《静电的防止与利用》教学设计 教材来源:人教版高中物理 内容来源:必修三第九章第四节 主 题:静电的防止与利用 第1课时 课 时:1课时 一、教材分析 本节课所采用的教材是人教版高中物理必修三第九章第4节的内容,本节的主要概念是静电平衡,掌握静电平衡的概念,理解静电平衡的过程。引领学生共同参与讨论这一过程,使他们明白自由电荷不再定向移动的条件。应用静电平衡知识,认识尖端放电现象和静电屏蔽现象,最后是静电在实际生产生活中的应用。分析讨论静电在静电复印、静电喷漆和静电除尘等技术中的应用。知道在有可燃气体、粉尘的环境中如何防止静电事故。 学情分析 金属导体放在电场中,达到静电平衡状态是一个非常快的过程,但是对这一过程的分析却十分重要。一定要带领学生共同参与讨论这一过程,使他们明白自由电荷不再定向移动的条件。这样做不仅突出了重点,也为突破难点打下基础。带电导体的电荷分布的两个特点对于学生来说是十分深奥的问题,必须通过实验才能加深认识。静电屏蔽现象以及静电屏蔽的应用都必须做好演示实验。 三、教学目标 1、通过理论分析,能说出什么是静电平衡及其特点。 2、通过观察实验现象,能描述导体上电荷的分布,并解释尖端放电的原理。 3、通过阅读课本,能说出静电屏蔽现象及其应用和静电吸附的应用。 四、教学重点 掌握静电平衡状态下的导体特点。 五、教学难点 掌握静电平衡的概念,应用静电平衡知识认识导体的电荷分布特点、尖端放电、静电屏蔽现象。 【实验器材准备】 起电机、验电器、橡胶棒、毛皮、金属罩、自制的静电除尘器和法拉第圆筒。 【教学过程】 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节1 导入新课 观察实验,发现当起电机工作时,烟雾消失了,停止摇动时,又又烟雾。思考烟雾去哪了?学习了今天的内容,我们就可以解释这一现象了! 展示学习目标,明确课堂所要研究的任务。 学生边观察实验现象,思考问题。 激发学生的学习兴趣和求知欲,并引出本节课的内容。 环节2 静电平衡 问题1:将金属导体放入电场中,金属中的自由电子将怎样移动? 问题2:电子是否会永远这样定向运动下去?最终会出现怎样的现象? 【小结】1.静电感应现象:放入电场中的导体,由于静电感应,在导体的两侧出现感应电荷的现象。 2.静电平衡状态:导体内的自由电荷不再发生定向移动的状态。 3. 静电平衡的特点:导体内部的合电场强度处处为0,即。 巩固练习:例1:如图,长为L的导体棒原来不带电,现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点.当达到静电平衡时,棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大 分析:导体中的自由电子沿电场的反方向移动;电子会积聚在导体左侧;电子的积聚使导体左、右两侧出现等量异种电荷,使导体内部产生与方向相反的电场,使导体内部的电场强度削弱;当与大小相等时,导体内部的合电场强度,最终导体中的自由电子不再定向移动。 学生独立做题,并展示答案 以师生互动的方式培养学生的分析能力、语言表达能力和归纳总结能力。 环节3 尖端放电 问题1:静电平衡时导体上电荷怎么分布呢?观察演示实验,并总结电荷分布规律。 演示法拉第圆筒实验 结论 静电平衡时导体上电荷的分布特点: 结论1:导体内部没有净电荷,电荷只分布在导体的外表面。 结论2:在导体表面,越尖锐的位置,电荷密度(单位面积的电荷量)越大。 阅读课本19页第一段,回答下面问题: 问题2:什么是空气的电离? 问题3:什么是尖端放电? 根据学生的回答,总结尖端放电的原理。 问题4:尖端放电的应用与防止有哪些? (1)应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 (2)防止:高压设备中导体的表面尽量光滑,减少电能的损失。 观察实验,思考并总结出静电平衡时导体上电 ... ...
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