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《静电现象的应用》
一、教材分析
1、本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论,积极参与,体验探索自然规律的艰辛和喜悦,培养学生学习物理的兴趣,这也是新课改的重要内容。
2、本节教学设计的过程为:首先学生活动:对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论;然后学生归纳,教师总结得出静电平衡状态下导体的特点,最后通过两道例题巩固加深理解。
二、教学目标:
1、掌握归纳、演绎推理的方法,训练学生的推理能力,亲身感受知识的建立过程。
2、通过概念建立、规律的得出培养学生认真严谨的科学态度和探究创造的心理品质。
3、通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论,了解静电平衡的概念,知道处于静电平衡的导体的特征。
三、重点和难点:
重点:掌握静电平衡的概念,理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点
难点:应用静电平衡的知识,理解静电平衡的特征,认识导体的电荷分布特点是本节的难点。
四、学情分析
《静电现象的应用》是本章的难点内容,概念规律非常抽象。学生只有在老师的指导下参与探究全过程,才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律,克服思维定势的负移和主观臆断的不良倾向,培养学生认真严谨的科学探究品质。
五教学方法:教师的引导,学生的讨论、评议;再加动画演示和实验演示加深体会。
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习初步把握静电感应现象和静电平衡状态下导体
场强的特点
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
提问:1.电场的重要性质是什么?
2.金属导体的微观结构如何?自由电子会怎样移动?
(二)情景导入、展示目标。
把金属导体放入电场中,导体上会出现怎样的现象?
(三)合作探究、精讲点拨:
一、静电感应现象及静电平衡
1:现象的解释
画图阐述:在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷的现象叫做静电感应。
2:静电平衡状态按照课本画图
提问:1.电子的聚集会出现怎样的结果?
提问:2电子是否会永远这样定向运动下去?
画图阐述:当导体内的自由电子不再发生定向移动时,导体达到静电平衡状态
提问:3最终会出现怎样的现象?
教师借助于多媒体进行动画演示,
3:静电平衡的条件
通过学生们互相讨论积极回答:
4:静电平衡状态下导体
(1)场强的特点的特点
教师不再通过提问的方式来解决问题,而是放开手脚让学生自由讨论发挥,但提示学生可以先从导体中的场强这个方面去思考。
(当学生回答内部场强的特点时,教师顺水推舟提出导体外部场强的特点)
提问1:导体外部场强为什么有这样的特点?提示学生可以用反证法
(2)电势的特点
引导学生看课本书第19页图1.4-5中乙图,一头大一头小的导体在靠近导体的一些等势面为什么形状很接近导体的形状?
提问2:除了正面解释之外,能否用反证法证明
阐述:地球是个极大的导体,可以认为处于静电平衡状态,所以它是一个等势体,这是我们可以把大地选做零电势体的一个原因。
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
(3)电荷分布的特点
演示课本25页的法拉第圆筒实验
提问1:由实验现象能得到什么结论?为什么?
提问2:带电导体的电荷是否均匀分布在导体的外表面?
再次引导学生看课本书第19页图1.4-5中乙图,一头大一头小的导体电荷在外表面分布的情况
动画演示尖端放电的实验
阐述:静电平衡时,电荷只分布在导体的外表面,内部没有电荷;在导体表面,越尖锐的的位置,电荷的密度越大,凹陷的位置几乎没有电荷
巩固练习
例2:如图所示,把一个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内,小球带不带电?
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
(五)发导学案、布置预习。
课后思考:为什么验电器的顶部是金属小球而不是针状导体?
九板书设计
(一)、静电平衡的特点:E内=E0-E′=0
1、导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面。
导体表面,越尖锐的位置,电荷密度越大。
2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,它的表面是个等势面。(地球是个等势体)
3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直
(二)、静电现象及其应用
1、尖端放电现象
导体尖端的电荷密度很大,附近的电场特别强,它会导致一个重要的后果,就是尖端放电。
2、静电现象的其他应用
1.静电除尘
2.静电植绒
3.静电喷涂
4.静电分选
5.静电复印
十、教学反思
本节是这一章的难点,内容抽象、深奥,并且要很好的体现新课程理念,上好本堂课就显得比较困难,所以必须注意下面几点:
1、改变传统的填鸭式教学模式或教师提问题、学生回答问题的单一做法。教师可创设情景,让学生发现问题,更主动的提出问题,解决问题。所以教师在组织和引导学生研究的过程中要及时组织学生评价,从而提高学生的思维品质和课堂效率。
2、要引导全体学生积极参与教学活动,亲身体验探究、思考和研究的全过程,让学生通过这些过程开阔视野,激发学生的求异心理取向,从而激发学生的潜能。真正落实三维课程目标。
3、在学生自由讨论和探究时,要认真听取每一位同学的观点肯定他们的成功之处和指出不足之处,让学生感到有成就感,既活跃了课堂气氛,又符合成功教育的要求。《静电现象的应用》
课题
静电现象的应用
课型
新授课
教学目标
1.知道什么是静电平衡状态,理解处于静电平衡状态导体的特征。2.知道处于静电平衡的导体上电荷的分布规律。
3.知道什么是尖端放电现象4.理解静电屏蔽现象的形成原因
重点
掌握静电平衡的概念,理解导体处于静电平衡状态的特征。
难点
应用静电平衡的知识,理解静电平衡的特征。
教法及教具
自主探究、交流讨论、自主归纳
教学过程教学过程
教
学
内
容
个案调整
教师主导活动
学生主体活动
【自学指导】:阅读教材中“静电平衡状态下导体的电场”部分的内容,参看下图回答下列问题。
任务一
自学导引:一、静电平衡状态下导体的特点1、导体电势特点(1)处于静电平衡状态下的导体,内部的场强
。(2)处于静电平衡状态的整个导体是
,它的表面是
。(3)导体外表面处场强方向必跟该点的表面_____________2、导体电荷分布特点(1)、导体内部
,其电荷只分布在
,凹陷的地方几乎没有电荷.(2)、在导体表面,越尖锐的位置,电荷_____,外部场强_____。任务二
自主探究:一、 探究静电平衡阅读教材中“静电平衡状态下导体的电场”部分的内容,参看下图回答下列问题。如图甲所示,为什么金属导体在电场E0中会有电荷定向移动 把绝缘体也放入电场E0中也会有电荷定向移动吗 如图乙所示,当导体ABCD的两面分别聚集正负电荷时,会出现什么结果
如图丙所示,为什么处于静电平衡的导体内部电场处处为零 导体内自由电子是否会一直定向移动 (4)用什么方法可以证明处于静电平衡状态的导体的外表面附近任何一点的电场强度必定与这点表面垂直 二、导体上电荷的分布阅读教材中“导体上电荷的分布”的相关内容,试回答处于静电平衡的导体上电荷的分布情况有什么特点。1、实验:研究静电平衡时导体内部的电荷。现象:
结论:
导体上的电荷分布:导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷。3、思考:如果空腔导体内有电荷,电场如何分布?任务三
自我展示:在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷,用Ep表示球壳外任一点的场强,则
(
)A.当+Q在球壳中央时,Ep=0B.不论+Q在球壳内何处,Ep一定为零C.只有当+Q在球心且球壳接地时,Ep=0D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,Ep一定为零
2、.如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下叙说法正确的是
(
)
A.A、B两点场强相等,且都为零
B.A、B两点的场强不相等D.当电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体移动.三、课堂小结让学生概括总结本节的内容。
【使用说明及学法指导】 阅读教材认真完成导学案,疑难问题用红笔标出,组内讨论完成【展示】:阅读课本,思考问题,学生代表发表见解
板书设计(用案人完成)
课外作业
教学后记《静电现象的应用》
课题
静电现象的应用
课型
新授课
教学目标
1、掌握归纳、演绎推理的方法,训练学生的推理能力,亲身感受知识的建立过程。2、通过概念建立、规律的得出培养学生认真严谨的科学态度和探究创造的心理品质。3、通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论,了解静电平衡的概念,知道处于静电平衡的导体的特征。
重点
掌握静电平衡的概念,理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点
难点
应用静电平衡的知识,理解静电平衡的特征,认识导体的电荷分布特点是本节的难点
教法及教具
自主探究、交流讨论、自主归纳
教学过程教学过程
教
学
内
容
个案调整
教师主导活动
学生主体活动
【自学指导】:阅读教材中“尖端放电”部分的内容,回答下列问题
任务一
自学导引:1.金属导体的微观结构如何?金属导体在电场中自由电子会怎样移动?2.哪些地方应该防止静电?3.静电有哪些应用?
任务二
自主探究:一、尖端放电阅读教材中“尖端放电”部分的内容,回答下列问题。为什么导体尖端附近的空气容易发生电离 “尖端放电”是不是导体尖端的电荷跑到空气中去了 (3)联系实际生产、生活,有什么地方利用和避免产生“尖端放电” 二、静电屏蔽阅读教材中的相关内容,回答下列问题。进行如图甲、乙所示的实验,当绝缘金属球d与带电验电器B的空心金属筒C外表面接触后再接触不带电验电器A,发现了什么现象
当绝缘金属球与带电验电器B的空心金属筒C内表面接触后再接触不带电验电器A,又发现了什么现象 从中可以得出什么结论 (2)静电屏蔽利用了导体的什么性质 实现静电屏蔽是不是一定要用密封的空心金属 任务三
达标检测:1.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是( )。A.云层中所带的电荷被避雷针通过导线导入了大地B.避雷针的尖端向云层放电,中和了云层中的电荷C.云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生的电荷被导入大地D.以上解释都不正确2.专门用来运输柴油、汽油的油罐车,在其尾部都装有一条拖在地上的铁链。关于铁链的作用,下列说法正确的是( )。A.让铁链与路面摩擦产生静电,使油罐车积累一定的静电荷B.让铁链发出声音,以引起其他车辆的注意C.由于罐体与油摩擦产生了静电,罐体上的静电被铁链导入大地,从而避免了火花放电D.由于罐体与油摩擦产生了静电,铁链将油的静电导入大地,从而避免了火花放电3.如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在一正电荷形成的电场中。导体处于静电平衡时,下列说法正确的是( )。A.A、B两点电场强度相等,且都为零B.A、B两点电场强度不相等C.感应电荷产生的附加电场EA【使用说明及学法指导】 阅读教材认真完成导学案,疑难问题用红笔标出,组内讨论完成 【展示】:阅读课本,思考问题,学生代表发表见解
板书设计(用案人完成)
课外作业
教学后记