高中物理教科版选修(3-1)1.7-教学设计-《静电的应用及危害》(教科版)

高中物理教科版选修(3-1)1《静电的应用及危害》教材分析教材分析《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。建议本节可以这样设计：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。高中物理教科版选修(3-1)1全文共4页，当前为第1页。教学目标高中物理教科版选修(3-1)1全文共4页，当前为第1页。教学目标（一）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，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、知道静电屏蔽及其应用。（二）过程与方法1、培养学生的观察能力，逻辑推理的能力，分析问题的能力；2、掌握分析和综合等思维方法。（三）情感态度与价值观1、使学生在理解知识、获取知识的同时体会到了理论联系实际的意义；2、渗透具体问题具体分析的方法。教学重难点教学重难点【教学重点】静电平衡导体的场强和静电荷分布的特点。【教学难点】空腔导体静电平衡时空腔内的场强处处为零，电荷只分布在导体的外表面上。课前准备课前准备教学过程演示实验器材，PPT，导学案教学过程1.实验演示，猜想演示1、带电体靠近验电羽，学生观察到：验电羽张开。演示2、用金属网罩罩住验电羽，且让带电体与网罩接触，验电羽会怎样？学生猜测：……。教师：为什么用金属网罩罩住验电羽，验电羽就不张开了呢？将感应圈产生的高电压加在装有小鸟的铁鸟笼上，再做实验，证明小鸟是安全的。通过这些现象的观察，让学生带着猜想进入新课。（利用设疑引入新课，迅速调动起学生的求知热情,提高兴奋点。）静电感应2.1.1导体的特征：①复习：我们在初中学过导体，导体具有什么特征呢？高中物理教科版选修(3-1)1全文共4页，当前为第2页。学生：金属导体是由做热振动的正离子和在它们之间做无规则的热运动的自由电子组成的。高中物理教科版选修(3-1)1全文共4页，当前为第2页。2.1.2静电感应：提问：把导体放进电场中，导体内部的自由电子做何种运动呢？引导学生：自由电子受到电场力的作用，除了做无规则的运动，还要向电场的反方向做定向移动。电脑进行动画模拟静电感应过程，介绍静电感应。板书：把金属导体放入电场中，导体内部的电荷在电场力的作用下重新分布的现象，叫静电感应。2.2静电平衡状态2.2.1静电平衡状态：引导学生分析图4、图5及图6，结合动画模拟过程，介绍静电平衡状态。师：由上面的分析可以知道，处于电场中的导体内部的电荷在电场力的作用下作定向移动，这种定向移动最后停止，我们把这种状态叫做静电平衡状态。板书：导体上处处无电荷定向移动的现象叫静电平衡状态。2.2.2静电平衡状态的特点：引导学生分析：（1）内部场强处处为零；（2）电荷只分布在导体的外表面。演示：法拉第圆筒实验，验证特点（2），引导学生注意观察验电器a、b的指针的张角变化情况。动画模拟：法拉第圆筒实验，模拟电子的分布及移动，如图7，加以辅助理解。2.3应用2.3.1感应起电高中物理教科版选修(3-1)1全文共4页，当前为第3页。提问：怎样使一个不带电的导体带电呢？你能想出多少种方法？高中物理教科版选修(3-1)1全文共4页，当前为第3页。引导学生思考：摩擦起电、接触起电，还有……强调先将两导体分开，再移走带电体。演示：感应起电过程，如图。2.3.2静电屏蔽师：请大家思考，我们开始上课时做的几个演示实验，为什么将验电羽用网罩罩起来，就不能使验电羽张开？虽然网罩带即使用导线将验电器和网连起来，也无法使指针张开呢？学生思考：……动画模拟：有金属网罩和无金属网罩时电荷的分布情况，介绍静电屏蔽及静电屏蔽的应用。2.4练习：1.导体球a带电量qa为2×10-7c，球壳b带电量qb为5×10-7c，将导体球a放入球壳b内与球壳内壁相碰，再将导体球取出，则a、b所带电量分别为qa=_____c，qb=_____c。由学生回答，cai课件不仅使学生看到金属球壳b的电荷分布情况，还可以看到在导体球a与金属球壳b接触时a、b上电荷的移动及重新分布情况。板书设计:§1.7静电现象的应用1、静电平衡状态(1)静电平衡当导体中的电荷静止不动，从而场强分布不随时间变化时，导体就达到了静电平衡。(2)静电平衡状态导体中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态。(3)静电平衡的条件处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。(4)静电平衡导体的性质①处于静电平衡状态的导体，表面上任何一点的场强方向都跟该点的表面垂直；②处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体的外表面上。2、静电屏蔽(1)静电屏蔽导体壳(金属网罩)能保护它所包围的区域，使这个区域不受