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静电现象的应用

【教学目标】

（1）知道导体的特征；

（2）理解导体的静电感应过程；

（3）理解导体达到静电平衡状态时的特点。

【重、难点】

理解导体达到静电平衡状态时的特点。

教具

演示：装有小鸟的铁鸟笼、感应圈、导线及静电屏蔽、感应起电、法拉第圆筒实验教具各一套。

教学设计流程图

【教学过程】

1.实验演示，猜想导入新课

演示1、带电体靠近验电羽，

学生观察到：验电羽张开。

演示2、用金属网罩罩住验电羽，且让带电体与网罩接触，验电羽会怎样？

学生猜测：……。

教师：为什么用金属网罩罩住验电羽，验电羽就不张开了呢？

将感应圈产生的高电压加在装有小鸟的铁鸟笼上，再做实验，证明小鸟是安全的。

通过这些现象的观察，让学生带着猜想进入新课。

（利用设疑引入新课，迅速调动起学生的求知热情,提高兴奋点。）

2.新课教学

2.1静电感应

2.1.1导体的特征：

①复习：我们在初中学过导体，导体具有什么特征呢？

板书：金属导体是由做热振动的正离子和在它们之间做无规则的热运动的自由电子组成的。

2.1.2静电感应：

提问：把导体放进电场中，导体内部的自由电子做何种运动呢？

引导学生：自由电子受到电场力的作用，除了做无规则的运动，还要向电场的反方向做定向移动。

电脑进行动画模拟静电感应过程，介绍静电感应。

板书：把金属导体放入电场中，导体内部的电荷在电场力的作用下重新分布的现象，叫静电感应。

2.2静电平衡状态

2.2.1静电平衡状态：

引导学生分析图4、图5及图6，结合动画模拟过程，介绍静电平衡状态。

师：由上面的分析可以知道，处于电场中的导体内部的电荷在电场力的作用下作定向移动，这种定向移动最后停止，我们把这种状态叫做静电平衡状态。

板书：导体上处处无电荷定向移动的现象叫静电平衡状态。

2.2.2静电平衡状态的特点：

引导学生分析：

（1）内部场强处处为零；

（2）电荷只分布在导体的外表面。

演示：法拉第圆筒实验，验证特点（2）。引导学生注意

观察验电器a、b的指针的张角变化情况。

动画模拟：法拉第圆筒实验，模拟电子的分布及移动，

如图7，加以辅助理解。

2.3应用

2.3.1感应起电

提问：怎样使一个不带电的导体带电呢？你能想出多少种方法？

引导学生思考：摩擦起电、接触起电，还有……

强调先将两导体分开，再移走带电体。

演示：感应起电过程，如图。

2.3.2静电屏蔽

师：请大家思考，我们开始上课时做的几个演示实验，为什么将验电羽用网罩罩起来，就不能使验电羽张开？虽然网罩带即使用导线将验电器和网连起来，也无法使指针张开呢？

学生思考：……

动画模拟：有金属网罩和无金属网罩时电荷的分布情况，介绍静电屏蔽及静电屏蔽的应用。

2.4练习：

导体球a带电量qa为2×10-7c，球壳b带电量qb为5×10-7

内与球壳内壁相碰，再将导体球取出，则a、b所带电量分别为qa=_____c，qb=_____c。

由学生回答，课件不仅使学生看到金属球壳b的电荷分布情况，还可以看到在导体球a与金属球壳b接触时a、b上电荷的移动及重新分布情况。

在教学设计中，本人准备了9套难易程度不同的练习，在教学中可以根据学生的具体情况，有针对性地进行讲解。