人教版选修3-1物理17《静电现象的应用》教学设计

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1、静电现象的应用【教学设计】课题§1.7静电现象的应用课型:新授课三维目标一、知识与技能：1、认识静电感应，知道感应起电的原理和感应电荷正、负的判定。2、知道静电平衡状态；理解静电平衡的特点，导体内部的场强处处为零，电荷只分布在导体的外表面上；3、知道静电屏蔽现象及其应用。二、过程与方法：通过观察演示实验及对实验现象的分析，引导学生运用所学知识进行分析推理，培养学生分析推理能力。三、态度情感价值观：通过对实验的观察和推理，培养学生科学的研究方法，以及严谨认真的学习态度。学情分析《静电现象的应用》是本章的难点内容，概念规律非常抽象，学生只

2、有在老师的参与下探究全过程，才能深刻了解静电平衡状态下导体的特征、规律，克服思维定式的负面影响和主观臆断的不良倾向，培养学生认真严谨的探究品质。教学重难点1.静电场中静电平衡状态下导体的特征，即其电荷分布、电场分布等是重点。2.运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因是难点。一、实验引入，复习提问1、思考与讨论：教通过实验引入，并让学生讨论回答：(1)什么是静电感应现象？(2)静电感应的实质是什么？(3)是什么力使导体中的正负电荷分开，电荷重新分布稳定后,导体表面和内部有电荷移动吗？学问题：把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为

3、E0的电场中，结果如何呢?讨论线索:程1、金属导体为什么容易导电？2、自由电子如何移动？3、自由电子会在什么地方聚积？4、电子的聚积会出现怎样的结果?5、最终会出现怎样的现象？（利用线索引导学生分析，介绍金属导体内部结构特点以及分析金属导体在放在电场中的现象・）总结：若是金属导体，自由电子在电场力作用下将发生定向移动使两端出现不同的电荷分布，从而引起导体的某些新的性质.二、新课内容：（一）静电平衡状态动画演示：静电平衡状态外电场强度感应电荷电场强度导体内电场强度E。E=EQ+E=0将不带电的导体置于电场中时，导体内自由电荷受力，发生定

4、向移动，从而重新分布。重新分布的感应电荷在导体内产牛•一个与外电场反向的电场，阻碍电荷定向移动，该电场与外电场叠加，使导体内部的电场减弱，只要内部场强不为零，导体两面的正负电荷便继续增加，导体的内部电场就会继续削弱，至导体内部的合场强都等于零的时候为止，这时导体内自由电了不再发生定向移动。总结：①导体中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态。②特征：导体内部场强处处为零。在这个特征基础上进行推论，可得静电场中导体的其他特点：导体表而附近任何一点的电场线与这点的表面垂直;处于静电平衡状态的整个导体是个等势体。（-）、导体

5、上电荷分布探究一一法拉第“圆筒实验”播放法拉第圆筒实验的实验视频O由实验视频可以得出结论：特点1:达到静电平衡时，导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。特点2：在导体表面，越尖锐的位置电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的地方几乎没有电荷。（三）、尖端放电1、尖端放电导体尖端的电荷密度大，附近的电场很强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的止负电荷分离。这个现象叫做空气的电离。中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子。这些带电粒子在强电场的作用下

6、加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子。那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷。这个现象叫做尖端放电。2、尖端放电的应用避雷针、电了打火器、高压设备制作比较平滑避雷针电子打火器高压设备制作比较平滑雷火炼殿（此处讲述雷火炼殿的故事）（四）、静电屏蔽1、静电屏蔽方式：①、空腔导体或金属网罩（无论接地与否）可以把外部电场遮住，使売内不受外电场影响。②、接地空腔导体或金属网罩可以使壳外部不受壳内电场的影响。2.静电屏蔽的应用：通讯电缆；精密电子器件外

7、有金属膜包装；高压作业服等。++++++Copperconductor铜芯导体PVCJacketPVC被覆—Copperbraid铜线编织AIurninummylar铠箔PEInsulationPE绝缘实芯同轴电缆（五）课堂练习：1.处于静电平衡的导体内部电场处处为零，这是因为（D）A：导体内部无电场B：外电场不能进入导体内部C：所有感应电荷在导体内部产生的合电场为零D：外电场和所有感应电荷的电场在导体的内部叠加的合电场为零2.长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，如图所示。达到静电平衡后，

8、棒上的感应电荷在棒内中点0处产生的场强有多大？方向如何？+q3.某农村小塑料厂的高频热合机产生的电磁波频率和电视信号频率接近导致电视节目不能正常收看，可采取的办法是（D）A：将电视机用金属笼子罩起来B：将电视机用金属笼子