静电现象的应用

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1、以实验演示为主线，以问题教学引导学生探究──《静电现象的应用》教学设计浙江湖州练市中学　高银忠◆设计思想静电感应是电学内容的一个难点，在静电感应过程中，电荷如何移动，达到静电平衡状态时，正、负电荷如何分布，这些都是学生难以掌握的。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，带电导体上的净电荷只分布在导体的外表面上，学生往往把它们当作结论硬性记下来，如何用它来分析问题、解决问题则不知所措。通过采取常规演示实验和计算机模拟教学相结合，教师指导教学与学生训练、练习等多种教学方式共存的有效办法，可以实现课堂教学

2、创新，提高课堂教学效率和教学效果。◆教材分析《静电现象的应用》是人教版高中物理选修3-1第一章《静电场》第7节的内容，根据《学科教学指导意见》和《课程标准》的要求，将此节的授课课时安排为一个课时。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，应用静电平衡知识，认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象是本节的难点。做好演示实验是这堂课的关键。金属导体放在电场中，达到静电平衡状态是一个非常快的过程，但是对这一过程的分析却十分重要。一定要带领学生共同参与讨论这一过程，使他们明白自由电

3、荷不再定向移动的条件。这样做不仅突出重点，也为突破难点打下基础。带电导体的电荷分布的两个特点对于学生来说是十分深奥的问题，必须通过实验才能加深认识。静电屏蔽现象以及静电屏蔽的应用都必须做好演示实验。◆学情分析本节教学中，学生在静电场中的导体达到静电平衡状态、静电屏蔽的概念、电荷在导体表面的分布等现象的学习中，往往把它们当作结论硬性记下来，而不会用来分析问题、解决问题，这种死记硬背的方式不可取。其实通过前面内容的学习，学生已具备从理论角度分析本节课中出现的现象的能力，只要教师做好演示实验，并对学生阶梯式的引导，然后结合相

4、应的现象分析，学生肯定能接受。◆三维教学目标设计1．知识与技能教学目标（1）知道导体的特征。（2）理解导体的静电感应过程。（3）理解导体达到静电平衡状态时的特点。2．过程与方法教学目标培养学生观察、分析、归纳问题的能力。3．情感态度价值观教学目标培养学生的实验探索能力。◆重难点1．重点：掌握静电平衡的概念，理解静电平衡的特征。2．难点：应用静电平衡知识，认识导体的电荷分布的特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象。◆教具1．演示：装有小鸟的铁鸟笼、感应圈、导线及静电屏蔽、感应起电、法拉第圆筒实验教具各一套。2．自制PPT课件。

5、◆教学策略与手段本课教学中运用实验探究与理论探究相结合的探究式教学模式，采取分组讨论、演示实验、播放视频，将情景与多媒体相结合的教学方式。◆课前准备1．学生的学习准备：复习静电感应方面的知识，预习静电现象运用的新课知识。2．教师的教学准备：教学设计与多媒体课件制作、自制教具、学生导学资料的准备。3．教学环境的设计与布置：多媒体播放系统、学生分组及组长的准备。◆教学过程一、引入新课通过播放视频《雷火炼殿》，创设问题情景，提出探究问题。武当山位于湖北省西北部，其主峰天主峰屹立着一座光耀百里的金殿。殿高5.54米，宽4.4米

6、，进深3.15米，全部为铜铸镏金。武当山重峦叠嶂，气候多变，金殿屹立峰巅，当积雨云移来时，云层与金殿顶部之间形成巨大的电势差，就会使空气电离，产生电弧，也就是闪电。强大的电弧使周围空气剧烈膨胀而爆炸，看似火球并伴有雷鸣，这种现象称为“雷火炼殿”现象。【思考问题】为什么会出现雷火炼殿的壮观景象？（教师在此设置疑问，激发学生学习本节内容的兴趣）二、静电平衡状态下导体的电场【知识回顾】什么是静电感应现象？（帮助学生回忆所学知识，同时暗示本节课中将涉及该概念）将不带电的导体靠近带电体时（如图），导体上就带电了，靠近带电体的一端

7、带异种电荷，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。通过回忆静电感应现象的概念，让学生对导体的带电方式和电荷守恒定律认识更深刻。【教师引导与设疑】电中性导体向带电体不断靠近的过程中，能使不带电导体两端出现异种电荷，那么将一中性金属导体放置于匀强电场中（如图），将会出现什么情况？【分组讨论】根据课前准备情况，4～6人为一组，并确定组长，讨论以下问题：（1）金属导体的微观结构如何？（2）自由电子怎样移动？（3）自由电子会在什么地方积聚？（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？【教师启发】

8、通过上述的问题设置，引导学生理解金属导体的微观结构的特点，明确自由电子的受力特点和运动方向，进一步弄清导体上电荷的分布，并思考导体内部电场强度的特点。要求学生进行合理的推测与猜想。【分析评价】针对各组成员讨论、代表的发言，教师的分析评价，得出上述问题的结论：（1）金属导体由自由移动的电子和相对稳定的正电荷组成；（2）自由电子受到电