第七节 静电的利用与防范教学设计高中物理必修第三册沪科版（2020·上海专用）

PAGE课题第七节静电的利用与防范教学设计高中物理必修第三册沪科版（2020·上海专用）教学内容本节课教学内容为高中物理必修第三册沪科版（2020·上海专用）第七节“静电的利用与防范”。本节内容主要围绕静电的产生、静电的性质以及静电在生活中的应用和防范展开，包括静电的收集、静电的防止和静电的利用等。通过学习，学生将了解静电的基本知识，掌握静电在生活中的应用和防范方法。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究能力、科学思维能力、科学态度与责任以及科学、技术、社会、环境（STSE）意识。学生将通过实验探究静电现象，提升实验操作和数据分析能力；通过分析静电的利用与防范，培养学生的问题解决能力和创新思维；同时，引导学生认识到静电与日常生活和科技发展的紧密联系，增强学生的社会责任感和环保意识。教学难点与重点1.教学重点，①

①静电的产生机制及其条件：学生需要理解摩擦起电和接触起电的原理，掌握电荷转移的微观过程。

②静电的性质：包括静电的吸引和排斥现象，以及静电的稳定性和不流动性，能够运用这些性质解释日常生活中的静电现象。

2.教学难点，①

①静电现象的微观解释：将静电现象与电子的微观运动联系起来，理解电荷的分布和电荷间的相互作用。

②静电在生活中的应用与防范：将理论知识与实际生活相结合，分析静电在科技领域的应用和在日常生活中的防范措施，如静电除尘、静电喷漆等。

②静电的定量描述：通过实验和计算，理解静电量的概念，学会使用库仑定律进行静电量的计算，这是理论联系实际的重要环节。

③静电防范技术的原理：探讨静电防范技术的原理，如接地、抗静电材料等，培养学生的技术应用能力。教学方法与策略1.教学方法：本节课将采用讲授法、实验法和讨论法相结合的方式。通过讲授法介绍静电的基本概念和原理，实验法让学生亲身体验静电现象，讨论法引导学生分析静电的应用与防范策略。

2.教学活动：设计静电现象模拟实验，让学生观察静电的产生和作用；组织学生分组讨论静电在生活中的具体应用和防范措施，提高学生的合作能力和问题解决能力。

3.教学媒体：运用多媒体课件展示静电现象的动画和图片，增强学生的直观感受；利用实物教具和实验器材，让学生在实验中加深对静电性质的理解。教学过程一、导入新课

（教师）同学们，大家好！今天我们来学习第七节“静电的利用与防范”。静电，这个看似微不足道的现象，其实在我们的生活中扮演着重要的角色。你们有没有遇到过衣服粘在一起、头发竖起来的情况呢？这就是静电在作怪。那么，静电是如何产生的？它有哪些性质？我们又该如何利用和防范静电呢？今天，我们就一起来揭开静电的神秘面纱。

二、新课讲授

1.静电的产生

（教师）首先，我们来探讨静电的产生。静电是由于物体表面的电荷分布不均匀，使得物体表面出现正负电荷。这些电荷在物体表面形成电场，当物体表面的电荷移动时，就会产生静电。

（学生）老师，静电的产生是不是与摩擦有关呢？

（教师）是的，摩擦是产生静电的一种常见方式。当两个物体相互摩擦时，电荷会从一个物体转移到另一个物体，导致两个物体分别带上正负电荷。

2.静电的性质

（教师）接下来，我们来了解一下静电的性质。静电具有以下特点：

（1）静电的吸引和排斥现象：带正电荷的物体与带负电荷的物体相互吸引，而同种电荷则相互排斥。

（2）静电的稳定性和不流动性：静电在物体表面形成电场，电荷不会像电流一样流动。

（3）静电的感应现象：当一个带电体靠近一个导体时，导体表面的电荷会重新分布，形成感应电荷。

3.静电的应用

（教师）静电在我们的生活中有着广泛的应用。例如：

（1）静电除尘：利用静电吸附灰尘，实现空气净化。

（2）静电喷漆：利用静电使漆料均匀吸附在物体表面，提高喷漆质量。

（3）静电复印：利用静电将墨粉吸附在纸张上，实现复印。

4.静电的防范

（教师）然而，静电也会给我们的生活带来不便。为了防范静电，我们可以采取以下措施：

（1）接地：将物体接地，使静电通过接地线释放。

（2）使用抗静电材料：如抗静电地板、抗静电衣物等。

（3）保持空气湿度：适当增加室内湿度，减少静电的产生。

三、课堂练习

1.请同学们根据所学知识，举例说明静电在生活中的应用和防范措施。

2.小组讨论：静电在科技领域的应用有哪些？请列举两个例子。

3.实验探究：利用实验器材，观察静电现象，并分析其原因。

四、课堂小结

（教师）同学们，今天我们学习了静电的产生、性质、应用和防范。静电现象在我们的生活中无处不在，它既给我们带来了便利，也给我们带来了困扰。希望同学们能够运用所学知识，更好地理解静电，并在生活中发挥静电的积极作用。

五、课后作业

1.查阅资料，了解静电在其他领域的应用。

2.设计一个静电防范方案，应用于实际生活中。

六、教学反思

本节课通过讲授、实验和讨论等多种教学方法，让学生了解了静电的基本知识，掌握了静电在生活中的应用和防范措施。在教学过程中，我注重引导学生主动探究，培养学生的实验操作能力和问题解决能力。同时，我也关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与课堂讨论，提高学生的学习兴趣。在今后的教学中，我将继续优化教学设计，提高教学质量。学生学习效果学生学习效果

1.知识掌握程度：

-学生能够准确描述静电的产生原理，包括摩擦起电和接触起电的机制。

-学生能够理解并解释静电的基本性质，如静电的吸引、排斥、稳定性和不流动性。

-学生能够识别静电在日常生活中的应用实例，如静电除尘、静电喷漆和静电复印。

2.能力培养：

-通过实验活动，学生的实验操作能力和数据分析能力得到提升。

-学生通过小组讨论和角色扮演，提高了团队合作和沟通能力。

-学生在解决实际问题过程中，培养了科学探究能力和创新思维能力。

3.科学素养：

-学生对科学、技术、社会、环境（STSE）的意识得到加强，认识到静电现象与人类生活的紧密联系。

-学生通过学习静电的利用与防范，增强了环保意识和责任感。

-学生对科学知识的应用有了更深的理解，认识到理论知识与实际生活的结合。

4.思维发展：

-学生通过分析静电现象，提高了逻辑思维和批判性思维能力。

-学生在探讨静电的微观解释时，培养了抽象思维和推理能力。

-学生在讨论静电的应用与防范时，锻炼了创造性思维和问题解决能力。

5.情感态度价值观：

-学生对物理学产生了更浓厚的兴趣，增强了学习物理的积极性和主动性。

-学生在实验过程中，培养了耐心和细心，提高了自身的责任感。

-学生在了解静电的危害时，增强了安全意识和自我保护意识。教学反思与总结嗯，今天这节课上完之后，我对自己在教学过程中的表现进行了一些反思。首先，我觉得在教学方法上，我尝试了多种教学方法，比如讲授、实验和讨论，这些方法都挺有效的。学生们在实验过程中都很积极地参与，讨论环节也激发了他们的思考。不过，我也发现了一些问题，比如在讲解静电的产生机制时，可能有些学生还是觉得挺抽象的，我可能需要用更直观的方式去解释。

然后，我在教学策略上也有点心得。我发现，让学生分组讨论静电在生活中的应用和防范措施，不仅提高了他们的参与度，还能让他们更好地理解知识。不过，我也意识到，在讨论过程中，部分学生可能因为害羞或者不自信而不太愿意发言，我应该在课堂上创造一个更加开放和包容的学习氛围。

管理方面，我觉得课堂纪律整体不错，但个别学生还是有点分心。我需要在今后的教学中，更加关注课堂纪律，确保每个学生都能集中注意力。

至于教学效果，我觉得总体上是满意的。学生们对静电的基本概念和性质有了更深的理解，实验操作能力也有所提高。在情感态度方面，他们对物理学科的兴趣也有所增强。

当然，也有一些不足之处。比如，对于一些难度较大的内容，我可能需要更多的耐心去解释，确保每个学生都能跟上进度。另外，我也需要在课后对学生进行更多的个性化辅导，帮助他们克服学习中的困难。典型例题讲解例题1：一轻质绝缘绳两端各固定一相同的小球，两球相距10cm，带同种电荷，用弹簧测力计拉着其中一个球使其与另一球相距15cm，测力计的读数为0.6N。求两球所带电荷的电荷量。

解：设两球所带电荷量分别为Q1和Q2，根据库仑定律，有

F=k*|Q1*Q2|/r^2

其中，F为测力计的读数，k为库仑常数，r为两球之间的距离。代入已知数据，得到

0.6=9*10^9*|Q1*Q2|/0.15^2

解得|Q1*Q2|=3*10^-8C

由于两球带同种电荷，所以Q1=Q2，因此Q1=Q2=1.5*10^-8C。

例题2：一平行板电容器，极板距离为d，极板面积分别为S1和S2，分别带有等量异种电荷。若将两极板接触，求电容器极板上的电荷密度。

解：两极板接触后，电荷重新分布，由于电荷守恒，总电荷量不变。设总电荷量为Q，则电荷密度ρ=Q/S1=Q/S2。由于S1+S2=S，所以ρ=Q/S。

例题3：一个半径为R的金属球带电量为Q，求球面上的电荷密度。

解：由于金属球是导体，电荷将均匀分布在球面上。电荷密度ρ=Q/(4πR^2)。

例题4：一个电介质球，半径为R，介电常数为ε，带电量为Q，求球内的电场强度。

解：由于电介质球内部电场强度为零，外部电场强度可视为点电荷电场。设球外某点距球心距离为r，则电场强度E=Q/(4πεr^2)。

例题5：两个同心球壳，内球半径为r1，外球半径为r2，内球带电量为Q，外球接地。求球壳之间的电场强度。

解：由于外球接地，外球面上的电荷密度为零。内球带电，产生的电场在r1到r2之间均匀分布。设电场强度为E，则E=Q/(4πεr^2)，其中r在r1和r2之间。课堂小结，当堂检测同学们，今天我们共同学习了“静电的利用与防范”这一章节。首先，我们了解了静电的产生，包括摩擦起电和接触起电的原理，以及电荷转移的微观过程。大家能够描述静电的基本性质，如吸引、排斥、稳定性和不流动性。

在静电的应用方面，我们讨论了静电在生活中的实例，比如静电除尘、静电喷漆和静电复印，这些都是静电在实际中的应用，大家能够理解并举例说明。

为了巩固今天所学的知识，现在进行当堂检测：

1.下列哪种情况不会产生静电？（）

A.摩擦

B.接触

C.吸附

D.热辐射

2.以下哪种物质是良好的导电体？（）

A