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1、静 电 屏 蔽教学设计 浏 阳 三 中 姓 名：李盛华 静电屏蔽：教学流程图直接带电达到静电平衡状态的导体反证法特点三：探究实验四特点二：探究实验三特点一：反证法特点三：探究实验二特点二：探究实验1特点一：静电屏蔽（课后作业）上网查询“静电屏蔽”与“电磁屏蔽”的区别。静电屏蔽在生活中的应用（见课件）对内屏蔽对外屏蔽实验：教师进入法拉第笼，用高压放电线圈对法拉第笼放电。静电平衡静电感应达到静电平衡状态的导体静电感应 静 电屏蔽本节教材分析静电平衡状态及静电平衡下的导体的特点是本节的核心对这点的教学，教材注重了两方面的解决：一是注重推理的过程，教学中务必使学生清晰地懂得推理过程,这样才干做到，不仅
2、懂得结论，并且懂得这个结论是如何得来的，以加深理解;二是注重实验,使学生在理论和实际的结合中理解知识.对静电屏蔽的解说，同样需要使学生在理论和实际的结合中理解知识.在使学生理解把导体挖空这个推理过程的同步要做好实验,让学生清晰地看到静电屏蔽现象教学目的一、知识目的1懂得静电感应产生的因素，理解什么是静电平衡状态2.理解静电平衡时,导体内部的场强到处为零,电荷只分布在导体的外表面上.3.懂得静电屏蔽及其应用.二、能力目的培养学生逻辑推理的能力,分析问题的能力三、德育目的使学生在理解知识、获取知识的同步体会到了理论联系实际的意义教学重点静电平衡下导体的特点教学难点空腔导体静电平衡时空腔内的场强到处
3、为零.教学措施实验法,推理法教具准备验电器16个、法拉第圆筒15个、有绝缘柄的金属小球15个,带绝缘支架的金属球15个、金属网罩15个.验电羽16个，起电机1台，法拉第笼1个,高压放电线圈一种。学时安排1学时教学过程一、引入新课请看大屏幕（图片新闻:飞机遭遇雷击)问:飞机上的乘客与否安全？ 带着这个问题，我们来进行今天的学习。静电屏蔽,在上新课之前，我们先来回忆一下什么是静电感应。问题什么是静电感应现象？学生答将不带电的导体接近带电体时，导体上就带电了,接近带电体的一端异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫做静电感应现象.二、新课教学提出问题为什么会产生静电感应现象呢?学生分析得将一
4、不带电导体接近带电体时,导体即处在带电体所形成的电场中,导体内的自由电子在电场力的作用下,逆着电场线定向移动，使导体一侧集聚负电荷,而导体另一侧则集聚等量的正电荷.教师总结并板书提问不带电导体上的自由电子还没来得及运动的瞬间，导体内的电场强度为零吗?学生答不为零.正由于有场强，才导致自由电子定向移动而使导体带电.追问自由电子移动的成果,对导体中的电场强度有何影响？学生分析得导体上自由电子移动的成果,使导体一端带上负电,另一端带上正电此时,导体中的电场已不是场源带电体单独产生的了，而是场源带电体产生的电场E和由导体两端浮现的正负电荷在导体内部产生的反方向的电场E，E与E方向相反而互相抵消,使导体
5、内的电场强度削弱.只要导体中的电场强度不为零，导体中的自由电子就会受电场力作用而定向移动,使E增强，导致E与的合电场再削弱.最后,当导体中合电场为零时,导体中的自由电子不再受电场力而移动.板书教师指出，出示板书静电平衡状态：导体中(涉及表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态.用多媒体模拟静电感应至最后导体达到静电平衡状态的过程.提问通过以上分析,处在静电平衡状态的导体,其内部场强有何特点？学生答,出示板书特点一：处在静电平衡状态的导体，E=E,故内部的场强到处为零.探究实验1:请同窗们（根据桌上的实验器材)设计一种实验来探究一下处在静电平衡状态的导体,其内部场强与否为零？提问将验电器
6、放在带正电的金属球A的附近,验电器上的箔片会张开吗?学生答会张开.由于验电器的金属杆处在金属球A的电场中,由于静电感应,它的金属球将带负电,而它的另一端箔片将带正电，因而两箔片相斥而张开.追问若用金属网罩将验电器罩住,验电器的箔片还会张开吗?学生答不会.由于金属网罩处在A上正电荷产生的电场中,网罩上的电荷将重新分布，最后达到静电平衡此时，网罩内部的电场强度为零，验电器上将不带电，因而箔片合拢.投影片出示板书:实验结论:特点一：静电平衡状态的导体,内部场强到处为零.目前能不能解释一下刚开始我们提出的问题：飞机遭遇雷击，飞机上的乘客与否安全?学生得出:安全。提问若你与飞机的金属内表面接触，还安不安
7、全?核心要看处在静电平衡状态的导体,其内部会不会有电荷?探究实验2：请同窗们(根据桌上的实验器材)设计一种实验来探究一下静电感应达到静电平衡状态的导体，电荷是如何分布的？小组讨论:请一组同窗上来演示她们设计的实验:投影片出示板书：实验结论：特点二:静电平衡状态的导体,电荷只分布在导体的外表面上提问：静电感应达到静电平衡状态的导体，一端带正电,另一端带负电，那一端电势高？学生讨论:请同窗举手回答:可以反证特点三:处在静电平衡状态的导体是一种等势体，表面是一种等势面。提问:若给一种导体直接带电,也可以达到静电平衡，这种状况下导体有无以上三个特点?学生讨论举手回答：探究实验：请同窗们(根据桌上的实验
8、器材）设计一种实验来探究一下直接带电达到静电平衡状态的导体，电荷是如何分布的?内部电场与否为零？小组讨论:请一组同窗上来演示她们设计的实验：投影片出示板书：实验结论:感应带电或直接带电的导体都会达到静电平衡,均有这三个特点。提问：本节课开头飞机进入带电的云层中或云层直接对飞机放电，机舱中的乘客安不安全?安全!像这样：金属网罩能将外电场遮住,使其内部不受外电场的影响,这种现象叫做静电屏蔽.教师引导总结且出示板书静电屏蔽：金属网罩能将外电场遮住，使其内部不受外电场的影响,这种现象叫做静电屏蔽.指出静电屏蔽是电场中的导体达到静电平衡时，其内部场强为零的理论的直接应用.三、 应用（见课件)：电子仪器外
9、套金属网罩，通讯电缆外包一层铅皮等. 实验:教师进入法拉第笼,用高压放电线圈对法拉第笼放电。提问：通过前面的分析和实验我们看到金属网罩能将外电场遮住，使其内部不受外电场的影响。那金属网罩能不能将电场挡在里面,不影响外面?学生讨论并举手回答：接地实验:教师把播放中的收音机带入法拉第笼,接受不到信号。但手机仍然可以通话。阐明金属网罩对静电场及低频电磁波有较好的屏蔽效果，对高频电磁波削弱有限。有关内容请上网输入“电磁屏蔽”就可理解。四、小结通过本节课的学习，重要学了如下几种问题：1.静电感应现象的因素：当不带电导体处在电场中时,导体内的自由电子在电场力的作用逆电场线而定向移动,使导体一侧带负电，而另
10、一侧带上正电2.静电平衡状态的导体的特点：内部场强到处为零.电荷只分布在导体的外表面上.处在静电平衡状态的导体是一种等势体，表面是一种等势面。3静电屏蔽:金属网罩将外电场遮住，而使其内部不受外电场的影响，是静电平衡下的导体其内部场强为零的理论的应用.五、作业上网查询“静电屏蔽”“电磁屏蔽”的区别。静电感应产生因素：不带电导体内的自由电子因在外电场的电场力作用下而移动，使导体两端带上等量异种电荷.静电平衡状态：导体中（涉及表面）没有电荷定向移动的状态.静电平衡导体特点：内部场强到处为零 电荷只分布在导体的外表面导体是一种等势体，表面是一种等势面。静电屏蔽：金属网罩能将外电场遮住，而使其内部不受外电场的影响六、板书设计电场中的导体
