高中物理教科版選修(3-1)1.7-教學(xué)設(shè)計(jì)-《靜電的應(yīng)用及危害》(教科版)

高中物理教科版選修(3-1)1《靜電的應(yīng)用及危害》教材分析教材分析《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(guò)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(shì)的負(fù)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)。建議本節(jié)可以這樣設(shè)計(jì)：首先學(xué)生活動(dòng)：對(duì)不帶電的金屬導(dǎo)體放入電場(chǎng)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(guò)兩道例題鞏固加深理解。高中物理教科版選修(3-1)1全文共4頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。教學(xué)目標(biāo)高中物理教科版選修(3-1)1全文共4頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。教學(xué)目標(biāo)（一）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)，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上；3、知道靜電屏蔽及其應(yīng)用。（二）過(guò)程與方法1、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，邏輯推理的能力，分析問(wèn)題的能力；2、掌握分析和綜合等思維方法。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1、使學(xué)生在理解知識(shí)、獲取知識(shí)的同時(shí)體會(huì)到了理論聯(lián)系實(shí)際的意義；2、滲透具體問(wèn)題具體分析的方法。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】靜電平衡導(dǎo)體的場(chǎng)強(qiáng)和靜電荷分布的特點(diǎn)?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】空腔導(dǎo)體靜電平衡時(shí)空腔內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)處處為零，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上。課前準(zhǔn)備課前準(zhǔn)備教學(xué)過(guò)程演示實(shí)驗(yàn)器材，PPT，導(dǎo)學(xué)案教學(xué)過(guò)程1.實(shí)驗(yàn)演示，猜想演示1、帶電體靠近驗(yàn)電羽，學(xué)生觀察到：驗(yàn)電羽張開(kāi)。演示2、用金屬網(wǎng)罩罩住驗(yàn)電羽，且讓帶電體與網(wǎng)罩接觸，驗(yàn)電羽會(huì)怎樣？學(xué)生猜測(cè)：……。教師：為什么用金屬網(wǎng)罩罩住驗(yàn)電羽，驗(yàn)電羽就不張開(kāi)了呢？將感應(yīng)圈產(chǎn)生的高電壓加在裝有小鳥(niǎo)的鐵鳥(niǎo)籠上，再做實(shí)驗(yàn)，證明小鳥(niǎo)是安全的。通過(guò)這些現(xiàn)象的觀察，讓學(xué)生帶著猜想進(jìn)入新課。（利用設(shè)疑引入新課，迅速調(diào)動(dòng)起學(xué)生的求知熱情,提高興奮點(diǎn)。）靜電感應(yīng)2.1.1導(dǎo)體的特征：①?gòu)?fù)習(xí)：我們?cè)诔踔袑W(xué)過(guò)導(dǎo)體，導(dǎo)體具有什么特征呢？高中物理教科版選修(3-1)1全文共4頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。學(xué)生：金屬導(dǎo)體是由做熱振動(dòng)的正離子和在它們之間做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)的自由電子組成的。高中物理教科版選修(3-1)1全文共4頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。2.1.2靜電感應(yīng)：提問(wèn)：把導(dǎo)體放進(jìn)電場(chǎng)中，導(dǎo)體內(nèi)部的自由電子做何種運(yùn)動(dòng)呢？引導(dǎo)學(xué)生：自由電子受到電場(chǎng)力的作用，除了做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，還要向電場(chǎng)的反方向做定向移動(dòng)。電腦進(jìn)行動(dòng)畫(huà)模擬靜電感應(yīng)過(guò)程，介紹靜電感應(yīng)。板書(shū)：把金屬導(dǎo)體放入電場(chǎng)中，導(dǎo)體內(nèi)部的電荷在電場(chǎng)力的作用下重新分布的現(xiàn)象，叫靜電感應(yīng)。2.2靜電平衡狀態(tài)2.2.1靜電平衡狀態(tài)：引導(dǎo)學(xué)生分析圖4、圖5及圖6，結(jié)合動(dòng)畫(huà)模擬過(guò)程，介紹靜電平衡狀態(tài)。師：由上面的分析可以知道，處于電場(chǎng)中的導(dǎo)體內(nèi)部的電荷在電場(chǎng)力的作用下作定向移動(dòng)，這種定向移動(dòng)最后停止，我們把這種狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)。板書(shū)：導(dǎo)體上處處無(wú)電荷定向移動(dòng)的現(xiàn)象叫靜電平衡狀態(tài)。2.2.2靜電平衡狀態(tài)的特點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生分析：（1）內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零；（2）電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。演示：法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證特點(diǎn)（2），引導(dǎo)學(xué)生注意觀察驗(yàn)電器a、b的指針的張角變化情況。動(dòng)畫(huà)模擬：法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)，模擬電子的分布及移動(dòng)，如圖7，加以輔助理解。2.3應(yīng)用2.3.1感應(yīng)起電高中物理教科版選修(3-1)1全文共4頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。提問(wèn)：怎樣使一個(gè)不帶電的導(dǎo)體帶電呢？你能想出多少種方法？高中物理教科版選修(3-1)1全文共4頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。引導(dǎo)學(xué)生思考：摩擦起電、接觸起電，還有……強(qiáng)調(diào)先將兩導(dǎo)體分開(kāi)，再移走帶電體。演示：感應(yīng)起電過(guò)程，如圖。2.3.2靜電屏蔽師：請(qǐng)大家思考，我們開(kāi)始上課時(shí)做的幾個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，為什么將驗(yàn)電羽用網(wǎng)罩罩起來(lái)，就不能使驗(yàn)電羽張開(kāi)？雖然網(wǎng)罩帶即使用導(dǎo)線將驗(yàn)電器和網(wǎng)連起來(lái)，也無(wú)法使指針張開(kāi)呢？學(xué)生思考：……動(dòng)畫(huà)模擬：有金屬網(wǎng)罩和無(wú)金屬網(wǎng)罩時(shí)電荷的分布情況，介紹靜電屏蔽及靜電屏蔽的應(yīng)用。2.4練習(xí)：1.導(dǎo)體球a帶電量qa為2×10-7c，球殼b帶電量qb為5×10-7c，將導(dǎo)體球a放入球殼b內(nèi)與球殼內(nèi)壁相碰，再將導(dǎo)體球取出，則a、b所帶電量分別為qa=_____c，qb=_____c。由學(xué)生回答，cai課件不僅使學(xué)生看到金屬球殼b的電荷分布情況，還可以看到在導(dǎo)體球a與金屬球殼b接觸時(shí)a、b上電荷的移動(dòng)及重新分布情況。板書(shū)設(shè)計(jì):§1.7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用1、靜電平衡狀態(tài)(1)靜電平衡當(dāng)導(dǎo)體中的電荷靜止不動(dòng)，從而場(chǎng)強(qiáng)分布不隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)體就達(dá)到了靜電平衡。(2)靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體中（包括表面）沒(méi)有電荷的定向移動(dòng)的狀態(tài)，叫做靜電平衡狀態(tài)。(3)靜電平衡的條件處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零。(4)靜電平衡導(dǎo)體的性質(zhì)①處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，表面上任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向都跟該點(diǎn)的表面垂直；②處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面上。2、靜電屏蔽(1)靜電屏蔽導(dǎo)體殼(金屬網(wǎng)罩)能保護(hù)它所包圍的區(qū)域，使這個(gè)區(qū)域不受