2023-2024学年高二物理竞赛教学设计：静电屏蔽

2023-2024学年高二物理竞赛教学设计：静电屏蔽主备人备课成员教材分析本节课为人教版高中物理选修3-10《静电屏蔽》的内容。该部分是高二物理竞赛课程的重要组成部分，是对静电学内容的加深与拓展。本节内容紧接着课本中“静电场”一章，旨在让学生理解静电屏蔽的概念，掌握其产生的原因和条件，以及屏蔽效应在现实生活中的应用。通过本节课的学习，学生应能熟练运用静电屏蔽理论解决简单的实际问题。核心素养目标本节课旨在培养学生的物理学科核心素养，主要包括：

1.科学思维：通过学习静电屏蔽现象，培养学生运用科学思维方法认识事物、分析问题的能力，提高其逻辑推理和信息加工能力。

2.科学探究：让学生通过观察、实验、分析等途径，自主探究静电屏蔽的原理和条件，培养其实验操作能力和科学探究能力。

3.科学态度与价值观：通过学习静电屏蔽在现实生活中的应用，使学生认识到物理知识在生活中的重要性，培养其对科学的热爱和敬业精神。

4.科学应用：培养学生将所学知识运用到实际问题中，解决实际问题的能力，使其能够将物理知识与其他学科知识相结合，提高知识的综合运用能力。教学难点与重点1.教学重点：

（1）静电屏蔽的概念：教师需要讲解静电屏蔽的定义，让学生理解屏蔽效应的产生和条件。

（2）静电屏蔽的原理：教师需要阐述静电屏蔽的内部电场分布和外部电场变化，使学生能够熟练运用屏蔽效应分析问题。

（3）静电屏蔽的应用：教师需要结合实际例子，如电信、医学等领域，让学生了解静电屏蔽在生活中的重要作用。

2.教学难点：

（1）静电屏蔽的内部电场分布：学生难以理解屏蔽电荷在导体内部产生的电场如何分布，需要教师通过图示、动画等多媒体教学手段进行讲解。

（2）静电屏蔽外部电场变化：学生难以把握屏蔽后外部电场的变化，教师可以通过实际操作、模拟实验等方式，让学生直观地感受屏蔽效应。

（3）静电屏蔽的应用：学生难以将理论知识应用到实际问题中，教师需要提供丰富的实例，引导学生运用所学知识解决实际问题。同时，教师可布置相关练习题，让学生在实践中掌握静电屏蔽的应用。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源1.软硬件资源：多媒体投影仪、计算机、实验器材（如金属板、导线、电荷发生器等）、白板、黑板。

2.课程平台：人教版高中物理选修3-10《静电屏蔽》教材、教学课件、练习题库。

3.信息化资源：互联网上的相关教学视频、动画、实验模拟软件等。

4.教学手段：讲授法、实验法、讨论法、练习法、互助合作学习法。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

教师通过展示一个现实生活中的静电屏蔽现象，如电信设备的抗干扰能力，激发学生的学习兴趣。提出问题：“为什么电信设备能抵抗静电干扰？这与我们学过的静电学有什么关系？”

2.讲授新课（20分钟）

教师围绕教学目标和教学重点，讲解静电屏蔽的概念、原理和条件。在此过程中，教师可通过多媒体演示、图示等方式，帮助学生形象地理解静电屏蔽现象。

3.师生互动环节（10分钟）

教师提出问题，引导学生思考静电屏蔽在现实生活中的应用。学生分组讨论，分享各自的观点和实例。教师点评并总结，强调静电屏蔽在各个领域的实际应用价值。

4.巩固练习（5分钟）

教师布置几道有关静电屏蔽的练习题，要求学生在课堂上完成。教师选取部分学生的作业进行点评，指出其中的错误和不足，帮助学生巩固所学知识。

5.课堂小结（5分钟）

教师对本节课的主要内容进行总结，强调静电屏蔽的概念、原理和应用。提醒学生注意静电屏蔽在生活中的实际意义，鼓励他们在日常生活中运用所学知识。

6.作业布置（5分钟）

教师布置一道课后作业，要求学生结合静电屏蔽的知识，分析一个现实生活中的实例。

总计：45分钟

教学过程中，教师要关注学生的学习反馈，根据实际情况调整教学节奏和内容，确保学生理解和掌握新知识。同时，要注重培养学生的物理学科核心素养，提高他们的科学思维、科学探究、科学态度与价值观以及科学应用能力。教学资源拓展1.拓展资源：

（1）静电屏蔽在现代科技中的应用：介绍静电屏蔽在电子设备、航空航天、生物医学等领域的应用，让学生了解静电屏蔽技术的发展和前景。

（2）静电屏蔽实验演示：提供多个静电屏蔽实验的视频或动画，如静电屏蔽笼、静电屏蔽涂层等，让学生更直观地理解静电屏蔽现象。

（3）静电屏蔽原理的深入探讨：介绍静电屏蔽的内部电场分布、外部电场变化等深层次原理，为学生提供进一步学习的资料。

（4）静电屏蔽相关论文和专利：推荐一些关于静电屏蔽技术的学术论文和专利，让学生了解静电屏蔽技术的最新研究动态。

2.拓展建议：

（1）组织学生进行静电屏蔽实验：让学生亲自动手进行实验，观察和记录实验现象，提高学生的实验操作能力和科学探究能力。

（2）开展小组讨论：让学生分组讨论静电屏蔽在现实生活中的应用，鼓励他们提出创新性的想法和解决方案。

（3）撰写科普文章：邀请学生撰写关于静电屏蔽的科普文章，通过查阅资料、整理思路、撰写文章的过程，提高学生的信息加工能力和科学写作能力。

（4）举办科普讲座：邀请相关领域的专家或企业技术人员为学生举办关于静电屏蔽的科普讲座，让学生了解静电屏蔽技术的实际应用和发展前景。板书设计1.静电屏蔽概念：

-定义：静电屏蔽是指导体的内部电场为零，外部电场受到屏蔽的现象。

-关键词：导体、内部电场、外部电场、屏蔽。

2.静电屏蔽原理：

-内部电场分布：导体内部电场处处为零。

-外部电场变化：导体的外部电场受到屏蔽，远离导体的地方电场强度减小。

-关键词：内部电场、外部电场、屏蔽效应、电场分布。

3.静电屏蔽应用：

-电信：屏蔽电磁干扰，提高通信质量。

-医学：静电屏蔽在X光机、手术室等环境中的应用。

-航空航天：静电屏蔽技术在飞机、卫星等领域的应用。

-关键词：电信、医学、航空航天、应用。

板书设计要求简洁明了，重点突出，通过关键词和图示等方式，帮助学生理解和记忆静电屏蔽的相关知识。同时，注重艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。课堂小结，当堂检测1.课堂小结

本节课我们学习了静电屏蔽的概念、原理和应用。静电屏蔽是指导体的内部电场为零，外部电场受到屏蔽的现象。静电屏蔽的原理包括内部电场分布和外部电场变化，导体内部电场处处为零，导体的外部电场受到屏蔽，远离导体的地方电场强度减小。静电屏蔽在电信、医学、航空航天等领域有着广泛的应用，如屏蔽电磁干扰、提高通信质量、静电屏蔽在X光机、手术室等环境中的应用等。

2.当堂检测

（1）选择题：

1.静电屏蔽现象是指导体_____。

A.内部电场为零，外部电场受到屏蔽

B.内部电场受到屏蔽，外部电场为零

C.内部电场等于外部电场

D.内部电场和外部电场都受到屏蔽

2.下列哪个领域没有应用静电屏蔽技术？

A.电信

B.医学

C.航空航天

D.食品加工

（2）简答题：

请简述静电屏蔽的原理及其在现实生活中的应用。

（3）计算题：

一个等值点电荷位于导体内部，距离导体表面为r，求导体表面的电场强度。课后拓展1.拓展内容：

（1）静电屏蔽技术在现代科技领域的应用：介绍静电屏蔽技术在电子设备、航空航天、生物医学等领域的具体应用案例，如静电屏蔽涂层、静电屏蔽笼等。

（2）静电屏蔽原理的深入研究：提供关于静电屏蔽内部电场分布、外部电场变化等深层次原理的阅读材料，引导学生进一步探究。

（3）静电屏蔽相关论文和专利：推荐一些关于静电屏蔽技术的学术论文和专利，让学生了解静电屏蔽技术的最新研究动态。

2.拓展要求：

（1）阅读拓展材料：鼓励学生利用课后时间阅读拓展材料，了解静电屏蔽技术的应用和研究动态。

（2）开展小组讨论：组织学生分组讨论静电屏蔽技术在现实生活中的应用，鼓励他们提出创新性的想法和解决方案。

（3）撰写科普文章：邀请学生撰写关于静电屏蔽的科普文章，通过查阅资料、整理思路、撰写文章的过程，提高学生的信息加工能力和科学写作能力。

（4）举办科普讲座：邀请相关领域的专家或企业技术人员为学生举办关于静电屏蔽的科普讲座，让学生了解静电屏蔽技术的实际应用和发展前景。

（5）进行静电屏蔽实验：鼓励学生利用课后时间进行静电屏蔽实验，观察和记录实验现象，提高学生的实验操作能力和科学探究能力。

教师在课后拓展环节要关注学生的学习反馈，根据实际情况调整教学内容和方式，确保学生能够充分利用课后时间进行自主学习和拓展。同时，要注重培养学生的物理学科核心素养，提高他们的科学思维、科学探究、科学态度与价值观以及科学应用能力。教学反思本节课的内容是静电屏蔽，这是高二物理竞赛课程的一部分。回顾整个教学过程，我意识到以下几个方面需要改进和加强。

首先，我认识到导入环节的重要性。在导入环节，我通过展示现实生活中的静电屏蔽现象，激发了学生的学习兴趣。然而，我觉得导入环节还可以更加生动有趣。在下一节课中，我计划使用一个有趣的静电实验来吸引学生的注意力，从而更好地导入新课。

其次，在讲授新课时，我注重了学生对静电屏蔽概念、原理和条件的学习。我通过多媒体演示、图示等方式，帮助学生形象地理解静电屏蔽现象。然而，在讲解内部电场分布时，我发现部分学生仍然难以理解。在今后的教学中，我将尝试使用更多的实际例子和动画来解释内部电场分布，以便学生更好地理解。

此外，在巩固练习环节，我布置了一些有关静电屏蔽的练习题。通过练习，学生能够巩固所学知识。然而，我发现部分学生在解决实际问题时，仍然难以将理论知识应用到实践中。因此，我计划在课后加强练习环节，提供更多的实际问题供学生练习，以提高他们将理论知识应用于实际问题的能力。

在课堂小结环节，我简要