高中物理“静电感应的用”教学设计.doc

体验探究式学习—— 高中物理“”教学设计 1．知识与技能： （1）通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解导体导电机制、静电平衡状态、静电感应现象； （2）通过实验，理解处于静电平衡状态下导体的特点； （3）了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、生产中的静电现象。 2．过程与方法： （1）实验演示，计算机辅助教学 （2）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。 3．情感、态度与价值观 能领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。 〖教学重点、难点〗 1．重点：静电场中静电平衡状态下导体的特性，即其电荷分布、电场分布等。 2．难点：运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因。 〖学习资源和器材准备〗 1．演示静电感应起电机： 感应电机（一对）、验电球、验电器（两个），带有绝缘支架金属球一个。 2．法拉第圆筒演示静电平衡导体，内部无净余电荷： 法拉第圆筒，验电器（一个），验电球，起电机。 3．静电屏蔽演示：金属网罩（一个），带绝缘支架金属球，验电器。 4．计算机、大屏幕，自制CAI课件 〖教学设计思路〗 1．导体的静电平衡条件是本节的重点，也是难点，在讲解时可借助多媒体课件着重分析导体在电场中达到静电平衡的过程，强调导体处于静电平衡时，内部场强处处为零，指的是感应电荷的场强与外电场的场强叠加后，合场强为零，要使学生真正理解静电平衡条件，必须使他们清楚地知道推理过程。 2．演示实验和多媒体课件相结合，使学生获得感性认识，然后再从静电平衡条件加以说明，让学生在理论和实际的结合中理解知识。 3．尖端放电学生容易理解，故简单介绍。静电屏蔽不宜理解，重点从静电平衡条件加以说明。 〖学校及学生基本状况〗 我们学校是一所区重点中学，教学条件好：实验设备齐全，拥有电脑，实物投影仪等电教设施。我所教三个班的学生经历一年的学习，已养成良好的学习习惯，具有一定的自主学习、合作探究及解决问题能力，对物理兴趣浓厚。 〖案例实录〗 一、复习提问 师：电场的重要性质是什么？ 生：对放入其中的电荷有力的作用。 师：导体的重要特征（或说导体导电的原因）是什么？ 生：导体内部有大量自由电荷。 师：什么叫静电感应？ 生：放在静电场中的导体，它的自由电荷受电场力作用，发生定向移动，从而重新分布，在其表面不同部分出现了正、负电荷的现象。 师：什么叫感应电荷？ 生：静电感应现象中，导体不同部分出现的净电荷称为感应电荷。 二、引入新课 [展示录像片段] 用电击金属鸟笼时，笼中的小鸟安然无恙 师：小鸟会有危险吗？ 生：不会。 师：是的，小鸟不仅安然无恙，还在欢乐地歌唱，如果你在这样的一个笼子里，你也敢唱歌吗？ 生（笑）：不敢。 师：为了圆满解释这一现象，我们来学习《静电屏蔽的应用》 （展示课题） 三、新课学习 探究点1：把一个不带电的金属导体ABCD放在场强为E0的匀强电场中，会出现什么现象？ 师：把导体放入电场中，导体上的自由电荷处于电场中将受电场力作用，这时的导体与无电场时的导体相比有什么不同特征？ [展示动画1] 从电脑画面上不同时刻电子的分布，可以发现自由电子在没有电场的作用下作无规则运动，而且整体分布是均匀的。 生：会。电场对放入其中的电荷有力的作用。电子在电场中会受到与电场方向相反的力的作用，因此，电子将沿着与电场相反的定向移动。 师：电子定向移动，导体内的电子分布将产生怎样的变化？ 生：与外电场方向相反的一端 师：那么，电子是否会一直作定向移动？ 生：不会。 师：电子在什么情况下不发生定向移动？ 生：讨论并叫一生回答 师(总结)：只要内部电场不为零，电子就要发生定向移动。但是，随着两端电荷聚集的增多，感应电场的场强越来越大，内部场强越来越小。当感应电场场强E、= E时，内部电场E= 0，此时，电子不受电场力作用，因此不再发生定向移动。[展示动画2]：模拟从静电感应到静电平衡的动态过程。 师：感应电荷的产生对导体内的电场是否有影响？有怎样的影响？ 生：有。感应电荷产生的感应电场E、方向与外电场E相反，削弱内部电场，使内部场强变小，电子受力作用也变小。E0、E′、E合的含义各是什么？静电感应过程中它们各是如何变化的？ 生：E0表示外电场，E′表示感应场，E合导体内合场强，感应电场的场强越来越大，内部场强越来越小，直到内部合场强为零。 (板书)静电平衡状态：导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态。 (板书)静电平衡的条件：E′=-E0 E合=0 （在这个特征基础上进行推论，可得静电场中导体的特点。） (板书)静电场中导体的特点：①处于静电平衡状态，导体内处处场强为零。 探究点2：处于静电平衡状态的带电体，其电荷分布在什么地方？ 生：（猜测