2024-2025学年新教材高中物理 第九章 静电场及其应用 第四节 静电的防止与利用教学实录 新人教版必修3

2024-2025学年新教材高中物理第九章静电场及其应用第四节静电的防止与利用教学实录新人教版必修3课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图本节课旨在通过静电的防止与利用的教学，使学生理解静电现象的原理，掌握静电防护措施和静电应用的实际例子，培养学生理论联系实际的能力，增强学生对物理知识的兴趣和应用意识。二、核心素养目标分析培养学生物理观念：理解静电场的基本概念和性质，认识静电的普遍性和影响。培养科学探究能力：通过实验探究静电现象，提高观察、分析和解决问题的能力。增强科学思维：运用逻辑推理和模型构建，理解静电现象背后的物理规律。提升科学态度与责任：认识到静电的潜在危害，学习静电防护技术，树立安全意识。三、教学难点与重点1.教学重点

-静电的防止：重点讲解静电防护的基本原理，如接地、屏蔽、抗静电材料等。

-静电的利用：强调静电在工业、医疗等领域的应用，如静电喷漆、静电复印等。

-学生通过实验观察静电现象，理解静电场的基本性质。

2.教学难点

-静电防护原理的深入理解：难点在于如何将静电防护的物理原理与实际应用相结合，例如在复杂环境下如何选择合适的防护措施。

-静电利用技术的实际应用：难点在于理解静电技术在不同行业中的应用原理和操作方法，如静电复印机的工作原理。

-学生在实际操作中遇到的问题解决：难点在于学生在进行静电实验时，如何正确处理实验中遇到的问题，如静电积累导致设备损坏等。四、教学资源-软硬件资源：静电场演示仪、静电感应起电机、抗静电工作台、静电防护服、静电测试仪

-课程平台：学校物理实验室管理系统、多媒体教学平台

-信息化资源：静电场相关动画、静电防护与利用的案例视频、静电实验操作指导手册

-教学手段：PPT演示、实物演示、小组讨论、实验操作五、教学流程1.导入新课（5分钟）

-提问：同学们，日常生活中有哪些静电现象你们遇到过？

-展示图片或视频：静电现象在生活中的例子，如梳子梳头发时产生静电、静电吸附灰尘等。

-引导思考：静电是如何产生的？它有什么特性？今天我们就来学习静电的防止与利用。

2.新课讲授（15分钟）

-静电的产生与性质：

-通过静电感应实验，让学生观察静电的产生和静电场的形成。

-讲解静电的基本性质，如电荷的吸引与排斥、电荷守恒定律等。

-静电的防止：

-讲解接地、屏蔽等静电防护措施。

-举例说明静电防护在实际应用中的重要性，如电子设备防静电措施。

-静电的利用：

-讲解静电在工业、医疗等领域的应用。

-以静电复印为例，展示静电技术在现实生活中的应用。

3.实践活动（10分钟）

-学生分组进行静电实验：

-使用静电感应起电机产生静电。

-通过静电场演示仪观察静电场性质。

-记录实验数据，分析静电场强度与距离的关系。

-观看静电防护与利用的案例视频。

-学生分享实验结果，讨论静电现象的防止与利用。

4.学生小组讨论（15分钟）

-举例回答：

1.静电防护的措施有哪些？它们是如何工作的？

-学生讨论接地、屏蔽、抗静电材料等防护措施，并举例说明。

2.静电在生活中的应用有哪些？

-学生分享静电在生活中的应用案例，如静电喷漆、静电除尘等。

3.如何在实际工作中防止静电带来的危害？

-学生讨论静电在工业生产中的潜在危害，并提出相应的防护措施。

5.总结回顾（5分钟）

-总结本节课的主要内容和重点：

-静电的产生、性质、防止与利用。

-强调静电在日常生活和工业生产中的重要性。

-提问与解答：

-提问：静电场强度如何测量？

-提问：静电防护措施在哪些行业中尤为重要？

-提问：静电在医疗领域的应用有哪些？

-强调教学难点：

-学生通过小组讨论和实践活动，深入理解静电防护原理和静电技术在实际中的应用。

-布置作业：

-完成静电实验报告，总结实验数据和观察结果。

-查找有关静电在日常生活应用的相关资料，准备课堂展示。六、学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握

-学生能够理解和描述静电的基本概念，包括静电场、电荷守恒定律、电荷的吸引与排斥等。

-学生能够识别和解释日常生活中常见的静电现象，如静电感应、静电吸附等。

-学生掌握了静电防护的基本原理和措施，如接地、屏蔽、使用抗静电材料等。

2.能力提升

-实验操作能力：通过静电实验，学生学会了使用静电感应起电机、静电场演示仪等实验器材，提高了实验操作技能。

-分析与解决问题的能力：学生在面对静电现象时，能够运用所学知识进行分析，并提出相应的解决策略。

-团队合作能力：在小组讨论和实验活动中，学生学会了与他人协作，共同完成任务。

3.应用意识

-学生认识到静电在工业、医疗等领域的实际应用，如静电喷漆、静电复印、静电除尘等。

-学生能够将理论知识与实际应用相结合，理解静电技术在现代社会的重要性。

4.安全意识

-学生了解静电可能带来的危害，如电子设备损坏、火灾等，增强了安全意识。

-学生掌握了基本的静电防护措施，能够在日常生活中预防静电带来的风险。

5.创新思维

-学生在学习过程中，能够提出新的观点和想法，如设计新型的静电防护装置或改进现有的静电利用技术。

-学生通过查阅资料和讨论，对静电相关领域的最新研究和发展有所了解，培养了创新思维。

6.评价与反思

-学生能够对自己的学习过程进行评价，总结学习中的成功与不足，并提出改进措施。

-学生能够反思静电现象背后的物理原理，提高对物理知识的深入理解。七、课堂1.课堂评价

-提问环节：通过课堂提问，检验学生对静电场及其应用知识的掌握程度。例如，提问“静电场的基本性质有哪些？”或“请举例说明静电在生活中的应用。”

-观察学生参与度：观察学生在课堂上的参与情况，包括是否积极回答问题、是否认真听讲、是否主动参与实验活动等。

-实验操作评价：在静电实验环节，观察学生的实验操作是否规范，是否能正确使用实验器材，是否能根据实验结果进行分析和讨论。

-小组讨论评价：在小组讨论环节，评价学生是否能够有效沟通、合作，是否能够提出有见地的观点，是否能够批判性思考问题。

-课堂测试：通过随堂测试，快速了解学生对静电场及其应用知识的掌握情况，包括选择题、填空题、简答题等形式。

2.作业评价

-实验报告评价：对学生的实验报告进行详细批改，检查实验数据是否准确、实验过程是否完整、实验结果分析是否合理。

-课后作业评价：对学生的课后作业进行批改，包括静电场计算题、静电防护案例分析等，确保学生能够独立完成作业。

-反馈与鼓励：在批改作业过程中，及时给予学生反馈，指出作业中的错误和不足，鼓励学生继续努力。例如，对于静电场计算题，可以评价学生的计算过程是否严谨，结果是否准确。

-定期总结：定期对学生的作业进行总结，分析学生在静电场及其应用知识上的学习进度和存在的问题，调整教学策略。

3.评价工具与方法

-课堂提问与回答：通过学生的回答来评价其对知识的理解程度和表达能力。

-观察记录：记录学生在课堂上的行为表现，包括参与度、专注度等。

-实验报告与测试：通过实验报告和测试来评价学生的实验技能和知识掌握情况。

-小组讨论参与度：通过小组讨论的表现来评价学生的团队合作能力和批判性思维能力。

-作业反馈：通过作业的批改和反馈来评价学生的独立学习和问题解决能力。

4.评价反馈的实施

-及时性：在课堂上及时发现并纠正学生的错误，确保学生能够及时掌握正确的知识。

-个性化：根据每个学生的学习情况，提供个性化的反馈和建议。

-正面性：在评价中注重正面激励，鼓励学生继续努力，增强学习动力。

-连贯性：将课堂评价与作业评价相结合，形成连贯的评价体系，全面了解学生的学习效果。八、课后作业1.实验题：设计一个简单的静电除尘器模型，并解释其工作原理。

答案：静电除尘器利用高压电源在两个电极之间产生强电场，使得空气中的灰尘粒子带电，带电粒子在电场力的作用下被吸附到收集板上，从而实现除尘。

2.计算题：一个平行板电容器，极板面积S，板间距离d，介电常数ε，充电后两板间电压为V。求电容器的电容C和极板上的电荷量Q。

答案：电容C=εS/d，电荷量Q=CV=εSVD。

3.分析题：分析静电场中两个等量异种点电荷之间的作用力，并讨论当距离变化时作用力的变化。

答案：两个等量异种点电荷之间的作用力为吸引力，随着它们之间距离的增大，作用力减小，反之增大。根据库仑定律，作用力F=kq1q2/r^2。

4.应用题：在电子工业中，静电可能会损坏半导体器件。请设计一个