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静电现象的应用的教学设计

时间:2022-08-17 07:52:35 九年级物理教案 我要投稿
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静电现象的应用的教学设计

  静电现象的应用的教学设计

静电现象的应用的教学设计

  【教学目标】

  ㈠知识与技能

  1.知道静电感应产生的原因,理解什么是静电平衡状态

  2.理解静电平衡时,净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零

  3.知道静电屏蔽及其应用

  ㈡过程与方法

  结合实物观察与演示,分析理解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。

  ㈢情感态度与价值观

  通过分析生活的现象引导学生体会生活、生产中的静电现象,培养学生探究生活中事物的兴趣。

  【重点难点】

  重点:掌握静电平衡的概念,理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点

  难点:应用静电平衡的知识,理解静电平衡的特征,认识导体的电荷分布特点是本节的难点。

  教学策略:教师的引导,学生的讨论、评议;再加动画演示和实验演示加深体会。

  【设计思路】

  1、《静电现象的应用》是本章的难点内容,概念规律非常抽象。学生只有在老师的指导下参与探究全过程,才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律。克服思维定势的负迁移和主观臆断的不良倾向,培养学生认真严谨的科学探究品质。

  2、本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论,积极参与,体验探索自然规律的艰辛和喜悦。培养学生学习物理的兴趣。这也是新课改的重要内容。

  3、本节教学设计的过程为:首先学生活动:对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论;然后学生归纳,教师总结得出静电平衡状态下导体的特点。最后通过两道例题巩固加深理解。

  【教学方法】

  推理归纳法、问题解决法、实验法

  【教具准备】

  验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干

  【教学过程】

  (一)复习提问

  1、什么是静电感应现象?

  2、静电感应现象的实质是什么?

  3、在静电感应时用手摸一下导体,再移走源电荷,则导体带什么电?

  若将导体接地则情况如何?左端接地呢?

  (二)新课教学

  一、电场中的导体

  1、金属导体的特征:

  由做热振动的正离子和做无规则热运动的自由电子组成

  2、静电感应现象

  问题:在源电荷的电场中引入金属导 体后会对空间各点的场强有影响吗?是什么作用使金属内的电子定向移动的?此移动一直进行吗?金属导体内部有电场吗?

  答:使空间电场重新分布

  源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动

  3、静电平衡状态:导体(包括表面)中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态

  4、静电平衡状态下导体的特点:

  ⑴内部场强处处为零(不为0则自由电子将继续移动直至合场强为0)

  ⑵导体中没有自由电荷定向移动

  ⑶净电荷分布在导体表面

  实验证明:法拉第圆筒实验

  ⑷导体表面附近电场线与表面垂直

  理论证明:中性导体带电后,由于同种电荷相互排斥,净电荷只能分布在表面

  反证法:若内部有自由电荷,则内部场强不为0,导体就不是处于静电平衡状态

  5、静电平衡时导体周围电场分布:

  上图空间实际电场分布,不会出现虚线电场线

  二、静电屏蔽

  1、空腔导体的特点:

  净电荷只分布在外表面,内表面不带电,空腔内没有电场

  2、静电屏蔽

  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

  实验演示:将收音机置于金属网罩内则声音大小减小

  若将球壳接地,则内外各不影响

  3、应用

  电学仪器和电子设备外面套有金属罩

  通信电缆版面包一层铅皮

  高压带电作业人员穿金属网衣

  通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号弱

  (三)巩固练习

  【例1】如图所 示,在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一正电荷,试分析A、B、C三点的场强:

  A.EA ≠0,EB =0,EC =0

  B.EA ≠0,EB ≠0,EC =0

  C.EA ≠0,EB ≠0,EC ≠0

  D.EA =0,EB ≠0,EC =0

  【例2】如图所示,A、B是两个架在绝缘支座上的金属球,都不带电,中间用导线连接,现用一带 正电的小球C靠近B,用手摸一下B球,再撤去导线,然后移走C球,则A、B带电情况:

  A.A球带正电,B球带负电

  B.A球带正电,B球不带电

  C.A球不带电,B球带负电

  D.以上说法都不正确

  【例3】长为L的金属 棒原来不带电,现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处且与棒在一条线上,则棒上感应电荷在棒内中点O处产生的场强的大小 ,方向 。

  (四)小结

  1、静电平衡状态下导体有什么特点?

  2、静电屏蔽有哪几种情况?有哪些应用?

  【布置作业】

  完成《同步作业》

  【板书设计】

  第七节 静电现象的应用

  一、静电感应

  把金属导体放进电场中,由于电场力的作用,两端会分别出现正负电荷,这种现象叫做静电感应

  由于静电感应产生的电荷叫做感应电荷

  感应起电

  二、静电平衡

  处于静电平衡状态的导体的基本特点:

  ⑴体内部的场强处处为零,电场线不能进入导体内部;

  ⑵体所带的净电荷只能全部分布在导体的表面上,导体内部没有净电荷;

  (表面曲率越大的地方,净电荷面密度也越大,表面附近处的场强也越强。)

  ⑶导体是一个等势体,表面是一个等势面;

  ⑷导体表面任一点的场强方向跟该点的表面垂直。

  三、两个有用的推论:

  如果取无穷远处的电势为零,则:

  ⑴处于正电荷激发的电场中的(原来)不带电的孤立导体,电势大于零;处于负电荷激发的电场中的不带电的孤立导体,电势小于零。

  ⑵带正电荷的孤立导体,电势必为正值;

  带负电荷的孤立导体,电势必为负值

  【教学反思】

  本节是这一章的难点,内容抽象、深奥,并且要很好的体现新课程理念。上好本堂课就显得比较困难,所以必须注意下面几点:

  1、改变传统的填鸭式教学模式或教师提问题、学生回答问题的单一做法。教师可创设情景,让学生发现问题,更主动的提出问题,解决问题。所以教师在组织和引导学生研究的过程中要及时组织学生评价,从而提高学生的思维品质和课堂效率。

  2、要引导全体学生积极参与教学活动,亲身体验探究、思考和研究的全过程,让学生通过这些过程开阔视野,激发学生的求异心理取向,从而激发学生的潜能。真正落实三维课程目标。

  3、在学生自由讨论和探究时,要认真听取每一位同学的观点肯定他们的成功之处和指出不足之处,让学生感到有成就感,既活跃了课堂气氛,又符合成功教育的要求。

 

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