《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)(總5頁(yè))

靜電現(xiàn)象的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)課題1.7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用課型 ：新授課三維目標(biāo)1、 知識(shí)與技能：1、認(rèn)識(shí)靜電感應(yīng)，知道感應(yīng)起電的原理和感應(yīng)電荷正、負(fù)的判定。2、知道靜電平衡狀態(tài)；理解靜電平衡的特點(diǎn)，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、知道靜電屏蔽現(xiàn)象及其應(yīng)用。2、 過(guò)程與方法： 通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析推理，培養(yǎng)學(xué)生分析推理能力。3、 態(tài)度情感價(jià)值觀： 通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察和推理，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法，以及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。學(xué)情分 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)生只有在老師的參與下探究全過(guò)程,才能深刻了解靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特征、規(guī)律,克服思維定式的負(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)奶骄科焚|(zhì)。教學(xué)重難點(diǎn)1靜電場(chǎng)中靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特征，即其電荷分布、電場(chǎng)分布等是重點(diǎn)。2運(yùn)用電場(chǎng)有關(guān)知識(shí)，分析、推理出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的成因是難點(diǎn)。教學(xué)過(guò)程一、提問(wèn)，引入新課1、思考與討論：（1） 電場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？（2） 金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？自由電子怎樣移動(dòng)？（3）自由電子會(huì)在什么地方積聚？電子的積聚會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？（4）最終會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？ 金屬導(dǎo)體內(nèi)部特征2、 問(wèn)題：當(dāng)我們把導(dǎo)體放入電場(chǎng)中，導(dǎo)體上的自由電荷處于電場(chǎng)中將受電場(chǎng)力作用，這時(shí)的導(dǎo)體與無(wú)電場(chǎng)時(shí)的導(dǎo)體相比有什么不同特征？（引導(dǎo)學(xué)生分析，介紹金屬導(dǎo)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及分析金屬導(dǎo)體在放在電場(chǎng)中的現(xiàn)象） 總結(jié)：若是金屬導(dǎo)體，自由電子在電場(chǎng)力作用下將發(fā)生定向移動(dòng)使兩端出現(xiàn)不同的電荷分布，從而引起導(dǎo)體的某些新的性質(zhì)二、新課內(nèi)容：（一）靜電感應(yīng)1、演示實(shí)驗(yàn)：靜電感應(yīng)現(xiàn)象原子核電子靜電感應(yīng)現(xiàn)象：在電場(chǎng)中的導(dǎo)體沿著電場(chǎng)強(qiáng)度方向兩端出現(xiàn)等量異種電荷，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)外電場(chǎng)撤掉，導(dǎo)體兩端電荷又中和，可見(jiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象中導(dǎo)體上凈電荷仍然為零將不帶電的導(dǎo)體置于電場(chǎng)中時(shí)，導(dǎo)體那自由電荷受力，發(fā)生定向移動(dòng)，從而重新分布重新分布的電荷在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)與原電場(chǎng)反向的電場(chǎng)，阻礙電荷定向移動(dòng)，該電場(chǎng)與外電場(chǎng)疊加，使導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)減弱，只要內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)不為零，導(dǎo)體兩面的正負(fù)電荷便繼續(xù)增加，導(dǎo)體的內(nèi)部電場(chǎng)就會(huì)繼續(xù)削弱，直至導(dǎo)體內(nèi)部的合場(chǎng)強(qiáng)都等于零的時(shí)候?yàn)橹梗@時(shí)導(dǎo)體內(nèi)自由電子不再發(fā)生定向移動(dòng)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)總結(jié)：靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體上處處無(wú)電荷定向移動(dòng)的狀態(tài) 特征：導(dǎo)體內(nèi)部處處場(chǎng)強(qiáng)為零在這個(gè)特征基礎(chǔ)上進(jìn)行推論，可得靜電場(chǎng)中導(dǎo)體的特點(diǎn)且導(dǎo)體表面附近任何一點(diǎn)的電場(chǎng)線與這點(diǎn)的表面垂直。2、 強(qiáng)調(diào)：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)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?chē)须妶?chǎng)，那么導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度將不為零，電荷將發(fā)生定向移動(dòng)。3、 導(dǎo)體上電荷分布探究法拉第“圓筒實(shí)驗(yàn)”特點(diǎn)1：達(dá)到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體外表面。特點(diǎn)2：在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度（單位面積的電荷量）越大，凹陷的地方幾乎沒(méi)有電荷分布。（二）、靜電現(xiàn)象的應(yīng)用1、尖端放電 1）、演示尖端放電 導(dǎo)體尖端附近的電場(chǎng)特別強(qiáng)，它會(huì)導(dǎo)致一個(gè)重要的后果，就是尖端放電。再導(dǎo)體尖端附近放一根點(diǎn)燃的蠟燭。當(dāng)我們不斷給導(dǎo)體充電的時(shí)候，火焰就好像被風(fēng)吹動(dòng)一樣朝背離尖端的方向偏移。這就是尖端放電引起的后果。原因：因?yàn)樵诩舛烁浇鼜?qiáng)電場(chǎng)的作用下空氣中殘留的離子會(huì)發(fā)生激烈的運(yùn)動(dòng)。在激烈的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中它們和空氣分子相碰時(shí)，會(huì)使空氣分子電離，從而產(chǎn)生大量新的離子，這就使空氣邊得易于導(dǎo)電。與尖端上電荷同號(hào)的離子受到排斥而飛向遠(yuǎn)方，蠟燭的火焰偏移就是受到這種離子形成的“電風(fēng)”吹動(dòng)的結(jié)果。在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，物體曲率大的地方(如尖銳、細(xì)小的頂端，彎曲很厲害處)附近，等電位面密，電場(chǎng)強(qiáng)度劇增，致使這里空氣被電離而產(chǎn)生氣體放電現(xiàn)象，稱(chēng)為電暈放電而尖端放電為電暈放電的一種，專(zhuān)指尖端附近空氣電離而產(chǎn)生氣體放電的現(xiàn)象。2）、閃電防護(hù)雷鳴電閃時(shí)在室外的人，為防雷擊，應(yīng)當(dāng)遵從四條原則一是人體應(yīng)盡量降低自己，以免作為凸出尖端而被閃電直接擊中二是人體與地面的接觸面要盡量縮小以防止因“跨步電壓” 造成傷害所謂跨步電壓是雷擊點(diǎn)附近，兩點(diǎn)間很大的電位差，如若人的兩腳分得很開(kāi)，分別接觸相距遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，則兩腳間便形成較大的電位差，有強(qiáng)電流通過(guò)人體使人受傷害 三是不可到孤立大樹(shù)下和無(wú)避雷裝置的高大建筑體附近，不可手持金屬體高舉頭頂四是不要進(jìn)水中，因水體導(dǎo)電好，易遭雷擊總之，應(yīng)當(dāng)?shù)捷^低處，雙腳合攏地站立或蹲下，以減少遭遇雷的機(jī)會(huì)3） 、介紹避雷針工作原理和武當(dāng)雷火煉殿雷火煉殿 2、靜電屏蔽1）演示實(shí)驗(yàn)小鳥(niǎo)在籠中；高壓作業(yè)2）演示：靜電屏蔽3）用靜電平衡現(xiàn)象的特征解釋靜電屏蔽3、例題分析OL+qR長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在與棒的左端距離為R的地方，如圖所示。達(dá)到靜電平衡后，棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)有多大？方向如何？ （三）小結(jié)（1）.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng) 特點(diǎn)：內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為0 是個(gè)等勢(shì)體，表面是等勢(shì)面 外部電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直（2）.導(dǎo)體上電荷的分布特點(diǎn)：電荷只分布在導(dǎo)體外表面，內(nèi)部無(wú)電荷 導(dǎo)體表面越尖銳的位置，電荷面密度越大（3）.靜電平衡的應(yīng)用靜電屏蔽（4）.尖端放電避雷針（應(yīng)用）（四）課堂練習(xí)：1.關(guān)于靜電平衡，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)一定相等 B當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，其外表面附近的電場(chǎng)方向一定與導(dǎo)體的表面垂直 C絕緣體也有靜電平衡狀態(tài) D達(dá)到靜電平衡時(shí)，電荷分布在導(dǎo)體的外表面2.在絕緣板上放有一個(gè)不帶電的金箔驗(yàn)電器A和一個(gè)帶正電荷的空腔導(dǎo)體B，下列實(shí)驗(yàn)方法中能使驗(yàn)電器箔片張開(kāi)的是 ( )A用取電棒(帶絕緣柄的導(dǎo)體棒)先跟B的內(nèi)壁接觸一下后再跟A接觸B用取電棒先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸C用絕緣導(dǎo)線把驗(yàn)電器跟取電棒的導(dǎo)體部分相連，再把取電棒與B的內(nèi)壁接觸D使驗(yàn)電器A靠近B3.在一個(gè)導(dǎo)體球殼內(nèi)放一個(gè)電量為Q的點(diǎn)電荷，用E表示球殼外任一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，則( )A當(dāng)Q在球殼中央時(shí)，E0B不論Q在球殼內(nèi)何處，E一定為零C只有當(dāng)Q在球心且球殼接地時(shí)，E0D只要球殼接地，不論Q在球殼內(nèi)何處，E一定為零4.一個(gè)不帶電的空心金屬球，在它的球心處放一個(gè)正點(diǎn)荷。圖中的哪一個(gè)能正確表示其電場(chǎng)分布的情況 ( )5.有一絕緣空心金屬球A，帶有4106C的正電荷，一個(gè)有絕緣柄的金屬小球B，帶有2106C的負(fù)電荷，若把B球跟A球的內(nèi)壁相接觸，如圖所示，則B球上電量為C，A球上電荷量為C，分布在。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)下的導(dǎo)體的電場(chǎng)1. 靜電平衡狀態(tài)2. 處于靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特征：（1） 導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零（2） 導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是一個(gè)等勢(shì)面（3） 導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有靜電荷，只分布在導(dǎo)體表面；越尖銳處電荷密度越大3. 尖端放電（4） 空氣的電離（5） 尖端放電（6） 尖端放電的應(yīng)用與防護(hù)4.靜電屏蔽