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靜電現(xiàn)象的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)
作為一名老師，就有可能用到教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)一般包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)步驟與時(shí)間分配等環(huán)節(jié)。那要怎么寫好教學(xué)設(shè)計(jì)呢？下面是小編整理的靜電現(xiàn)象的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
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(guò)程中，電荷如何移動(dòng)，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)生所難以掌握的。對(duì)于靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，帶電導(dǎo)體上的靜電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上。通過(guò)采取分組實(shí)驗(yàn)與演示實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，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。
設(shè)計(jì)方案
知識(shí)與技能：
1、知道靜電平衡產(chǎn)生原理。
2、知道靜電平衡狀態(tài)的特點(diǎn)。
3、知道導(dǎo)體上的電荷分布。
4、知道尖端放電和靜電屏蔽。
過(guò)程與方法：
一、通過(guò)小組討論掌握導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡的過(guò)程。
二、分析生活中的靜電現(xiàn)象。
情感態(tài)度與價(jià)值觀：
1、聯(lián)系生活，知道生活中常見(jiàn)的靜電現(xiàn)象。
2、培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理的興趣。
重、難點(diǎn)
理解導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)的特點(diǎn)。
教具
演示：塑料板、裝有小鳥的鐵鳥籠、電子感應(yīng)圈、法拉第籠
分組：起電機(jī)、金屬籠、導(dǎo)線、驗(yàn)電器。
教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入新課：
�。ㄑ菔�1）靜電吸附
生產(chǎn)和生活中的靜電現(xiàn)象很多，比如（靜電吸附演示）老師用毛巾擦塑料板，請(qǐng)看，剛才老師用靜電吸附展示了我們的課題，接下來(lái)請(qǐng)同學(xué)們看個(gè)小實(shí)驗(yàn)。
�。ㄑ菔�2）電擊鐵籠中的小鳥實(shí)驗(yàn)
這是一個(gè)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(yīng)該是導(dǎo)電的？(是)下面我用高壓電去電擊小鳥，請(qǐng)同學(xué)們猜想一下小鳥會(huì)怎么樣？（死掉）是不是我們一起來(lái)做一下。
這是一個(gè)電子感應(yīng)圈，它可以產(chǎn)生上萬(wàn)伏的高壓，接通電源，請(qǐng)同學(xué)們注意觀察。
這是高壓電，小鳥為什么還能安然無(wú)恙？帶著這個(gè)問(wèn)題，我們開(kāi)始本節(jié)課的學(xué)習(xí)。
新課教學(xué)：
《板書》一、靜電平衡
首先同學(xué)們跟老師一起來(lái)回憶一下靜電平衡。將一塊不帶電的導(dǎo)體放入一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E0中，導(dǎo)體內(nèi)存在大量的自由電子，它會(huì)受到哪個(gè)方向的電場(chǎng)力？（左）會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？（向左定向移動(dòng)），所以在導(dǎo)體的左側(cè)會(huì)積聚（負(fù)電荷），由于自由電子的轉(zhuǎn)移右側(cè)會(huì)積聚等量的（正電荷）。
現(xiàn)在老師有個(gè)問(wèn)題：自由電子會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去嗎？同學(xué)們思考，同桌之間可以相互討論。
�。〞�(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去，因?yàn)殡妶?chǎng)一直存在。）有沒(méi)有其他意見(jiàn)？（不會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去，因?yàn)樽杂呻娮釉陔妶?chǎng)力的作用下會(huì)定向向左運(yùn)動(dòng)，在導(dǎo)體的左側(cè)積聚感應(yīng)正電荷，由于自由電子的轉(zhuǎn)移在右側(cè)會(huì)積聚等量的感應(yīng)正電荷，感應(yīng)電荷會(huì)形成一個(gè)感應(yīng)電場(chǎng)，與已知電場(chǎng)反向，導(dǎo)體內(nèi)的合場(chǎng)強(qiáng)將削弱，隨著感應(yīng)電荷的增多，合場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)一步削弱，直到為零，此時(shí)自由電子所受的合力也為零，自由電子將不再定向移動(dòng)。）很好我們來(lái)看一下完整的過(guò)程。
物理學(xué)中，我們把自由的電子不再定向移動(dòng)的狀態(tài)稱為靜電平衡狀態(tài)。
《板書》1、靜電平衡狀態(tài)
處于靜電平衡態(tài)的導(dǎo)體有什么特點(diǎn)？（內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零）
《板書》2、特點(diǎn)：
�。�1）導(dǎo)體內(nèi)部E合=0。
我們已經(jīng)知道導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零，那么導(dǎo)體內(nèi)部的電勢(shì)有什么特點(diǎn)？同學(xué)們思考，可以相互討論，（相等，因?yàn)閷?dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零，所以自由電子所受電場(chǎng)力也為零，在導(dǎo)體內(nèi)部移動(dòng)電荷不做功，所以導(dǎo)體內(nèi)任意兩點(diǎn)電勢(shì)差也為零，所以導(dǎo)體內(nèi)部電勢(shì)相等）很好，導(dǎo)體內(nèi)部電勢(shì)相等，那導(dǎo)體表面的電勢(shì)又有什么特點(diǎn)？思考一下（因?yàn)閷?dǎo)體處于靜電平衡態(tài)，所以在導(dǎo)體表面電場(chǎng)力垂直于表面，移動(dòng)電荷不做功，所以導(dǎo)體的表面電勢(shì)也相等）那么，總結(jié)起來(lái)導(dǎo)體的電勢(shì)有什么特點(diǎn)？（導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是一個(gè)等勢(shì)面。）
�。�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。
剛才我們研究的是不帶電的導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)的特點(diǎn)，你們來(lái)猜想一下如果是一個(gè)帶電導(dǎo)體，它處于靜電平衡時(shí)應(yīng)該有什么特點(diǎn)？?jī)?nèi)部場(chǎng)強(qiáng)是否為零？（是），光憑我們的猜想夠不夠？（不夠）還要干嘛？（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）這是我們接下來(lái)要研究的第一個(gè)問(wèn)題，還有一個(gè)更重要的問(wèn)題是：帶電導(dǎo)體上有電荷，它的電荷又應(yīng)該如何分布？同學(xué)們思考一下(均勻分布在內(nèi)外表面；只分布在外表面；只分布在內(nèi)表面)到底是不是，我們還需要干嘛？（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）好，這是等會(huì)兒我們要研究的第二個(gè)問(wèn)題。
如果我們的研究對(duì)象是一個(gè)實(shí)心鐵球行不行？（不行）為什么？（因?yàn)闊o(wú)法研究導(dǎo)體內(nèi)部，如果是一塊封閉鐵皮好不好？（不好）為什么？(無(wú)法觀察內(nèi)部情況)，所以我們的對(duì)象最好是什么？(金屬籠)，好！現(xiàn)在我們研究對(duì)象有了，那么如何讓導(dǎo)體帶電呢？好！現(xiàn)在我給每組同學(xué)都提供了一臺(tái)起電機(jī)，它可以產(chǎn)生上萬(wàn)伏的高壓，這是起電機(jī)的兩極，上面有電荷，實(shí)驗(yàn)的時(shí)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(qǐng)同學(xué)們利用手中的實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
�。▽W(xué)生進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)）
好！下面請(qǐng)一組同學(xué)上來(lái)展示一下他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
�。▽W(xué)生展示實(shí)驗(yàn)結(jié)論）
所以，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出處于靜電平衡狀態(tài)下的帶電導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，導(dǎo)體上的電荷只分布在其外表面。
《板書》二、帶電導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)的特點(diǎn)。
其實(shí)，早在上個(gè)世紀(jì)法拉第就親自驗(yàn)證了這個(gè)結(jié)論的正確性，現(xiàn)在我們讓時(shí)光倒流，有沒(méi)有哪位勇敢的同學(xué)來(lái)配合老師？好的！很勇敢，老師之前是沒(méi)有試過(guò)的，買保險(xiǎn)沒(méi)有？好！但這個(gè)實(shí)驗(yàn)有一定的危險(xiǎn)性，你來(lái)幫老師控制電源就可以了。好，我準(zhǔn)備好了，（學(xué)生操作打開(kāi)電源）。安全？我敢不敢觸摸內(nèi)壁，（操作）安全。好，關(guān)掉。所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了我們結(jié)論的正確性，這個(gè)金屬籠對(duì)我起到了一個(gè)保護(hù)作用。物理中我們把金屬外殼對(duì)里面的物體起到保護(hù)作用，這樣的現(xiàn)象稱為“靜電屏蔽”現(xiàn)象。
《板書》三、靜電屏蔽
同學(xué)們思考，為什么金屬籠中的小鳥沒(méi)有受傷？（因?yàn)殪o電屏蔽）但是感覺(jué)這個(gè)小鳥被關(guān)在籠中還是挺可憐的，有沒(méi)有哪位同學(xué)愿意承擔(dān)這個(gè)任務(wù)，我們?cè)谡n后將這只小鳥放掉。
其實(shí)生活中有關(guān)靜電屏蔽的例子還很多，同學(xué)們有哪些例子？（高壓工作防護(hù)服、電梯里手機(jī)沒(méi)信號(hào)、孕婦裝）同學(xué)們都說(shuō)得很好，老師這兒也有幾個(gè)例子，手機(jī)，手機(jī)信號(hào)是一種電磁波，里面有電場(chǎng)。同學(xué)們，先試一下，我的手機(jī)能不能打通，（學(xué)生操作），能。下面同學(xué)們有沒(méi)有辦法讓我的手機(jī)打不通，（放到金屬籠中，飯盒中）有同學(xué)看到了老師有個(gè)飯盒，那我們現(xiàn)場(chǎng)來(lái)試一下，行不行，請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)操作啊，剛才那位同學(xué)你再撥打一下我的號(hào)碼，（無(wú)法接通），所以金屬飯盒對(duì)我的手機(jī)信號(hào)也起到了一個(gè)屏蔽作用，其實(shí)生活中這樣的例子還很多，通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們你們收獲了什么？（學(xué)生發(fā)言）很好，物理其實(shí)源于生活，也必將服務(wù)于生活，只要同學(xué)們?cè)谏钪卸嘤^察多思考，你將發(fā)現(xiàn)一個(gè)不一樣的世界。
謝謝大家！今天的課就上到這里。
下課！同學(xué)們?cè)僖?jiàn)�。ɡ蠋熢僖�(jiàn)）
課后反思
演示實(shí)驗(yàn)，直觀、明了，有實(shí)在感，可信服感，使學(xué)生感受到物理學(xué)就在身邊。增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣，活躍了課堂。采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。課件圖文并茂，信息量大，內(nèi)容豐富多彩、生動(dòng)形象；課件既可以作為教師課堂指導(dǎo)教學(xué)，又可供學(xué)生自學(xué)，從而培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，做到教學(xué)個(gè)性化。計(jì)算機(jī)模擬，雖然有它優(yōu)越的一面，但畢竟不能取代常規(guī)演示實(shí)驗(yàn)，只有將兩者有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，才能優(yōu)化課堂教學(xué)，提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。
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