靜電現(xiàn)象的應(yīng)用

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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──《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》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(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(lái)，如何用它來(lái)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

2、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(chǎng)》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)用靜電平衡知識(shí)，認(rèn)識(shí)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(chǎng)中，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)是一個(gè)非常快的過程，但是對(duì)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(dòng)的條件

3、。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(duì)于學(xué)生來(lái)說是十分深?yuàn)W的問題，必須通過實(shí)驗(yàn)才能加深認(rèn)識(shí)。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)驗(yàn)?！魧W(xué)情分析本節(jié)教學(xué)中，學(xué)生在靜電場(chǎng)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(lái)，而不會(huì)用來(lái)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(duì)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。

4、◆三維教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)1．知識(shí)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(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)的特點(diǎn)。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(jià)值觀教學(xué)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探索能力?！糁仉y點(diǎn)1．重點(diǎn)：掌握靜電平衡的概念，理解靜電平衡的特征。2．難點(diǎn)：應(yīng)用靜電平衡知識(shí)，認(rèn)識(shí)導(dǎo)體的電荷分布的特點(diǎn)、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(shí)驗(yàn)教具各一套。2．自制PPT課件?！艚虒W(xué)策略與手段本課教學(xué)中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究與

5、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(shí)驗(yàn)、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(shí)，預(yù)習(xí)靜電現(xiàn)象運(yùn)用的新課知識(shí)。2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：教學(xué)設(shè)計(jì)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(jì)與布置：多媒體播放系統(tǒng)、學(xué)生分組及組長(zhǎng)的準(zhǔn)備?！艚虒W(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，進(jìn)深3.15米，全部為銅鑄鎦金。武當(dāng)山重巒疊嶂，

6、氣候多變，金殿屹立峰巔，當(dāng)積雨云移來(lái)時(shí)，云層與金殿頂部之間形成巨大的電勢(shì)差，就會(huì)使空氣電離，產(chǎn)生電弧，也就是閃電。強(qiáng)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。【思考問題】為什么會(huì)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(chǎng)【知識(shí)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(shí)，同時(shí)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(shí)（如圖），導(dǎo)體上就帶電了，靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)

7、現(xiàn)象。通過回憶靜電感應(yīng)現(xiàn)象的概念，讓學(xué)生對(duì)導(dǎo)體的帶電方式和電荷守恒定律認(rèn)識(shí)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(qiáng)電場(chǎng)中（如圖），將會(huì)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(zhǎng)，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(dòng)？（3）自由電子會(huì)在什么地方積聚？（4）電子的積聚會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？（5）最終會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？【教師啟發(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

8、的受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)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(chǎng)強(qiáng)度的特點(diǎn)。要求學(xué)生進(jìn)行合理的推測(cè)與猜想?！痉治鲈u(píng)價(jià)】針對(duì)各組成員討論、代表的發(fā)言，教師的分析評(píng)價(jià)，得出上述問題的結(jié)論：（1）金屬導(dǎo)體由自由移動(dòng)的電子和相對(duì)穩(wěn)定的正電荷組成；（2）自由電子受到電