高中物理人教版1第一章靜電場第7節(jié)靜電現(xiàn)象的應用【區(qū)一等獎】

人教版選修3－1第一章第7節(jié)靜電現(xiàn)象的應用教學目標

1、知識與技能（1）正確理解靜電平衡的概念；（2）理解處于靜電平衡的導體的特點；（3）了解靜電屏蔽狀態(tài)下導體外表面電荷疏密分布的特點；（4）理解靜電屏蔽現(xiàn)象；（5）正確操作靜電實驗；（6）了解靜電平衡狀態(tài)外表面電場特點；（7）靜電平衡狀態(tài)下導體電勢特點。

2、過程與方法（1）通過利用實驗探究靜電平衡狀態(tài)電荷的分布特點；（2）通過實驗演示理解、體會并掌握靜電屏蔽。（3）通過理論分析從能量角度理解靜電平衡狀態(tài)下導體電勢高低的特點；（4）通過視頻等多媒體工具、課堂實驗演示靜電現(xiàn)象的應用和靜電屏蔽的應用

3、情感、態(tài)度與價值觀（1）感受實驗和生活中的靜電現(xiàn)象應用實例產(chǎn)生學習興趣，對物理學保持好奇和求知欲。（2）利用科學方法透過現(xiàn)象探究物理本質(zhì)從而客觀、全面地認識事物。學情分析學生已具備一定的邏輯思維和科學探究能力，所以教師要激發(fā)他們的參與意識，培養(yǎng)他們的合作精神和探究熱情。在本章前面幾節(jié)課的學習過程中，學生對電場中場強、電場力、電勢的概念有了一定的理解，本節(jié)課是知識點的綜合應用與拓展。靜電平衡與靜電屏蔽的概念比較抽象，教師要通過實驗演示和理論分析相結(jié)合引導學生思考，理解其概念，學會分析靜電屏蔽產(chǎn)生的原因以及生活實際中相關的應用，通過掌握導體表面的電荷分布疏密特點了解避雷針的原理。通過本節(jié)課的學習，讓學生充分感受到物理與實際生活的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)學生愛物理、學物理、用物理的習慣。重點難點1、教學重點靜電屏蔽下導體的特點2、教學難點靜電屏蔽的理解和應用課程設計理念本節(jié)課分為兩課時。在第一課時的學習過程中，學生將在教師的引導和指導下，參與及觀察相關可操作性較強的實驗，得到靜電平衡狀態(tài)下導體電荷分布的特點：全部分布在外表面內(nèi)表面不帶電以及導體內(nèi)部場強處處為零，并對這兩個特點進行實驗驗證，增強理論的說服力也加深學生對知識點的印象，并摻入日常生活中科技應用的實例以及相關物理學史，讓學生切身地感受到科技的發(fā)展依賴科學的進步，而科學的發(fā)展依靠人類孜孜不倦的探索與為科學探索勇于冒險的大無畏精神。此外，通過實驗演示探究導體外部電荷分布的特點，探析避雷針的使用原理，并順勢提出導體外部有電荷分布將導致電場有何特點和電勢高低的特點的問題，引導學生在課外展開積極思考。在第二課時的學習過程中，先對本節(jié)課已進行教學的重點和難點：靜電平衡狀態(tài)下導體電荷分布的特點以及內(nèi)部場強為零的特點進行回顧，并緊接著理論探析金屬外表面場強的特點和電勢特點。在此環(huán)節(jié)結(jié)束之后，對靜電平衡狀態(tài)下導體所有的特點進行歸納，完善知識點，力爭環(huán)環(huán)相扣并附有邏輯性。在完成知識的講述之后，介紹靜電在日常生活中的種種應用，比如靜電復印與靜電除塵等等，最后將以課堂評價的形式進行練習與鞏固。之所以安排兩課時，是希望將靜電平衡的知識點一一落實，將難點各個突破，在此基礎上進行總結(jié)歸納，學生將對知識有一個立體的認識，并趁熱打鐵，介紹相關應用以及相關習題應用，幫助學生建立知識架構(gòu)，并通過形成性評價及時鞏固。教學過程第一學時教學目標1、知識與技能（1）正確理解靜電平衡的概念；（2）理解處于靜電平衡的導體的特點；（3）了解靜電屏蔽狀態(tài)下導體外表面電荷疏密分布的特點；（4）理解靜電屏蔽現(xiàn)象；（5）正確操作靜電實驗。

2、過程與方法（1）通過利用實驗探究靜電平衡狀態(tài)電荷的分布特點；（2）通過實驗演示理解、體會并掌握靜電屏蔽。

3、情感、態(tài)度與價值觀（1）感受實驗和生活中的靜電現(xiàn)象應用實例產(chǎn)生學習興趣，對物理學保持好奇和求知欲。（2）利用科學方法透過現(xiàn)象探究物理本質(zhì)從而客觀、全面地認識事物。學時重點靜電屏蔽下導體的特點：1、電荷分布僅分布在外表面，越是尖銳的地方密度越大

2、導體內(nèi)部場強為零學時難點靜電屏蔽的理解和應用教學活動【導入】創(chuàng)設情境，制造懸念一、創(chuàng)設情景，制造懸念1.展示“高壓感應線圈”，制造“閃電”，并告知學生：電火花產(chǎn)生的本質(zhì)是電子從原子核的束縛中被拉來，這是需要很強的電場的。如課堂上所演示的電火花，便是由幾萬伏高壓產(chǎn)生的強電場。2.提問：若是將一只小白鼠放入此強電場中，小白鼠的生存狀態(tài)將如何？3.演示實驗，觀察金屬籠中的小白鼠的生存狀態(tài)；4.

討論小白鼠安然無恙的原因，將眼光聚焦至金屬籠。一、創(chuàng)設情景，制造懸念1.展示“高壓感應線圈”，制造“閃電”，并告知學生：電火花產(chǎn)生的本質(zhì)是電子從原子核的束縛中被拉來，這是需要很強的電場的。如課堂上所演示的電火花，便是由幾萬伏高壓產(chǎn)生的強電場。2.提問：若是將一只小白鼠放入此強電場中，小白鼠的生存狀態(tài)將如何？3.演示實驗，觀察金屬籠中的小白鼠的生存狀態(tài)；4.討論小白鼠安然無恙的原因，將眼光聚焦至金屬籠。一、創(chuàng)設情景，制造懸念1.展示“高壓感應線圈”，制造“閃電”，并告知學生：電火花產(chǎn)生的本質(zhì)是電子從原子核的束縛中被拉來，這是需要很強的電場的。如課堂上所演示的電火花，便是由幾萬伏高壓產(chǎn)生的強電場。2.提問：若是將一只小白鼠放入此強電場中，小白鼠的生存狀態(tài)將如何？3.演示實驗，觀察金屬籠中的小白鼠的生存狀態(tài)；4.

討論小白鼠安然無恙的原因，將眼光聚焦至金屬籠?；顒?【講授】靜電平衡1.幫助學生抽象出最簡單的模型——金屬2.理論分析導體中的自由電子在電場的作用下將發(fā)生定向移動，在導體的兩側(cè)將聚集異種電荷，它們將產(chǎn)生與原電場反向的電場，與原電場相疊加，最終電子受力平衡，將不再定向移動；3.結(jié)合學生的討論與回答，板書細致演示全過程；4．給出靜電平衡狀態(tài)的定義放入電場中的導體，由于發(fā)生靜電感應，電荷發(fā)生了定向移動。當感應電場E’和原電場E0

大小相等以后，導體內(nèi)部的電子停止定向移動，我們說導體達到了靜電平衡狀態(tài)?；顒?【活動】靜電平衡導體特點的探究1.電荷聚集在導體的表面，導體內(nèi)部不帶電（1）將對實心金屬導體的研究轉(zhuǎn)變?yōu)榭招慕饘贇さ难芯?，提供給學生日常生活常見的金屬殼：油漆桶；（2）提供相關的多種實驗器具，鼓勵學生設計相關實驗探究靜電平衡狀態(tài)下油漆桶電荷分布的特點；（3）與學生共同操作實驗，觀察實驗現(xiàn)象（4）結(jié)合學生演示實驗的結(jié)果分析，若與結(jié)論不符，則將與學生共同探討原因，直至共同發(fā)現(xiàn)問題所在，驗證結(jié)論的正確性（4）為彌補油漆桶實驗結(jié)果不夠直觀的不足，演示另外一個實驗：將金屬箔片分布黏貼在金屬籠的外面和里面，將此放入電場中，將會非常直觀地看到籠外的金屬箔片全部飄起，籠內(nèi)的金屬箔片紋絲不動，對比強烈，學生印象深刻；2.導體內(nèi)部場強為零（1）回憶舊知：如何驗證場強的存在——對放入的電荷有力的作用；（2）引導學生設計實驗方案，并共同探討其可行性，預計實驗現(xiàn)象并進行操作；（3）進行對比試驗，直觀可信；（4）以學生設計的實驗演示為主，若實驗現(xiàn)象不明顯，則將改造過的“自制帶電羽“放入勻強電場，分別對比有沒有金屬籠的狀況，來補充實驗；若實驗現(xiàn)象已足夠明顯，則可將此實驗作為一種應用展示。3.任務驅(qū)動利用驗證得到的兩個結(jié)論來解釋小老鼠在強電場下毫發(fā)未傷的原因活動4【講授】鞏固與科技運用的介紹1.播放“達人秀盧馭龍”表演視頻2.請學生解釋表演如此震撼卻如此安全的原因，學生此時已經(jīng)能夠非常自然地感覺到他身穿的衣服必然是金屬所制成的3.介紹衣服名稱“高壓屏蔽服”，被高壓工作人群廣泛利用；4.介紹物理學史，在100多年前，法拉第將自己關進籠內(nèi)，讓助手幫忙通高壓電，得到靜電平衡的事實——法拉第為科學探索大無畏的精神值得我們學習?；顒?【講授】給出靜電屏蔽的概念由高壓屏蔽服與法拉第實驗的介紹，得出靜電屏蔽的概念：放在電場中的封閉金屬殼，由于內(nèi)部的場強為零，外電場對殼內(nèi)的儀器不會產(chǎn)生影響。金屬殼的這種作用叫靜電屏蔽?；顒?【活動】靜電屏蔽后金屬外表面電荷分布的特點1.拓展探究：金屬達到靜電平衡以后，金屬外表面電荷的分布是否均勻？2.實驗探究：模擬“避雷針”實驗3.得到結(jié)論：金屬外表面形狀越是尖銳的地方，單核分布的密度越大。4.展示“避雷針”圖片，請學生解釋避雷針是如何“避雷”的，教師作補充活動7【講授】總結(jié)與鋪墊1.總結(jié)本節(jié)課的重點：金屬處于靜電平衡狀態(tài)時導體的特征以及靜電屏蔽2.以提問的方式引出仍待解決的問題：外表面場強有何特點；從能量的角度看，電勢分布有何特點？第二學時教學目標1、知識與技能（1）了解靜電平衡狀態(tài)外表面電場特點；（2）靜電平衡狀態(tài)下導體電勢特點；（3）復習鞏固對靜電平衡狀態(tài)的理解。2、過程與方法（1）通過pp演示回顧靜電平衡狀態(tài)的導體特點；（2）通過理論分析完善靜電平衡狀態(tài)導體特點：外表面電場垂直于金屬表面，內(nèi)部電勢處處相等。3、情感、態(tài)度與價值觀（1）感受實驗和生活中的靜電現(xiàn)象應用實例產(chǎn)生學習興趣，對物理學保持好奇和求知欲。（2）利用科學方法透過現(xiàn)象探究物理本質(zhì)從而客觀、全面地認識事物。學時重點靜電屏蔽下導體特點：1、外表面場強方向垂直于外表面

2、導體是一個等勢體學時難點應用于相關例題分析教學活動活動1【導入】回顧就知處于靜電平衡狀態(tài)下的導體特點：1、電荷分布于外表面，越尖銳電荷密度越大；2、導體內(nèi)部場強為零活動2【導入】理論分析導體