靜電現象的應用教學設計

時間：2024-11-19 08:17:15 教學設計我要投稿

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靜電現象的應用教學設計

　　作為一名老師，就有可能用到教學設計，教學設計一般包括教學目標、教學重難點、教學方法、教學步驟與時間分配等環節。那要怎么寫好教學設計呢？下面是小編整理的靜電現象的應用教學設計，僅供參考，希望能夠幫助到大家。

靜電現象的應用教學設計

　　設計思想

　　靜電感應是電學內容的一個難點。在靜電感應過程中，電荷如何移動，達到靜電平衡狀態時，正、負電荷如何分布。這些都是學生所難以掌握的。對于靜電場中的導體達到靜電平衡狀態時，導體內部場強處處為零，帶電導體上的靜電荷只分布在導體的外表面上。通過采取分組實驗與演示實驗相結合，實現課堂教學創新，提高課堂教學效率和教學效果。

　　設計方案

　　知識與技能：

　　1、知道靜電平衡產生原理。

　　2、知道靜電平衡狀態的特點。

　　3、知道導體上的電荷分布。

　　4、知道尖端放電和靜電屏蔽。

　　過程與方法：

　　一、通過小組討論掌握導體達到靜電平衡的過程。

　　二、分析生活中的靜電現象。

　　情感態度與價值觀：

　　1、聯系生活，知道生活中常見的靜電現象。

　　2、培養學習物理的興趣。

　　重、難點

　　理解導體達到靜電平衡狀態時的特點。

　　教具

　　演示：塑料板、裝有小鳥的鐵鳥籠、電子感應圈、法拉第籠

　　分組：起電機、金屬籠、導線、驗電器。

　　教學過程

　　導入新課：

　　（演示1）靜電吸附

　　生產和生活中的靜電現象很多，比如（靜電吸附演示）老師用毛巾擦塑料板，請看，剛才老師用靜電吸附展示了我們的課題，接下來請同學們看個小實驗。

　　（演示2）電擊鐵籠中的小鳥實驗

　　這是一個金屬籠，籠中有一只小鳥，小鳥落腳的地方都是用金屬絲和金屬盤制成，是不是都應該是導電的？(是)下面我用高壓電去電擊小鳥，請同學們猜想一下小鳥會怎么樣？（死掉）是不是我們一起來做一下。

　　這是一個電子感應圈，它可以產生上萬伏的高壓，接通電源，請同學們注意觀察。

　　這是高壓電，小鳥為什么還能安然無恙？帶著這個問題，我們開始本節課的學習。

　　新課教學：

　　《板書》一、靜電平衡

　　首先同學們跟老師一起來回憶一下靜電平衡。將一塊不帶電的導體放入一個水平向右的勻強電場E0中，導體內存在大量的自由電子，它會受到哪個方向的電場力？（左）會怎樣運動？（向左定向移動），所以在導體的左側會積聚（負電荷），由于自由電子的轉移右側會積聚等量的（正電荷）。

　　現在老師有個問題：自由電子會一直運動下去嗎？同學們思考，同桌之間可以相互討論。

　　（會一直運動下去，因為電場一直存在。）有沒有其他意見？（不會一直運動下去，因為自由電子在電場力的作用下會定向向左運動，在導體的左側積聚感應正電荷，由于自由電子的轉移在右側會積聚等量的感應正電荷，感應電荷會形成一個感應電場，與已知電場反向，導體內的合場強將削弱，隨著感應電荷的增多，合場強進一步削弱，直到為零，此時自由電子所受的合力也為零，自由電子將不再定向移動。）很好我們來看一下完整的過程。

　　物理學中，我們把自由的電子不再定向移動的狀態稱為靜電平衡狀態。

　　《板書》1、靜電平衡狀態

　　處于靜電平衡態的導體有什么特點？（內部場強處處為零）

　　《板書》2、特點：

　　（1）導體內部E合=0。

　　我們已經知道導體內部合場強為零，那么導體內部的電勢有什么特點？同學們思考，可以相互討論，（相等，因為導體內部合場強為零，所以自由電子所受電場力也為零，在導體內部移動電荷不做功，所以導體內任意兩點電勢差也為零，所以導體內部電勢相等）很好，導體內部電勢相等，那導體表面的電勢又有什么特點？思考一下（因為導體處于靜電平衡態，所以在導體表面電場力垂直于表面，移動電荷不做功，所以導體的表面電勢也相等）那么，總結起來導體的電勢有什么特點？（導體是一個等勢體，導體表面是一個等勢面。）

　　（2）導體是一個等勢體，導體表面是一個等勢面。

　　剛才我們研究的是不帶電的導體處于靜電平衡時的特點，你們來猜想一下如果是一個帶電導體，它處于靜電平衡時應該有什么特點？內部場強是否為零？（是），光憑我們的猜想夠不夠？（不夠）還要干嘛？（實驗驗證）這是我們接下來要研究的第一個問題，還有一個更重要的問題是：帶電導體上有電荷，它的電荷又應該如何分布？同學們思考一下(均勻分布在內外表面；只分布在外表面；只分布在內表面)到底是不是，我們還需要干嘛？（實驗驗證）好，這是等會兒我們要研究的第二個問題。

　　如果我們的研究對象是一個實心鐵球行不行？（不行）為什么？（因為無法研究導體內部，如果是一塊封閉鐵皮好不好？（不好）為什么？(無法觀察內部情況)，所以我們的對象最好是什么？(金屬籠)，好！現在我們研究對象有了，那么如何讓導體帶電呢？好！現在我給每組同學都提供了一臺起電機，它可以產生上萬伏的高壓，這是起電機的兩極，上面有電荷，實驗的時候要注意，手不要去碰，用完之后要注意馬上把兩極上的電荷放掉。

　　好的，下面請同學們利用手中的實驗器材，進行實驗驗證。

　　（學生進行演示實驗）

　　好！下面請一組同學上來展示一下他們的實驗結果。

　　（學生展示實驗結論）

　　所以，通過實驗可以得出處于靜電平衡狀態下的帶電導體內部場強處處為零，導體上的電荷只分布在其外表面。

　　《板書》二、帶電導體處于靜電平衡時的特點。

　　其實，早在上個世紀法拉第就親自驗證了這個結論的正確性，現在我們讓時光倒流，有沒有哪位勇敢的同學來配合老師？好的！很勇敢，老師之前是沒有試過的，買保險沒有？好！但這個實驗有一定的危險性，你來幫老師控制電源就可以了。好，我準備好了，（學生操作打開電源）。安全？我敢不敢觸摸內壁，（操作）安全。好，關掉。所以這個實驗也驗證了我們結論的正確性，這個金屬籠對我起到了一個保護作用。物理中我們把金屬外殼對里面的物體起到保護作用，這樣的現象稱為“靜電屏蔽”現象。

　　《板書》三、靜電屏蔽

　　同學們思考，為什么金屬籠中的小鳥沒有受傷？（因為靜電屏蔽）但是感覺這個小鳥被關在籠中還是挺可憐的，有沒有哪位同學愿意承擔這個任務，我們在課后將這只小鳥放掉。

　　其實生活中有關靜電屏蔽的例子還很多，同學們有哪些例子？（高壓工作防護服、電梯里手機沒信號、孕婦裝）同學們都說得很好，老師這兒也有幾個例子，手機，手機信號是一種電磁波，里面有電場。同學們，先試一下，我的手機能不能打通，（學生操作），能。下面同學們有沒有辦法讓我的手機打不通，（放到金屬籠中，飯盒中）有同學看到了老師有個飯盒，那我們現場來試一下，行不行，請一位同學來操作啊，剛才那位同學你再撥打一下我的號碼，（無法接通），所以金屬飯盒對我的手機信號也起到了一個屏蔽作用，其實生活中這樣的例子還很多，通過本節課的學習，同學們你們收獲了什么？（學生發言）很好，物理其實源于生活，也必將服務于生活，只要同學們在生活中多觀察多思考，你將發現一個不一樣的世界。

　　謝謝大家！今天的課就上到這里。

　　下課！同學們再見！（老師再見）

　　課后反思

　　演示實驗，直觀、明了，有實在感，可信服感，使學生感受到物理學就在身邊。增強了學習興趣，活躍了課堂。采用計算機輔助教學。課件圖文并茂，信息量大，內容豐富多彩、生動形象；課件既可以作為教師課堂指導教學，又可供學生自學，從而培養學生的自學能力，做到教學個性化。計算機模擬，雖然有它優越的一面，但畢竟不能取代常規演示實驗，只有將兩者有機結合，充分發揮各自優勢，才能優化課堂教學，提高教學效率和教學效果。

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