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静电现象的应用的教学设计
静电现象的应用的教学设计
【教学目标】
㈠知识与技能
1．知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态
2．理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零
3．知道静电屏蔽及其应用
㈡过程与方法
结合实物观察与演示，分析理解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。
㈢情感态度与价值观
通过分析生活的现象引导学生体会生活、生产中的静电现象，培养学生探究生活中事物的兴趣。
【重点难点】
重点：掌握静电平衡的概念，理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点
难点：应用静电平衡的知识，理解静电平衡的特征，认识导体的电荷分布特点是本节的难点。
教学策略：教师的引导，学生的讨论、评议；再加动画演示和实验演示加深体会。
【设计思路】
1、《静电现象的应用》是本章的难点内容，概念规律非常抽象。学生只有在老师的指导下参与探究全过程，才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律。克服思维定势的负迁移和主观臆断的不良倾向，培养学生认真严谨的科学探究品质。
2、本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论，积极参与，体验探索自然规律的艰辛和喜悦。培养学生学习物理的兴趣。这也是新课改的重要内容。
3、本节教学设计的过程为：首先学生活动：对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论；然后学生归纳，教师总结得出静电平衡状态下导体的特点。最后通过两道例题巩固加深理解。
【教学方法】
推理归纳法、问题解决法、实验法
【教具准备】
验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干
【教学过程】
(一)复习提问
1、什么是静电感应现象？
2、静电感应现象的实质是什么？
3、在静电感应时用手摸一下导体，再移走源电荷，则导体带什么电？
若将导体接地则情况如何？左端接地呢？
(二)新课教学
一、电场中的导体
1、金属导体的特征：
由做热振动的正离子和做无规则热运动的自由电子组成
2、静电感应现象
问题：在源电荷的电场中引入金属导 体后会对空间各点的场强有影响吗？是什么作用使金属内的电子定向移动的？此移动一直进行吗？金属导体内部有电场吗？
答：使空间电场重新分布
源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动
3、静电平衡状态：导体（包括表面）中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态
4、静电平衡状态下导体的特点：
⑴内部场强处处为零（不为0则自由电子将继续移动直至合场强为0）
⑵导体中没有自由电荷定向移动
⑶净电荷分布在导体表面
实验证明：法拉第圆筒实验
⑷导体表面附近电场线与表面垂直
理论证明：中性导体带电后，由于同种电荷相互排斥，净电荷只能分布在表面
反证法：若内部有自由电荷，则内部场强不为0，导体就不是处于静电平衡状态
5、静电平衡时导体周围电场分布：
上图空间实际电场分布，不会出现虚线电场线
二、静电屏蔽
1、空腔导体的特点：
净电荷只分布在外表面，内表面不带电，空腔内没有电场
2、静电屏蔽
外部电场对内部仪器没有影响 若将源电荷置于空腔内，则外对内
没有影响，但内对外有影响
实验演示：将收音机置于金属网罩内则声音大小减小
若将球壳接地，则内外各不影响
3、应用
电学仪器和电子设备外面套有金属罩
通信电缆版面包一层铅皮
高压带电作业人员穿金属网衣
通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号弱
(三)巩固练习
【例1】如图所 示，在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一正电荷，试分析A、B、C三点的场强：
A．EA ≠0，EB =0，EC =0
B．EA ≠0，EB ≠0，EC =0
C．EA ≠0，EB ≠0，EC ≠0
D．EA =0，EB ≠0，EC =0
【例2】如图所示，A、B是两个架在绝缘支座上的金属球，都不带电，中间用导线连接，现用一带 正电的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去导线，然后移走C球，则A、B带电情况：
A．A球带正电，B球带负电
B．A球带正电，B球不带电
C．A球不带电，B球带负电
D．以上说法都不正确
【例3】长为L的金属 棒原来不带电，现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处且与棒在一条线上，则棒上感应电荷在棒内中点O处产生的场强的大小 ，方向 。
(四)小结
1、静电平衡状态下导体有什么特点？
2、静电屏蔽有哪几种情况？有哪些应用？
【布置作业】
完成《同步作业》
【板书设计】
第七节 静电现象的应用
一、静电感应
把金属导体放进电场中，由于电场力的作用，两端会分别出现正负电荷，这种现象叫做静电感应
由于静电感应产生的电荷叫做感应电荷
感应起电
二、静电平衡
处于静电平衡状态的导体的基本特点：
⑴体内部的场强处处为零，电场线不能进入导体内部；
⑵体所带的净电荷只能全部分布在导体的表面上，导体内部没有净电荷；
（表面曲率越大的地方，净电荷面密度也越大，表面附近处的场强也越强。）
⑶导体是一个等势体，表面是一个等势面；
⑷导体表面任一点的场强方向跟该点的表面垂直。
三、两个有用的推论：
如果取无穷远处的电势为零，则：
⑴处于正电荷激发的电场中的（原来）不带电的孤立导体，电势大于零；处于负电荷激发的电场中的不带电的孤立导体，电势小于零。
⑵带正电荷的孤立导体，电势必为正值；
带负电荷的孤立导体，电势必为负值
【教学反思】
本节是这一章的难点，内容抽象、深奥，并且要很好的体现新课程理念。上好本堂课就显得比较困难，所以必须注意下面几点：
1、改变传统的填鸭式教学模式或教师提问题、学生回答问题的单一做法。教师可创设情景，让学生发现问题，更主动的提出问题，解决问题。所以教师在组织和引导学生研究的过程中要及时组织学生评价，从而提高学生的思维品质和课堂效率。
2、要引导全体学生积极参与教学活动，亲身体验探究、思考和研究的全过程，让学生通过这些过程开阔视野，激发学生的求异心理取向，从而激发学生的潜能。真正落实三维课程目标。
3、在学生自由讨论和探究时，要认真听取每一位同学的观点肯定他们的成功之处和指出不足之处，让学生感到有成就感，既活跃了课堂气氛，又符合成功教育的要求。
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