富多彩、生动形象；计算机模拟，虽然有它优

2、越的一面，但毕竟不能 取代常规演示实验，只有将两者有机结合，充分发挥各自优势，才能优化课堂教学，提高教学效率 和教学效果。最后，物理规律来源于生活，最终将应用于生活，结合生活中的实例体会所学知识的 价值，增强学生学习的兴趣和热情。教学背景分析教学内容：本节的主要概念是静电平衡，掌握静电平衡的概念、理解静电平衡的特征是本节的重点。本节 课要学的内容静电感应现象指的是在电场中的导体沿着电场强度方向两个端面出现等量异种电荷， 其核心是导体内部处处场强为零，理解它关键就是要假设内部场强不为零，那么自由电荷必定受到电 场力的作用，在电场力的作用下发生定向移动，说明导体尚未达到静电平衡.导体内部场强为零，

3、 是外加电场E0与感应电荷产生的电场E相互叠加的结果，即Eo+E=0 （E与E0大小相等，方向相 反）。对于静电场中的导体达到静电平衡状态时，导体内部场强处处为零，带电导体上的静电荷只分 布在导体的外表面上，均是本节课教学的重点和难点。学生情况分析：学生已经学习了物体的带电方式，以及电场的相关知识，能够理解静电感应现象及原因，但对 于静电感应的微观过程不容易理解，如电荷如何移动，达到静电平衡状态时，正、负电荷如何分布， 这些都是学生所难以掌握的。对于静电现象的应用仅停留在生活常识，还没有理解其原理，与所学 知识没有建立联系。因此理解并运用静电平衡知识，认识导体的电荷分布特点，尖端放电现象、静

4、电屏蔽现象是本节课的难点，做好演示实验是这堂课的关键。教学方式：通过采取演绎推理与演示实验相结合，实现课堂教学创新，提高课堂教学效率和教学效果。以 演示实验为先导，引领学生讨论分析静电感应现象，总结静电平衡知识，认识导体的电荷分布特点、 尖端放电现象、静电屏蔽现象。做好演示实验、合作学习为主，发动学生展开讨论，举例说明生活 中的静电现象。教学手段：多媒体、投影、演示实验、实验探究技术准备：金属网罩，起电机、静电屏蔽、尖端放电、自制静电除尘器教学目标(内容框架)知识与技能：1、理解静电感应现象，知道静电平衡条件及处于静电平衡状态的导体的特点；2、了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、生产中的应用

5、。过程与方法：1、掌握归纳、演绎推理的方法，训练学生的推理能力，亲身感受知识的建立过程。2、通过实验现象总结建立概念、得出规律，培养学生认真严谨的科学态度。情感态度与价值观：1. 经历观察、实验、探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。2. 激发学生探索的兴趣，养成一种科学探究的意识。学习效果评价设计评价方式1. 学生能通过演绎推理得出物理规律，学生的推理能力得到锻炼，亲身感受知识的建立过程。2. 通过实验现象总结建立概念、得出规律，学生能养成严谨的科学态度3. 师生间、生生间互动交流良好，课堂气氛活跃。评价量规课堂气氛活跃，学生积极参与、主动性高，能从不同角度解决问题，教学过程

6、(文字描述)一、演示并回顾知识，引入新课结合演示实验摩擦橡胶棒、分别靠近验电器和接触验电器，回顾学过的三种带电方式并总结带 电过程都属于静电现象，引出新课。二、新课教学：(一) 静电平衡1、演示实验静电感应现象推理静电平衡状态 分解问题：(1) 金属导体的微观结构如何？(2) 导体放入电场中，自由电子怎样移动？(3) 自由电子会在导体那一侧积聚？(4) 电子的积聚会出现怎样的结果？(5) 最终会出现怎样的现象？引导学生演绎推理得出静电平衡概念2、总结：静电平衡状态的特点强调：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零.而且处于静电平衡状态的导体，电荷只 能分布在导体外表面上.这是为什么呢？为了验

7、证这一点，可采用反证法，若导体内部有净电荷， 电荷周围有电场，那么导体内部电场强度将不为零，电荷将发生定向移动。（1）导体内部场强处处为零；（2）导体外部表面附近任一点场强方向与该点的表面垂直（3）导体是等势体，表面为等势面拓展：地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们 可以选大地为零电势的一个原因。（二）静电平衡中导体的电荷分布1、静电屏蔽（1）反证法科学猜想（2）演示实验证明：与金属网连接的静电计一个放在内部，另一个放在外部，用起电机让金属 网带电，观察内外静电计指针变化。学生观察现象，得出结论结论1：导体内部没有电荷，电荷分布在导体的外表面应用与分析：

8、研究空腔导体内外表面的电荷，分析现象解释原因（4）趣味实验演示：金属盒屏蔽手机信号，激发学生兴趣2、不规则形状导体电荷分布均匀吗？一一引出尖端放电（1）演示尖起电机两金属球靠近后放电现象，学生结合课本阅读“尖端放电”（2）创新对比演示实验，越尖锐的地方越容易放电，得出结论电荷分布不均匀结论2：导体表面越尖锐的位置电荷越密集，凹陷的位置几乎没有电荷（3）尖端放电的应用：列举生活中的实例（4）应用：验电器或静电计金属杆上端为什么做成一个金属球状而不做成针尖形状?（三）总结：1 .什么是静电平衡状态2.静电平衡状态下导体的特点3 .静电平衡时,导体上电荷分布特点4. 静电现象及应用（四）学以致用，自

9、制教具，静电除尘小实验教学过程(表格描述)教学阶段教师活动学生活动设置意图技术应用时间安排创设情境演示三种静电带电实验观察说明现象 直观， 激发 兴趣橡胶 棒、毛 皮、静 电计2分 钟温故知新起电过程为静电现象，引出新 课回答引入 新课2分 钟新课讲解一、静电平衡1. 静电平衡概念：以问题引导 学生思考导体放入电场中，导 体上的自由电荷发生定向移 动，电荷积聚产生一个与原电 场反向的电场，该电场与外电 场叠加，使导体内部的电场减 弱，直至导体内部的合场强都 等于零的时候为止，这时导体 内自由电子不再发生定向移 动.2. 静电平衡特点：(1) 导体内部场强处处 为零；(2) 导体外部表面附近任

10、一点场强方向与该点的表 面垂直(3) 导体是等势体，表面 为等势面拓展：选大地为零电势面 的原因。二、导体的电荷分布1. 先猜想，设计实验得 出结论：电荷分布在 导体表面引出静电屏蔽2. 尖端放电对照演示， 得出结论：导体表面 越尖锐的位置电荷越 密集，凹陷的位置几乎 没有电荷尖端放电应用回答问题，逻辑推理建立概 念总结应用拓展科学猜想，观察实验，得出 结论学以致用对照实验，总结结论解释生活中的现象学生 为主， 教师 引导演绎 推理科学 实验， 客观 事实联系 生活20分钟实践操作设计创新实验：静电屏蔽演 示、手机屏蔽演示、尖端放电 对照实验观察实验、总结结论规律 建立 在科 学实 验基 础之

11、 上，客 观事 实创新实验 设计10分钟分享交流生活中的屏蔽应用、尖端放电 应用列举生活中的实例联系 生活多媒 体图 片展 示5分钟归纳总结1 .什么是静电平衡状态2. 静电平衡状态下导体的特点八、3. 静电平衡时，导体上电荷分布特点4. 静电现象及应用回答课堂 小结多媒 体3分 钟拓展提高自制静电除尘装置协助教师操作体验学以 致用矿泉 水瓶， 佛香 制造 烟尘， 导线3分 钟本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点（300-500字数）本节课设计根据学生特点提出问题引导学生积极思考，逻辑推理符合学生的知识结构。主要通 过采取演绎推理与演示实验相结合，实现课堂教学创新，提高课堂教学效率和教学效果。以演示实 验为先导，引领学生讨论分析静电感应现象，总结静电平衡知识，认识导体的电荷分布特点、尖端 放电现象、静电屏蔽现象。本节课设计了创新的演示实验，静电屏蔽现象和尖端放电现象均在原有实验基础上做了改进， 现象明显直观，更容易让学生理解，同时能激发学生的兴趣。同时，很好的结合了实际生活中的现 象和应用，贴近学生的生活，让学生体会到物理学就在身边，感受物理规律来源于生活且应用于生 活。