1.7靜電現(xiàn)象及應(yīng)用

1、大興區(qū)青年教師教學(xué)評比活動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)模板教學(xué)基本信息課名靜電現(xiàn)象及應(yīng)用是否屬于地方課程或校本課程學(xué)科物理年級(jí)學(xué)段高二授課日期2016.10.17教材書名：選修3-1出版社：人民教育出版社出版日期：2010年4月8教學(xué)設(shè)計(jì)參與人員設(shè)計(jì)者實(shí)施者指導(dǎo)者姓名張會(huì)敏張會(huì)敏梁恩福單位聯(lián)系方式指導(dǎo)思想與理論依據(jù)與本課程相關(guān)的教學(xué)指導(dǎo)思想與理論依據(jù)的說明，包括對本學(xué)科課程價(jià)值和學(xué)科素養(yǎng)的闡述等內(nèi)容首先，物理是以實(shí)驗(yàn)為主的自然科學(xué)，物理規(guī)律和概念的建立離不開實(shí)驗(yàn)，本節(jié)課以演示實(shí)驗(yàn)為主，直觀、明了，有實(shí)在感和信服感，使學(xué)生感受到物理學(xué)就在身邊；同時(shí)本節(jié)課科學(xué)地運(yùn)用了物理中常用的演繹推理的方法，幫助學(xué)生建立靜電平衡的

2、概念。其次，采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，課件圖文并茂，信息量大，內(nèi)容豐富多彩、生動(dòng)形象；計(jì)算機(jī)模擬,雖然有它優(yōu)越的一面，但畢竟不能取代常規(guī)演示實(shí)驗(yàn)，只有將兩者有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,才能優(yōu)化課堂教學(xué)，提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。最后，物理規(guī)律來源于生活，最終將應(yīng)用于生活,結(jié)合生活中的實(shí)例體會(huì)所學(xué)知識(shí)的價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情。教學(xué)背景分析教學(xué)內(nèi)容:本節(jié)的主要概念是靜電平衡，掌握靜電平衡的概念、理解靜電平衡的特征是本節(jié)的重點(diǎn)。本節(jié) 課要學(xué)的內(nèi)容靜電感應(yīng)現(xiàn)象指的是在電場中的導(dǎo)體沿著電場強(qiáng)度方向兩個(gè)端面出現(xiàn)等量異種電荷,其核心是導(dǎo)體內(nèi)部處處場強(qiáng)為零，理解它關(guān)鍵就是要假設(shè)內(nèi)部場強(qiáng)不為零，那么自由電荷必定

3、受到電 場力的作用，在電場力的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，說明導(dǎo)體尚未達(dá)到靜電平衡.導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)為零, 是外加電場Eo與感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場 E'相互疊加的結(jié)果，即 E0+ E' =0(E'與Eo大小相等，方向相 反)。對于靜電場中的導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，帶電導(dǎo)體上的靜電荷只分 布在導(dǎo)體的外表面上，均是本節(jié)課教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)生情況分析:學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了物體的帶電方式，以及電場的相關(guān)知識(shí)，能夠理解靜電感應(yīng)現(xiàn)象及原因，但對 于靜電感應(yīng)的微觀過程不容易理解，如電荷如何移動(dòng)，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，正、負(fù)電荷如何分布, 這些都是學(xué)生所難以掌握的。對于靜電現(xiàn)象的應(yīng)用僅

4、停留在生活常識(shí)，還沒有理解其原理，與所學(xué) 知識(shí)沒有建立聯(lián)系。因此理解并運(yùn)用靜電平衡知識(shí)，認(rèn)識(shí)導(dǎo)體的電荷分布特點(diǎn)，尖端放電現(xiàn)象、靜 電屏蔽現(xiàn)象是本節(jié)課的難點(diǎn)，做好演示實(shí)驗(yàn)是這堂課的關(guān)鍵。教學(xué)方式:通過采取演繹推理與演示實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)創(chuàng)新，提高課堂教學(xué)效率和教學(xué)效果。以 演示實(shí)驗(yàn)為先導(dǎo)，引領(lǐng)學(xué)生討論分析靜電感應(yīng)現(xiàn)象，總結(jié)靜電平衡知識(shí)，認(rèn)識(shí)導(dǎo)體的電荷分布特點(diǎn)、 尖端放電現(xiàn)象、靜電屏蔽現(xiàn)象。做好演示實(shí)驗(yàn)、合作學(xué)習(xí)為主，發(fā)動(dòng)學(xué)生展開討論，舉例說明生活 中的靜電現(xiàn)象。教學(xué)手段：多媒體、投影、演示實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究 技術(shù)準(zhǔn)備：金屬網(wǎng)罩，起電機(jī)、靜電屏蔽、尖端放電、自制靜電除塵器教學(xué)目標(biāo)(內(nèi)容框架)知識(shí)

5、與技能：1、理解靜電感應(yīng)現(xiàn)象，知道靜電平衡條件及處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)；2、了解尖端放電和靜電屏蔽現(xiàn)象，關(guān)注生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。 過程與方法：1、掌握歸納、演繹推理的方法，訓(xùn)練學(xué)生的推理能力，親身感受知識(shí)的建立過程。2、通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)建立概念、得出規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 情感態(tài)度與價(jià)值觀：1. 經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、探究等學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。2. 激發(fā)學(xué)生探索的興趣，養(yǎng)成一種科學(xué)探究的意識(shí)。學(xué)習(xí)效果評價(jià)設(shè)計(jì)評價(jià)方式1. 學(xué)生能通過演繹推理得出物理規(guī)律，學(xué)生的推理能力得到鍛煉，親身感受知識(shí)的建立過程。2. 通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)建立概念、得出規(guī)律，學(xué)生能養(yǎng)成嚴(yán)

6、謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度3. 師生間、生生間互動(dòng)交流良好，課堂氣氛活躍。評價(jià)量規(guī) 課堂氣氛活躍，學(xué)生積極參與、主動(dòng)性高，能從不同角度解決問題,教學(xué)過程(文字描述)回顧學(xué)過的三種帶電方式并總結(jié)帶一、演示并回顧知識(shí)，弓I入新課 結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)?zāi)Σ料鹉z棒、分別靠近驗(yàn)電器和接觸驗(yàn)電器, 電過程都屬于靜電現(xiàn)象，引出新課。二、新課教學(xué)：(一)靜電平衡1、演示實(shí)驗(yàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象推理靜電平衡狀態(tài) 分解問題：(1)(2) 動(dòng)？(3)(4)(5)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？導(dǎo)體放入電場中，自由電子怎樣移自由電子會(huì)在導(dǎo)體那一側(cè)積聚? 電子的積聚會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果? 最終會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？De引導(dǎo)學(xué)生演繹推理得出靜電平衡概念2、總結(jié)：靜電

7、平衡狀態(tài)的特點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零.而且處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷只 能分布在導(dǎo)體外表面上.這是為什么呢？為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，可采用反證法，若導(dǎo)體內(nèi)部有凈電荷， 電荷周圍有電場，那么導(dǎo)體內(nèi)部電場強(qiáng)度將不為零，電荷將發(fā)生定向移動(dòng)。(1) 導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零；(2) 導(dǎo)體外部表面附近任一點(diǎn)場強(qiáng)方向與該點(diǎn)的表面垂直(3) 導(dǎo)體是等勢體，表面為等勢面拓展：地球是一個(gè)極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個(gè)等勢體。這是我們 可以選大地為零電勢的一個(gè)原因。(二) 靜電平衡中導(dǎo)體的電荷分布1、靜電屏蔽(1 )反證法科學(xué)猜想(2)演示實(shí)驗(yàn)證明：與金屬網(wǎng)連接的靜電計(jì)一個(gè)放在內(nèi)

8、部，另一個(gè)放在外部，用起電機(jī)讓金屬 網(wǎng)帶電，觀察內(nèi)外靜電計(jì)指針變化。學(xué)生觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論 結(jié)論1:導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷分布在導(dǎo)體的外表面應(yīng)用與分析：研究空腔導(dǎo)體內(nèi)外表面的電荷，分析現(xiàn)象解釋原因li"占門flc(3) 拓展思考金屬網(wǎng)的作用一一引出靜電屏蔽 生活中的靜電屏蔽的應(yīng)用，學(xué)生列舉，圖片展示(4)趣味實(shí)驗(yàn)演示：金屬盒屏蔽手機(jī)信號(hào)，激發(fā)學(xué)生興趣 2、不規(guī)則形狀導(dǎo)體電荷分布均勻嗎？一一引出尖端放電(1) 演示尖起電機(jī)兩金屬球靠近后放電現(xiàn)象，學(xué)生結(jié)合課本閱讀“尖端放電”(2) 創(chuàng)新對比演示實(shí)驗(yàn)，越尖銳的地方越容易放電，得出結(jié)論電荷分布不均勻結(jié)論2:導(dǎo)體表面越尖銳的位置電荷越密集，凹

9、陷的位置幾乎沒有電荷(3) 尖端放電的應(yīng)用：列舉生活中的實(shí)例(4) 應(yīng)用：驗(yàn)電器或靜電計(jì)金屬桿上端為什么做成一個(gè)金屬球狀而不做成針尖形狀?(三) 總結(jié)：1 .什么是靜電平衡狀態(tài)2 .靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)3 .靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上電荷分布特點(diǎn)4 .靜電現(xiàn)象及應(yīng)用(四) 學(xué)以致用，自制教具，靜電除塵小實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程(表格描述)教學(xué)階段教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)置意圖技術(shù)應(yīng)用時(shí)間安排創(chuàng)設(shè)情境演示三種靜電帶電實(shí)驗(yàn)觀察說明溫故知新起電過程為靜電現(xiàn)象，引出新 課回答現(xiàn)象 直觀， 激發(fā) 興趣 引T 新課橡膠 棒、毛 皮、靜 電計(jì)新課講解一、靜電平衡1. 靜電平衡概念：以問題引導(dǎo) 學(xué)生思考導(dǎo)體放入電場中，導(dǎo) 體上的自

10、由電荷發(fā)生定向移 動(dòng)，電荷積聚產(chǎn)生一個(gè)與原電 場反向的電場，該電場與外電 場疊加，使導(dǎo)體內(nèi)部的電場減 弱，直至導(dǎo)體內(nèi)部的合場強(qiáng)都 等于零的時(shí)候?yàn)橹?，這時(shí)導(dǎo)體 內(nèi)自由電子不再發(fā)生定向移 動(dòng).2. 靜電平衡特點(diǎn)：(1 )導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處 為零；(2) 導(dǎo)體外部表面附近任 一點(diǎn)場強(qiáng)方向與該點(diǎn)的表 面垂直(3) 導(dǎo)體是等勢體，表面 為等勢面拓展：選大地為零電勢面 的原因。導(dǎo)體的電荷分布 先猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得 出結(jié)論：電荷分布在 導(dǎo)體表面 引出靜電屏蔽 尖端放電對照演示， 得出結(jié)論：導(dǎo)體表面 越尖銳的位置電荷越 密集,凹陷的位置幾乎 沒有電荷 尖端放電應(yīng)用1.2.回答問題，邏輯推理建立概 念總結(jié)應(yīng)用拓展科

11、學(xué)猜想，觀察實(shí)驗(yàn)，得出 結(jié)論學(xué)以致用對照實(shí)驗(yàn)，總結(jié)結(jié)論解釋生活中的現(xiàn)象學(xué)生 為主， 教師 引導(dǎo)演繹推理科學(xué) 實(shí)驗(yàn)， 客觀 事實(shí)聯(lián)系 生活20分鐘實(shí)踐操作設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：靜電屏蔽演 示、手機(jī)屏蔽演示、尖端放電 對照實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)、總結(jié)結(jié)論規(guī)律 建立 在科 學(xué)實(shí) 驗(yàn)基 礎(chǔ)之 上，客 觀事 實(shí)倉y新 實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)10分鐘分享交流生活中的屏敝應(yīng)用、尖端放電 應(yīng)用列舉生活中的實(shí)例聯(lián)系 生活多媒 體圖 片展 示5 分 鐘歸納總結(jié)1什么是靜電平衡狀態(tài)2 .靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特 點(diǎn)3. 靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上電荷分 布特點(diǎn)4. 靜電現(xiàn)象及應(yīng)用回答課堂 小結(jié)多媒體3分鐘拓展提高自制靜電除塵裝置協(xié)助教師操作體驗(yàn)學(xué)以 致用礦泉 水瓶， 佛香 制造 煙塵， 導(dǎo)線3分鐘本教學(xué)設(shè)計(jì)與以往或其他教學(xué)設(shè)計(jì)相比的特點(diǎn)（300-500字?jǐn)?shù)）本節(jié)課設(shè)計(jì)根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)提出問題引導(dǎo)學(xué)生積極思考，邏輯推理符合學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。主要通過采取演繹推理與演示實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)創(chuàng)新，提高課堂教學(xué)效率和教學(xué)效果。以演示實(shí)驗(yàn)為先導(dǎo)，引領(lǐng)學(xué)生討論分析靜電感應(yīng)現(xiàn)象，總結(jié)靜電平衡知識(shí)，認(rèn)識(shí)導(dǎo)體的電荷分布特點(diǎn)、尖端放電現(xiàn)象、靜電屏蔽現(xiàn)象。本節(jié)課設(shè)計(jì)了創(chuàng)新的演示實(shí)驗(yàn)，靜電屏蔽現(xiàn)象和尖