《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》的教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】
㈠知識(shí)與技能
1．知道靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因，理解什么是靜電平衡狀態(tài)
2．理解靜電平衡時(shí)，凈電荷只分布在導(dǎo)體表面且內(nèi)部場強(qiáng)處處為零
3．知道靜電屏蔽及其應(yīng)用
㈡過程與方法
結(jié)合實(shí)物觀察與演示，分析理解靜電平衡時(shí)帶電導(dǎo)體上電荷的分布特點(diǎn)。
㈢情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過分析生活的現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)生活、生產(chǎn)中的靜電現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生探究生活中事物的興趣。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn)：掌握靜電平衡的概念，理解導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)的特征是本節(jié)的重點(diǎn)
難點(diǎn)：應(yīng)用靜電平衡的知識(shí)，理解靜電平衡的特征，認(rèn)識(shí)導(dǎo)體的電荷分布特點(diǎn)是本節(jié)的難點(diǎn)。
教學(xué)策略：教師的引導(dǎo)，學(xué)生的討論、評議；再加動(dòng)畫演示和實(shí)驗(yàn)演示加深體會(huì)。
【設(shè)計(jì)思路】
1、《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》是本章的難點(diǎn)內(nèi)容，概念規(guī)律非常抽象。學(xué)生只有在老師的指導(dǎo)下參與探究全過程，才能深刻理解電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)、規(guī)律。克服思維定勢的負(fù)遷移和主觀臆斷的不良傾向，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究品質(zhì)。
2、本課題設(shè)計(jì)的另一思路旨在讓學(xué)生認(rèn)真討論，積極參與，體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。這也是新課改的.重要內(nèi)容。
3、本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)的過程為：首先學(xué)生活動(dòng)：對不帶電的金屬導(dǎo)體放入電場中發(fā)生靜電現(xiàn)象的討論；然后學(xué)生歸納，教師總結(jié)得出靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)。最后通過兩道例題鞏固加深理解。
【教學(xué)方法】
推理歸納法、問題解決法、實(shí)驗(yàn)法
【教具準(zhǔn)備】
驗(yàn)電器、法拉第圓筒、有絕緣柄的金屬球一個(gè)、金屬網(wǎng)罩、收音機(jī)、感應(yīng)起電機(jī)、導(dǎo)線若干
【教學(xué)過程】
(一)復(fù)習(xí)提問
1、什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象？
2、靜電感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是什么？
3、在靜電感應(yīng)時(shí)用手摸一下導(dǎo)體，再移走源電荷，則導(dǎo)體帶什么電？
若將導(dǎo)體接地則情況如何？左端接地呢？
(二)新課教學(xué)
一、電場中的導(dǎo)體
1、金屬導(dǎo)體的特征：
由做熱振動(dòng)的正離子和做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的自由電子組成
2、靜電感應(yīng)現(xiàn)象
問題：在源電荷的電場中引入金屬導(dǎo) 體后會(huì)對空間各點(diǎn)的場強(qiáng)有影響嗎？是什么作用使金屬內(nèi)的電子定向移動(dòng)的？此移動(dòng)一直進(jìn)行嗎？金屬導(dǎo)體內(nèi)部有電場嗎？
答：使空間電場重新分布
源電荷的電場使導(dǎo)體內(nèi)部自由電子定向移動(dòng)
3、靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體（包括表面）中沒有電荷定向移動(dòng)時(shí)的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)
4、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)：
⑴內(nèi)部場強(qiáng)處處為零（不為0則自由電子將繼續(xù)移動(dòng)直至合場強(qiáng)為0）
⑵導(dǎo)體中沒有自由電荷定向移動(dòng)
⑶凈電荷分布在導(dǎo)體表面
實(shí)驗(yàn)證明：法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)
⑷導(dǎo)體表面附近電場線與表面垂直
理論證明：中性導(dǎo)體帶電后，由于同種電荷相互排斥，凈電荷只能分布在表面
反證法：若內(nèi)部有自由電荷，則內(nèi)部場強(qiáng)不為0，導(dǎo)體就不是處于靜電平衡狀態(tài)
5、靜電平衡時(shí)導(dǎo)體周圍電場分布：
上圖空間實(shí)際電場分布，不會(huì)出現(xiàn)虛線電場線
二、靜電屏蔽
1、空腔導(dǎo)體的特點(diǎn)：
凈電荷只分布在外表面，內(nèi)表面不帶電，空腔內(nèi)沒有電場
2、靜電屏蔽
外部電場對內(nèi)部儀器沒有影響 若將源電荷置于空腔內(nèi)，則外對內(nèi)
沒有影響，但內(nèi)對外有影響
實(shí)驗(yàn)演示：將收音機(jī)置于金屬網(wǎng)罩內(nèi)則聲音大小減小
若將球殼接地，則內(nèi)外各不影響
3、應(yīng)用
電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面套有金屬罩
通信電纜版面包一層鉛皮
高壓帶電作業(yè)人員穿金屬網(wǎng)衣
通訊工具在鋼筋結(jié)構(gòu)房屋中接收信號(hào)弱
(三)鞏固練習(xí)
【例1】如圖所 示，在一個(gè)原來不帶電的金屬導(dǎo)體殼的球心處放一正電荷，試分析A、B、C三點(diǎn)的場強(qiáng)：
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】如圖所示，A、B是兩個(gè)架在絕緣支座上的金屬球，都不帶電，中間用導(dǎo)線連接，現(xiàn)用一帶 正電的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去導(dǎo)線，然后移走C球，則A、B帶電情況：
A．A球帶正電，B球帶負(fù)電
B．A球帶正電，B球不帶電
C．A球不帶電，B球帶負(fù)電
D．以上說法都不正確
【例3】長為L的金屬 棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為q的正電荷放在距棒左端R處且與棒在一條線上，則棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)O處產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小 ，方向 。
(四)小結(jié)
1、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體有什么特點(diǎn)？
2、靜電屏蔽有哪幾種情況？有哪些應(yīng)用？
【布置作業(yè)】
完成《同步作業(yè)》
【板書設(shè)計(jì)】
第七節(jié) 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用
一、靜電感應(yīng)
把金屬導(dǎo)體放進(jìn)電場中，由于電場力的作用，兩端會(huì)分別出現(xiàn)正負(fù)電荷，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)
由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生的電荷叫做感應(yīng)電荷
感應(yīng)起電
二、靜電平衡
處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的基本特點(diǎn)：
⑴體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零，電場線不能進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部；
⑵體所帶的凈電荷只能全部分布在導(dǎo)體的表面上，導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷；
（表面曲率越大的地方，凈電荷面密度也越大，表面附近處的場強(qiáng)也越強(qiáng)。）
⑶導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，表面是一個(gè)等勢面；
⑷導(dǎo)體表面任一點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的表面垂直。
三、兩個(gè)有用的推論：
如果取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，則：
⑴處于正電荷激發(fā)的電場中的（原來）不帶電的孤立導(dǎo)體，電勢大于零；處于負(fù)電荷激發(fā)的電場中的不帶電的孤立導(dǎo)體，電勢小于零。
⑵帶正電荷的孤立導(dǎo)體，電勢必為正值；
帶負(fù)電荷的孤立導(dǎo)體，電勢必為負(fù)值
【教學(xué)反思】
本節(jié)是這一章的難點(diǎn)，內(nèi)容抽象、深?yuàn)W，并且要很好的體現(xiàn)新課程理念。上好本堂課就顯得比較困難，所以必須注意下面幾點(diǎn)：
1、改變傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)模式或教師提問題、學(xué)生回答問題的單一做法。教師可創(chuàng)設(shè)情景，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，更主動(dòng)的提出問題，解決問題。所以教師在組織和引導(dǎo)學(xué)生研究的過程中要及時(shí)組織學(xué)生評價(jià)，從而提高學(xué)生的思維品質(zhì)和課堂效率。
2、要引導(dǎo)全體學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)，親身體驗(yàn)探究、思考和研究的全過程，讓學(xué)生通過這些過程開闊視野，激發(fā)學(xué)生的求異心理取向，從而激發(fā)學(xué)生的潛能。真正落實(shí)三維課程目標(biāo)。
3、在學(xué)生自由討論和探究時(shí)，要認(rèn)真聽取每一位同學(xué)的觀點(diǎn)肯定他們的成功之處和指出不足之處，讓學(xué)生感到有成就感，既活躍了課堂氣氛，又符合成功教育的要求。
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