安培力的方向

物理 古城高级中学 黎周 高二（1）§13.4 静电屏蔽一、设计思想1、“自主学习”是新课程倡导的有效的学习方式。是学生依靠自己的努力，自觉、主动、积极地获取知识，是相对于被动学习而言的，是一种“自我导向、自我激励、自我监控”的学习方式。自主学习中最重要的一个获取知识的途径就是阅读教材，学生通过阅读获取有用信息，学生通过自主学习不断的提升自己阅读能力、提取信息能力、分析能力，进而形成终身学习的能力；同时自主学习又是在教师帮助、引导下进行的。教师的引导又是依赖于问题情景的设置。教师的作用就是通过创设恰当的情景，以问题牵引课堂，通过引导学生自主地完成一定的任务，在问题的解决过程完成知识的建构。同时使学生在这个过程获得价值观和方法论的提升。2、物理是一门以观察和实验为基础的科学。物理实验是物理知识得出的依据，做好实验既可以引发学生学习物理的兴趣也有助于学生思考、分析、解决问题。二、教学分析：（一）教材分析：1、本节知识既是前面电场强度、电场线以及相关力学知识的综合运用，又是后面电势、电容等知识的铺垫。2、本节教材重视推理的过程，着重说明了导体在电场中发生静电感应，进而达到静电平衡状态，以及实际应用静电屏蔽。3、本节知识依托于实验，并且在实际中有着广泛的应用，这些都体现了物理学科的特点。（二）学生分析：1、学生对新奇事物有一定的好奇心，愿意去探究一些有兴趣的问题。2、在前面的学习中，学生自主学习的能力得到了一定的锻炼。3、学生的数学、物理基础一般，物理思维能力还没有很好的建立起来。（三）教师分析今年是我参加工作的第5个年头，知识较新，对现代信息技术的操作能力较强，善长于组织、引导、启发学生，与学生的关系较好，有着挑战自我、尝试创新的理念，但教学经验不足，期待教学水平在挑战中、尝试中提高。（四）教学环境学校媒体设备、实验器材比较齐全，为我的教学设计和实施提供了好的条件。三、目标设置：1、知识目标：1（1）通过阅读教材能说出静电感应产生的原因。（2）通过阅读教材能说出什么是静电平衡状态。（3）通过演示实验和问题情景的引导能总结并表述出静电平衡的条件和特点。2、能力目标：（1）能解释清楚生活中的一些静电屏蔽现象（2）通过阅读教材来解决问题，进一步提高自己提取信息的能力，进而形成终身学习的能力（3）通过观察演示实验及对实验现象的分析，学生能运用所学知识进行分析推理，进一步提高自己的分析推理能力．3、情感态度、价值观目标：学生通过对实验的观察和推理，培养自己科学的研究方法和严谨认真的学习态度；通过阅读、观察分析实验以及联系实际，培养自己对自然科学的兴趣和热爱。四、教学重点：1、静电场中静电平衡状态下导体的特性，即其电荷分布、电场分布。2、运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因。五、教学难点：运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因。六、教学方法：启发式教学相结合七、媒体使用：powerpoint课件教学用具：金属网罩、收音机、验电羽、验电幡、感应起电机、导线 。八、板书设计：13.4静电屏蔽内部场强为零导体 静电感应现象 静电平衡状态（静电屏蔽）（内部有大量自由电荷）有力的作用电场2附：教学过程设计流程图符号符 号 表示的意义教学内容与教师的活动媒体的应用学生的活动学生利用媒体操作、学习教师进行逻辑判断九、教学流程图：演示实验创设问题情境创设问题情境创设问题情境演示实验、课件创设问题情境举例创设问题情境总结

引出课题静电感应的原因静电平衡状态静电平衡的条件静电平衡的特点静电屏蔽现象静电屏蔽的应用巩固训练拓展延伸知识方法总结布置作业

观察实验阅读教材回答问题阅读教材回答问题思考并推理、分析观察实验、分析实验现象阅读教材回答问题思考练习思考总结3十、教学过程：阶段目标 教师活动 学生活动引入： 演示两个实验：1、屏蔽收音机：收音机在金属网罩罩住之后信号变差2、为了让后面的同学能看清楚实验观察实验现象，将验电器换成验电羽。板书：§13.4静电屏蔽

设计意图创设矛盾、新奇事物，激起学生学习这节课的欲望。引出研究课题——静电屏蔽进行新课： 一、布置任务：要求学生阅读教材一、产生第一段完成下列问题：静电感应问题1．导体产生静电感应的的原因原因是什么？（导体中的自由电荷受电场力的作用而定向移动从而重新分布）演示ppt课件：感应电荷形成过程板书：静电感应现象问题2．请标出下面原来不带电的导体在加入电场后感应电荷的分布

一、一、1、根据自主1、培养学学习提纲阅读生自主学习的能力、提高教材第一段阅读能力以完成相关问题及提取信息并进行表述。的能力演示ppt帮助学生理解静电感应的原理问题2巩固静电感应的电荷分布4二、二、静电 1、布置任务：要求学生阅读教材平衡状态： 第二、三段完成下列问题：1、什么是静电平衡 问题3．静电场中导体上自由状态 电荷受电场力作用做定向移动会不会一直运动下去？为什么？ （不会，因为感应电荷会产生一个与外电场相反的附加电场，使导体内部的场强减弱直至为零，此时自由电荷不再受电场力，不再定向移动）

二、1、根据自主学习提纲阅读教材思考相关问题。通过阅读教材回答问题3、4。

二、1、培养学生自主学习的能力问题3引出静电平衡状态用ppt演示：静电平衡状态形成的过程问题4．什么是静电平衡状态？（导体中包括表面没有电荷的定向移动的状态）（三张图片展示的这个过程其实是一瞬间的事。）板书：静电平衡学以致用1:关于静电平衡状态，正确的表述是: （ ）A.只有静电感应的导体,才有静电平衡状态.绝缘体也有静电平衡状态。

由于静电平衡形成的这个过程从实验是看不到的，用ppt演示加强学生对静电平衡状态成因的理解，真正理解静电平衡的条件和特征学以致用1是为了巩固学生对静电平衡状态的理解5C.不论导体是否带有电荷 ,只要电荷不再定向移动,这种状态就是静电平衡状态。导体达到静电平衡状态所需的时间极其短暂。学以致用2:当导体达到静电平衡状态时，其场强的特征是：( )A.外电场E外消失。B.感应电荷产生的电场 E感为零。C.导体内部合场强E内=E外+E感=0。D.导体表面和内部场强均为零。2、静电平2、问题5．静电平衡的条件是2、学生一般什么？用场强来描写：衡的条件只能回答出问（导体内部的场强处处为零；导题5的第一个条体表面的场强垂直于导体表面。）件：导体内部场提问：在学生回答出条件1时，强处处为零。追问：导体内部场强为零只能保证导体内部的电荷不再定向移动，静电平衡状态也包括导体表面不再有电荷的定向移动，那导体表面怎样才能得到保证呢？思考：导体处于静电平衡状态时，其表面场强能否如图所示？E+ + + + + + + +- - - - - - - -结论：导体处于静电平衡状态时，其表面任一点场强方向跟该点表面垂直。

学以致用2是为了巩固学生对静电平衡时原电场、附加电场、合场强的理解思考题引出静电平衡的第二个条件培养学生的分析、推理能力，渗透假设、猜想、证明这种科学研究方法6E+ + + + + + + +- - - - - - - -演示ppt：金属球放入前电场为一均匀场金属球放入后电场线发生弯曲电场为一非均匀场

ppt的演示使学生更清楚的理解导体处于静电平衡状态时，导体表面的场强垂直于导体表面这个条件。++++3、问题+6．导体内部的场强处+处为零；导体表面的场强垂直于导体表面。这也是处于静电平衡状态3、导体的导体电场分布的特点。那么处于3、观察实静电平衡状态的导体电荷分布又有处于静电验、分析实验现什么特点呢？平衡状态象，思考并讨论（电荷分布：电荷只分布在导体时的特点处于静电平衡的外表面，导体内部没有净电荷。）状态的导体电演示实验：将验电幡围成一圈荷分布的特点先用起电机使验电幡带电，发现凸出的铜丝网上面的红线立起来了，而凹进去的铜丝网上的红线还是垂着说明电荷分布在外表面，内表面没有电荷。

3、培养学生观察实验现象、分析实验现象的能力。7ppt演示：法拉第圆筒实验课件先用起电机使筒 A带电，至 A中箔片张开为止，利用验电球 B可先从A外表面接触，再与验电器金属球C接触，反复几次后，可明显地看到C金属箔张开，可说明A外表面有电荷。若使B与A内壁接触后再与C接触，则C金属箔将不张开，可验证A内壁无电荷。可采用反证法：若导体内部有净电荷，电荷周围有电场，那么导体内部电场强度将不为零，电荷将发生定向移动。

通过实验演示和理论证明来得出电荷分布的特点使学生了解的更清楚，更有说服力。渗透假设、猜想、证明这种科学研究方法三、1、问题7．把一个实心导体挖空，变成一个导体壳，在静电平衡三、静电状态下，壳内的场强又会是怎样屏蔽及其呢？应用：（为零，因为静电平衡状态下的导1、静电体内部场强处处为零。该场强指的屏蔽现象是外电场与附加电场的合场强。金属网罩也能起到导体壳的作用。）思考:空心导体壳内的验电器箔片会张开吗?（不会，内部场强为零）板书：（静电屏蔽）静电屏蔽：导体壳可以使其内部所包围的区域不受外部电场的影

三、1、思考问题7阅读教材了解静电屏蔽现象以及静电屏蔽的应用

三、1、问题7的设置是为了巩固静电平衡的特点，促进学生对静电平衡的理解；同时引出静电屏蔽现象82、实际应用巩固训练：

响，这种现象叫做静电屏蔽。思考:用金属网罩将验电器罩住,会是怎样呢？将金属网罩接地呢？（内部场强都为零）（揭示了上课前的那个屏蔽实验）演示金属网罩接地时的情况。2、举例：静电屏蔽在实际中有着重要的应用？1）有的电学仪器和电子设备外面套有金属罩；如同轴电缆（电视信号线）和双绞线（网线）、音频线等外面都有一层金属网，有的通信电缆的外面包一层铅皮，都是用来防止外电场的干扰，起屏蔽作用。飞机操控室里的仪器外面有一层金属罩思考：带电鸟笼里的鸟为什么安然无恙？（静电屏蔽）（2）思考:电力工作人员有时需要带电作业，怎样才能保证他们的生命安全？（全身穿戴金属丝网制成的衣，帽，鞋，手套等。）3）介绍国家大剧院的钢架结构也有弊端：航天飞机、飞船返回大气层产生的等离子体起的屏蔽作用；坐地铁收音机没信号；手机没信号。用ppt投影习题：在孤立点电荷+Q的电场中，金属圆盘处于静电平衡状态：（1）盘内M点与O点场强关系？（EM=EO=0）（2）盘上感应电荷在O点处场强大小和方向？（E感=E外=KQ/L2，水平向右）

观察实验现象2、理论联系实际，激发学生的兴趣解释生活中静电屏蔽的应用练习 检测并巩固本节知识9M O +QL1、为了使某些仪器等一些别的导体不受外电场的影响，我们可以给这些导体罩上金属罩，如果我们想使一个带电体不影响外界，给该带电体罩上一个金属罩，能不能起作用呢？演示：给带电体罩上一个金属观察实验现象罩，观察外部验电羽。（验电羽张拓展延伸开）说明此时带电体对外部有影响。问题8、一个不带电的空心金思考并分属球，在其球心处放一正电荷，试析此时的电荷分析其电场分布情况？及电场分布情况若将球外壳接地,情况又如何?理论分析：外部没电场演示该实验（验电羽没张开）2、演示并介绍尖端放电： 有兴趣的同学课后课后可以通过查资料、做实验来研究。提问：这节课同学们学到了哪些知识？哪些研究问题的方法？投影并陈述:1、知识点：静电感应、静电平衡、静电屏蔽知识总结：总结本节课学到的知识和2、方法论：（方法1）对未知事物进行假想、猜测、证明是物理学中一种常见的研究方法

1、加深学生对静电平衡的理解和对静电屏蔽的认识从实验角度给出结论形成初步印象从理论的角度进行分析，进一步论证结论先从理论的角度进行分析、推理然后进行实验验证2、激发学生探究自然奥妙的欲望使知识系统化，知识的重点、难点突出化，强化物理研究方法102）用物理语言——电场线来描述、分析、研究物理现象更形象、更直观，有助于思考。3）物理是一门以观察和实验为基础的科学。物理实验是物理知识得出的依据，做好实验有助于思考、分析、解决问题。布置作业：（三选一）1、查阅资料，写一篇关于静电屏蔽现象的小论文。布置作业： 2、利用课外时间，用收音机、手机演示静电屏蔽现象。3、探究导体表面的电荷分布与导体表面曲率的关系（尖端放电）课后小结：

进一步加强对本节知识的理解；进一步了解静电场中导体的性质培养科学研究的方法和能力11附：学生自主学习提纲§13.4静电屏蔽班级______姓名______评分____备注：交待两个概念1、净电荷是指导体内未被中和抵消的剩余电荷。例如：某一导体内有10C的正电，8C的负电，那么它的净电荷就是正电荷2C。我们说某物体所带的电量就是指它的净电荷。2、感应电荷是指由于静电感应而使导体两端出现的等量的异种电荷。一、新课学习：（一）静电感应的原理：阅读教材第一段完成下列问题问题1．导体产生静电感应的原因是什么？问题2．请标出下面原来不带电的导体在加入电场后的感应电荷的分布（二）静电平衡状态： 阅读教材第二段和第三段完成下列问题问题3．原来不带电的导体加入电场后，导体中自由电荷受电场力作用做定向移动会不会一直进行下去？为什么？问题4．什么是静电平衡状态？学以致用1:关于静电平衡状态，正确的表述是 : （ ）A.只有静电感应的导体,才有静电平衡状