靜電現(xiàn)象的應(yīng)用

1、以實(shí)驗(yàn)演示為主線，以問題教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生探究以實(shí)驗(yàn)演示為主線，以問題教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生探究────《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)浙江湖州練市中學(xué)高銀忠◆設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)思想靜電感應(yīng)是電學(xué)內(nèi)容的一個(gè)難點(diǎn)，在靜電感應(yīng)過程中，電荷如何移動，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)生難以掌握的。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)體上的凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上，學(xué)生往往把它們當(dāng)作結(jié)論硬性記下來，如

2、何用它來分析問題、解決問題則不知所措。通過采取常規(guī)演示實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)相結(jié)合，教師指導(dǎo)教學(xué)與學(xué)生訓(xùn)練、練習(xí)等多種教學(xué)方式共存的有效辦法，可以實(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?！艚滩姆治鼋滩姆治觥鹅o電現(xiàn)象的應(yīng)用》是人教版高中物理選修31第一章《靜電場》第7節(jié)的內(nèi)容，根據(jù)《學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見》和《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，將此節(jié)的授課課時(shí)安排為一個(gè)課時(shí)。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)，應(yīng)用

3、靜電平衡知識，認(rèn)識導(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)的難點(diǎn)。做好演示實(shí)驗(yàn)是這堂課的關(guān)鍵。金屬導(dǎo)體放在電場中，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)是一個(gè)非?？斓倪^程，但是對這一過程的分析卻十分重要。一定要帶領(lǐng)學(xué)生共同參與討論這一過程，使他們明白自由電荷不再定向移動的條件。這樣做不僅突出重點(diǎn)，也為突破難點(diǎn)打下基礎(chǔ)。帶電導(dǎo)體的電荷分布的兩個(gè)特點(diǎn)對于學(xué)生來說是十分深奧的問題，必須通過實(shí)驗(yàn)才能加深認(rèn)識。靜電屏蔽現(xiàn)象以及靜電屏蔽的應(yīng)用都必須做好演示實(shí)

4、驗(yàn)?！魧W(xué)情分析學(xué)情分析本節(jié)教學(xué)中，學(xué)生在靜電場中的導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)、靜電屏蔽的概念、電荷在導(dǎo)體表面的分布等現(xiàn)象的學(xué)習(xí)中，往往把它們當(dāng)作結(jié)論硬性記下來，而不會用來分析問題、解決問題，這種死記硬背的方式不可取。其實(shí)通過前面內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生已具備從理論角度分析本節(jié)課中出現(xiàn)的現(xiàn)象的能力，只要教師做好演示實(shí)驗(yàn)，并對學(xué)生階梯式的引導(dǎo)，然后結(jié)合相應(yīng)的現(xiàn)象分析，學(xué)生肯定能接受?！羧S教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)三維教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)1知識與技能教學(xué)目標(biāo)（1）知道導(dǎo)體的特

5、征。（2）理解導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程?！窘處熞龑?dǎo)與設(shè)疑教師引導(dǎo)與設(shè)疑】電中性導(dǎo)體向帶電體不斷靠近的過程中，能使不帶電導(dǎo)體兩端出現(xiàn)異種電荷，那么將一中性金屬導(dǎo)體放置于勻強(qiáng)電場中（如圖），將會出現(xiàn)什么情況？【分組討論分組討論】根據(jù)課前準(zhǔn)備情況，4～6人為一組，并確定組長，討論以下問題：（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？（2）自由電子怎樣移動？（3）自由電子會在什么地方積聚？（4）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？（5）最終會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？【教師啟發(fā)教師

6、啟發(fā)】通過上述的問題設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生理解金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，明確自由電子的受力特點(diǎn)和運(yùn)動方向，進(jìn)一步弄清導(dǎo)體上電荷的分布，并思考導(dǎo)體內(nèi)部電場強(qiáng)度的特點(diǎn)。要求學(xué)生進(jìn)行合理的推測與猜想。【分析評價(jià)分析評價(jià)】針對各組成員討論、代表的發(fā)言，教師的分析評價(jià)，得出上述問題的結(jié)論：（1）金屬導(dǎo)體由自由移動的電子和相對穩(wěn)定的正電荷組成；（2）自由電子受到電場力向左運(yùn)動；（3）自由電子積聚在左側(cè)，右側(cè)出現(xiàn)等量的正電荷，形成新的電場；（4）最終導(dǎo)體內(nèi)部

7、外界電場和感應(yīng)電場的疊加，合場強(qiáng)為零，導(dǎo)體內(nèi)部的自由電子不再定向移動的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)?！舅伎寂c討論思考與討論】處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體具有什么特征？【學(xué)生學(xué)生A】A】靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零?！緦W(xué)生學(xué)生B】B】處于靜電平衡的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢體，它的表面是個(gè)等勢面。第一個(gè)特征是由靜電平衡的定義決定的，教科書再次運(yùn)用反證法，證明了這問題；第二個(gè)特征應(yīng)用了上節(jié)課關(guān)于電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系。因?yàn)椋?，在電場?qiáng)度處處為零的空間里任

8、意兩點(diǎn)的電勢差為零。三、靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布三、靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布【思考與討論思考與討論】靜電平衡狀態(tài)下帶電導(dǎo)體上的電荷分布是怎樣呢？教師通過多個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，演示形狀不同的帶電導(dǎo)體的電荷分布情況?！狙菔緦?shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)1】1】豎直平面導(dǎo)體所帶電荷的分布情況。【實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果】電荷分布在豎直平面導(dǎo)體的表面?！狙菔緦?shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)2】2】柱形導(dǎo)體所帶電荷的分布情況。【實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果】電荷分布在圓柱形導(dǎo)體的外表面，內(nèi)表面不帶電?！狙菔?/p>