《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。