静电的利用与防范教学设计

1、静电的应用与防范教案课题静电的应用与防范课型新授课课时1课时教学目标.知识目标： 认识静电感应，知道感应起电的原理和感应电荷正、负的判定。 知道静电平衡状态；理解静电平衡的特点，导体内部的场强处处为零，电荷只 分布在导体的外表面上；知道静电屏蔽现象及其应用与防止。.能力目标：通过观察演示实验及对实验现象的分析，引导学生运用所学知识 进行分析推理，培养学生分析推理能力。.情感目标：通过对实验的观察和推理，培养学生科学的研究方法，以及严谨 认真的学习态度。重点难点.教学重点：静电场中静电平衡状态下导体的特征，即其电荷分布、电场分布等。.教学难点：运用电场肩关知识，分析、推理出实验现象的成因。教学方

2、法启发诱导法、小组讨论法，分析讲授法。教学过程设计教学 划、节教师活动学生行为（预设）设计 意图引入新课一、复习提问，引入新课问题：什么是静电感应现象？问题：静电感应现象的实质是什么？问题：在静电感应时用手摸一下导体，再移走思考问题，并作答。复习静电感应现象源电荷，则导体带什么电？若将导体接地则情况如 何？左端接地呢？知道了电场中的导体会发生静电感应现象，那 为什么会产生静电感应现象呢？产生静电感应现象 会导致怎样的结果，导体又有何特点呢？今天这节 课就来学习这些问题。（一）静电平衡状态下的导体讨论：导体中自问题：把不带电的金属导体 ABCD放到电场强度为E0的电场中，会有什么现象?新课教学问

3、题：导体中所有自由电子都会定向移动吗?由电子会由于受 到电场力作用而 发生定向移动。讨论：1,是，由正负电荷在两侧积累会出现感应电场 E 感应 于有电场力；2电场与原电场叠加，当E= E0 ,即导体内部合场 不是，电子累积强E为0时，导体内电子不再自由移动。一、静电平衡状态下导体的电场1、电场中的导体，内部自由电子不再定向移动的会产生感应电场，感应电场与通过问题引导学生思考。状态叫静电平衡状态。讨论处于静电平衡的导体的特点。问题：处于静电平衡状态的导体的电场具有什么特点？2、特点：(1)导体内部场强处处为零；(2)导体为等势体，表面是等势面；(3)导体表面场强垂直于表面；二、导体上电荷的分布思

4、考：导体处在静电平衡时电荷的分布有何特点？演示：导体上电荷分布探究一一法拉第“圆筒实验”1.抓住电场的重要演示:观察实验，积极性质,讨论，得出静电研究平衡状态卜导体电场。上电荷分布的特体会点。物理探究的一般方法。特点1:达到静电平衡时，导体内部没有电荷，电荷只分布在导体外表面。特点2:在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的地方几乎没有电荷分布。（二）静电的应用与防范1、尖端放电视频演示：尖端放电问题：你观察到了什么现象？什么原因造成的?教师引导：导体尖端附近的电场特别强，它会导致 一个重要的后果，就是尖端放电。原因：因为在尖端附近强电场的作用下空气中残留 的离子会

5、发生激烈的运动。在激烈的运动过程中它 们和空气分子相碰时，会使空气分子电离，从而产 生大量新的离子，这就使空气边得易于导电。在强 电场作用下，物体曲率大的地方（如尖锐、细小的顶 端，弯曲很厉害处）附近，等电位面密，电场强度剧 增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称 为电晕放电.而尖端放电为电晕放电的一种，专指 尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。问题：你能举出尖端放电的应用实例吗？分组讨论：2.通分析尖端放电原过猜因：导体尖端电想，检荷密度大，尖端验，再周围电场强，空猜想，气中残留带电粒再检子剧烈运动，空验的气电离，正负电探究荷奔向异种电过程，荷，尖端失去电体会荷，尖端放电。物理概念过

6、程中的艰辛避雷针悦。视频演示：避雷针问题：闪电是如何形成的?云层和点面之间通过的放电现象，积动画雨云下层带负演示电，地面因感应闪电，带正电，正负电生动荷积累越多，云形象，层地面问电场越符合强，强力放电。学生认知规律。分组讨论问题：雷雨天为避免雷击我们应该怎么办？闪电防护：雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵从四条 原则。一是人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖端而被 闪电直接击中。二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因跨步电压”造成伤害.所谓跨步电压是雷击点附近，两 点间很大的电位差，如若人的两脚分得很开，分别 接触相距远的两点，则两脚间便形成较大的电位差， 有强电流通过人体使人受伤害。三是

7、不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体 附近，不可手持金属体高举头顶。四是不要进水中，因水体导电好。教师介绍避雷针工作原理2、静电屏蔽问题：将验电器放在带正电的金属球的附近,验电器上的箔片会张开吗？使带电的金属球靠近验电器。现象：验电器的箔片张开结论：因为验电器的金属杆处于金属球的电场中，由于静电感应，它的金属球将带负电，而它的另一端箔片将带正电，因而两箔片相斥而张开。观察实验现象,问题：若用金属网罩将验电器罩住，验电器的讨论原因。箔片还会张开吗？使带电的金属球靠近验电器，事先用金属网罩把验电器罩住。现象：验电器的箔片不张开。结论：因为金属网罩处于上正电荷产生的电场 中，网罩上的电荷将重新分

8、布，最后达到静电平衡。 此时，网罩内部的电场强度为零，验电器上将不带 电，因而箔片合拢。外部电场对内部仪器没有影响。若将源电荷置 于空腔内，则外对内没有影响，但内对外有影响。 要想内部电场对外部也没有影响，实现全屏蔽，则 可将空腔导体接地，如右图所示。实现静电屏蔽不一定要用密封的金属宣传品， 金属网也能起到屏蔽作用。野外高压线受到雷击的 可能性很大，所以在三条输电线的上方还有两条导 线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把 局压线屏敝起来，免遭雷击。1）视频演示：小孩在笼中2）演示：静电屏蔽通过静电平衡现象的特征解释静电屏蔽理论 探究 静电 屏蔽 现象。找到 人为 什么 会安 然无 恙的 原因。3 ）用静电平衡现象的特征解释静电屏蔽巩固及导学案【典例分析】【课后练习】静电现象的应用与防止讲的不够细致。板书设计C静电现象的应用与防范一.静电平衡状态下的导体的电场.静电平衡状态.处