靜電現(xiàn)象的應(yīng)用

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1、以實驗演示為主線，以問題教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生探究──《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計浙江湖州練市中學(xué)　高銀忠◆設(shè)計思想靜電感應(yīng)是電學(xué)內(nèi)容的一個難點，在靜電感應(yīng)過程中，電荷如何移動，達到靜電平衡狀態(tài)時，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)體達到靜電平衡狀態(tài)時，導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零，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)演示實驗和計算機模擬教學(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，可以實現(xiàn)課堂教學(xué)

2、創(chuàng)新，提高課堂教學(xué)效率和教學(xué)效果?！艚滩姆治觥鹅o電現(xiàn)象的應(yīng)用》是人教版高中物理選修3-1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)的授課課時安排為一個課時。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，應(yīng)用靜電平衡知識，認(rèn)識導(dǎo)體的電荷分布特點、尖端放電現(xiàn)象、靜電屏蔽現(xiàn)象是本節(jié)的難點。做好演示實驗是這堂課的關(guān)鍵。金屬導(dǎo)體放在電場中，達到靜電平衡狀態(tài)是一個非?？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

3、荷不再定向移動的條件。這樣做不僅突出重點，也為突破難點打下基礎(chǔ)。帶電導(dǎo)體的電荷分布的兩個特點對于學(xué)生來說是十分深奧的問題，必須通過實驗才能加深認(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驗?！魧W(xué)情分析本節(jié)教學(xué)中，學(xué)生在靜電場中的導(dǎo)體達到靜電平衡狀態(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驗，并對學(xué)生階梯式的引導(dǎo)，然后結(jié)合相

4、應(yīng)的現(xiàn)象分析，學(xué)生肯定能接受。◆三維教學(xué)目標(biāo)設(shè)計1．知識與技能教學(xué)目標(biāo)（1）知道導(dǎo)體的特征。（2）理解導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程。（3）理解導(dǎo)體達到靜電平衡狀態(tài)時的特點。2．過程與方法教學(xué)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納問題的能力。3．情感態(tài)度價值觀教學(xué)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的實驗探索能力?！糁仉y點1．重點：掌握靜電平衡的概念，理解靜電平衡的特征。2．難點：應(yīng)用靜電平衡知識，認(rèn)識導(dǎo)體的電荷分布的特點、尖端放電現(xiàn)象、靜電屏蔽現(xiàn)象?！艚叹?．演示：裝有小鳥的鐵鳥籠、感應(yīng)圈、導(dǎo)線及靜電屏蔽、感應(yīng)起電、法拉第圓筒實驗教具各一套。2．自制PPT課件。

5、◆教學(xué)策略與手段本課教學(xué)中運用實驗探究與理論探究相結(jié)合的探究式教學(xué)模式，采取分組討論、演示實驗、播放視頻，將情景與多媒體相結(jié)合的教學(xué)方式?！粽n前準(zhǔn)備1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：復(fù)習(xí)靜電感應(yīng)方面的知識，預(yù)習(xí)靜電現(xiàn)象運用的新課知識。2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：教學(xué)設(shè)計與多媒體課件制作、自制教具、學(xué)生導(dǎo)學(xué)資料的準(zhǔn)備。3．教學(xué)環(huán)境的設(shè)計與布置：多媒體播放系統(tǒng)、學(xué)生分組及組長的準(zhǔn)備。◆教學(xué)過程一、引入新課通過播放視頻《雷火煉殿》，創(chuàng)設(shè)問題情景，提出探究問題。武當(dāng)山位于湖北省西北部，其主峰天主峰屹立著一座光耀百里的金殿。殿高5.54米，寬4.4米

6、，進深3.15米，全部為銅鑄鎦金。武當(dāng)山重巒疊嶂，氣候多變，金殿屹立峰巔，當(dāng)積雨云移來時，云層與金殿頂部之間形成巨大的電勢差，就會使空氣電離，產(chǎn)生電弧，也就是閃電。強大的電弧使周圍空氣劇烈膨脹而爆炸，看似火球并伴有雷鳴，這種現(xiàn)象稱為“雷火煉殿”現(xiàn)象?！舅伎紗栴}】為什么會出現(xiàn)雷火煉殿的壯觀景象？（教師在此設(shè)置疑問，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的興趣）二、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場【知識回顧】什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象？（幫助學(xué)生回憶所學(xué)知識，同時暗示本節(jié)課中將涉及該概念）將不帶電的導(dǎo)體靠近帶電體時（如圖），導(dǎo)體上就帶電了，靠近帶電體的一端

7、帶異種電荷，遠離帶電體的一端帶同種電荷，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)現(xiàn)象。通過回憶靜電感應(yīng)現(xiàn)象的概念，讓學(xué)生對導(dǎo)體的帶電方式和電荷守恒定律認(rèn)識更深刻?！窘處熞龑?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)體放置于勻強電場中（如圖），將會出現(xiàn)什么情況？【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)】

8、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，明確自由電子的受力特點和運動方向，進一步弄清導(dǎo)體上電荷的分布，并思考導(dǎo)體內(nèi)部電場強度的特點。要求學(xué)生進行合理的推測與猜想?！痉治鲈u價】針對各組成員討論、代表的發(fā)言，教師的分析評價，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