《静电屏蔽》教学案例资料

《静电屏蔽》教学案例

【教材】普通高中课程标准实验教课版高中物理选修3-1第一章第7节 【设计思想】本节内容有以下特点：篇幅较短，但涉及知识点较多，在教学中既要适当拓展又要紧扣课程标准，把握教学深度；知识抽象，仅靠理论分析，学生不宜接受，我设计了相应的实验和课件，增强学生感性直观认识。此外，还补充相应习题对所学知识进行巩固；与本节知识相联系的生活事例较多，但学生平时对这些现象缺少观察和分析，故需查阅资料，丰富本节内容，培养学生理论联系实际的能力，激发学习兴趣；本节内容不属于本章重点，但和电学内容联系紧密，本节知识也主要是通过对前面所学知识的分析得到，通过本节教学，还要达到巩固所学知识，培养学生理论分析能力的目的。

【教材分析】《静电屏蔽》普通高中课程标准实验教课版高中物理选修3-1第一章第7节内容。本节教材在高中教材中是一节思维难度较大的典型课例，侧重在生产生活中的应用，但其原理，即从静电感应到静电平衡的动态过程仍是教学的重难点。

【学情分析】学生学习静电屏蔽知识之前，已具备了电场强度，电场线等基础知识，对静电感应现象有所了解，这些为学习本节课奠定了良好的知识基础。 【教法设计】

实验法、CAI课件模拟法、设计系列问题引导学生思维、推理法、讨论法。

授课内容 教学用书 §1.7 静电屏蔽 普通高中课程标准实验教课版高中物理选修3-1第一章第7节 一、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，导体内部的场强处处为零，电荷只分布在导体的外表面上； 3、知道静电屏蔽及其应用。 二、过程与方法 教学目标 1、培养学生的观察能力，逻辑推理的能力，分析问题的能力； 2、掌握分析和综合等思维方法。 三、情感、态度与价值观 1、使学生在理解知识、获取知识的同时体会到了理论联系实际的意义； 2、渗透具体问题具体分析的方法。 教学重点 静电平衡导体的场强和净电荷分布的特点 教学难点 空腔导体静电平衡时空腔内的场强处处为零，电荷只分布在导体的外表面上 教学设想 采用“启发式”教学法将探究性学习与多媒体应用相结合，通过课堂讲授、媒体展示、学生讨论、实际操作等形式，丰富学生的学习方式，渗透新课程教学理念，突出学生的自主性和探索性的学习，优化教学过程，提高教学效率和教学质量． 教学用具 课时安排

多媒体、感应起电机、验电器、金属网罩、橡胶棒、导线等 1课时

教学过程设计

开始 师 生 互 动 过 程 课件（或实验），诱思导学设计 由图片“触摸高压电”引入课题 放入电场中的导体，其内部的自由电荷导体中正负电荷分开，导体将发生定向移动，导两端出现等量的异种感应电体将发生怎样的变荷。 化？ 感应电荷在导体中 产生的电场方向如与外电场方向相反，使导体何？ 静 中合场强减弱。 电 平 衡 只要合场强不为零，状 自由电荷的定向移感应电荷的电场增到与外电态 动就不会停止，自由场相等时，导体内合场强为 通过课件演示，变静态过程为动态过程，化难为易，引出静电电荷的定向移动能零。自由电荷的定向移动就平衡的否一直持续下去停止。 概念。 呢？ 静电平衡特征 静电平衡：导体中（含表面）无电荷定向移动的状态。 学生探究，总结 设计 说明 激趣 导入 静电平衡时，导体内部无电荷导体内部场强处处为零. 定向移动的原因是什么？ 本节 重点 实验一 以上理论如何用实验来验证呢?请同学讨论一下. 用丝绸摩擦玻璃棒可使其要点:1.必须要有外电场; 启发思带电,产生电场,金属网罩作 2.研究内部,必使为空心维 为空心导体,用验电器检测 导体; 3.必须有检测手段. 过渡 [实验目的]: 验证处于静电平衡状态的导体，其内部场强处处为零. [实验器材]: 丝绸、玻璃棒、金属网罩、验电器. 步骤一:丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器,观察张角 步骤二: 用金属网罩罩住验电器,再次观察张角 刚才做实验时是让带电体靠近验电器与网罩,那么靠近与接触有何不同呢? 无论是那种方式让物体带电,导体也会达到静电平衡状态.当它达到静电平衡时,其所带电荷分布在哪呢? 实际操作,得出结论: 金属网培养动罩内部场强处处为零 手能力 靠近为感应起电,接触为接触带电,即传递电荷. 猜想:外表面;内部;内外都分布 实心导体无法看到里面,那么怎应将导体挖空,变为一个空样知道电荷分布呢? 心导体. 但是对闭合的空心导体,还是无应将空心导体开一个口,以法研究其内部,应怎样处理呢? 便研究. [实验目的]: 探究处于静电平衡状态的带电导体，其净电荷分布情况. [实验器材]: 起电机、金属网罩、导线若干、验电器. 步骤一: 金属网罩内外各接一个验电器,感应器电机接的一个电极接在金属网罩外的金属杆上; 步骤二,摇动感应起电机的摇柄,使金属网罩带电,观察内外验电器的张角. 培养分析能力 实验二 金属网罩内的验电器无张角, 金属网罩外的验电器有培养探张角. 究能力 静 电 平 衡 特 征 处于静电平衡状态的孤立带通过上面的实验,说明了带电导分析,归电导体,净电荷分布在外表体其所带电荷分布有何特点呢? 纳 面. 静 电 屏 蔽 如将导体挖空,使其变为一刚才的实验都说明了:无论带电导体壳,此壳体就可以保护引出静孤立导体,还是处在电场当中的它内部的物体不受外部电场电屏蔽不带电导体,处于静电平衡状态的影响,这种现象就叫做静概念 时,其内部场强为零. 电屏蔽. 思考 由于静电屏蔽,金属笼内部现在请大家解释一下开篇所做场强为零, 强大的电流只存解释现的“触摸高压电”实验,人为何在笼外表面，笼内表面并无象 安然无恙? 电流. 静 电 屏 蔽 的应用 实物实验 屏蔽袋, 屏蔽服, 屏蔽罩, 屏蔽房, 屏蔽线 观察屏蔽线构造 学以致用 渗透事用收音机，金属网罩演示静电屏类似事例：小汽车配备外载实求实蔽现象. 天线. 的科学态度。 利用电场线特点分析，既有拓展又不增大难度. 问题探究 如果在带电体周围需保护的设备很多,而屏蔽设备又不够,应该怎么办呢? 小结 作业

结合板书总结知识要点 1.列举一些生活中关于静电屏蔽的现象; 2.利用课外时间，用手机演示静电屏蔽现象.

【教学流程】

开始 新课引入：复习电场的相关知识 PPT Flash课件展示静电感应现象的实验 静电感应现象 提问：导体在带电体产生的电场中，导体内的自由电荷如何运动？ 学生思考，回答 提问：静电平衡状态有什么特点？ 特点1：导体内部 场强处处为零 特点2：电荷分布在导体外表面 PPT 静电平衡下的导体 PPT 什么是静电屏蔽现象，它在生活中都有那些应用？ 认真观察，思考现象产生的原因 巩固练习 课堂小结 结束

【板书设计】

静电屏蔽

1．静电感应现象：导体内的电子在外电场的作用下重新分布的现象

2．静电平衡状态的导体的特点： （1）内部场强处处为零；

（2）电荷只分布在导体的外表面上。

3．静电屏蔽

金属网罩将外电场遮住，而使其内部不受外电场的影响，这是静电平衡下的导体其内部场强为零的理论的应用。

【教学反思】

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