高中物理人教版 (2019)必修 第三册静电的防止与利用教案

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册静电的防止与利用教案，共8页。教案主要包含了教学目标，核心素养等内容，欢迎下载使用。
学校
课题
静电的防止与利用
年级
高一
学科
物理
教材分析
本节课所采用的教材是人教版高中物理必修 3 第 9 章第 4 节的内容,本节的主要概念是静电平衡，掌握静电平衡的概念，理解静电平衡的特征是本节的重点。应用静电平衡知识，认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象是本节的难点。做好演示实验是这堂课的关键。
学情分析
金属导体放在电场中，达到静电平衡状态是一个非常快的过程，但是对这一过程的分析却十分重要。一定要带领学生共同参与讨论这一过程，使他们明白自由电荷不再定向移动的条件。这样做不仅突出了重点，也为突破难点打下基础。
带电导体的电荷分布的两个特点对于学生来说是十分深奥的问题，必须通过实验才能加深认识。静电屏蔽现象以及静电屏蔽的应用都必须做好演示实验。
教学目标
一、教学目标
1．知道什么是静电平衡状态，能说出静电平衡产生的条件。
2．掌握静电平衡状态下的导体特点。
3．了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用。
二、核心素养
物理观念：通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，感受静电平衡概念的建立过程。
科学态度与责任：经历观察、实验等学习活动，理解和解释一些静电现象，建立人类与自然和谐发展的认识，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。
教学重难点
重点：掌握静电平衡的概念，理解静电平衡的特征
首先动画演示静电平衡形成的过程，学生直观上易于理解；其次学生通过逻辑推理反证得到导体外表面附近电场线一定与表面垂直的结论，学生容易掌握静电平衡的特
征。
难点：应用静电平衡知识，认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象、静电吸附现象
教学
准备
橡胶棒、毛皮、验电器、法拉第圆筒、感应起电机、自制静电吸附演示仪即引入中的魔术实验仪器、导体上的电荷分布演示仪、避雷针模型、导线若干
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
智慧课堂应用及分
析
1.功能选择
2.应用价值
3.评价体现
时长
引入
课前小实验：表演魔术
魔术表演
学生观察实验，
思考“蚊香的烟尘去哪了”，在问题中走进新课
实验最能引起学生注意力，尤其是新颖的自制实验，把教材课后练习第 2
3 分钟
新课
题的问题转变成引入部分，充分调动学生注意力，焦点聚集课堂，引起学生思考
推进新课
要点 1：静电平衡
推导静电
平衡形成
过程，总
结静电平衡特点
学生经历“从静电感应到静电平
衡”，通过逻辑推理得到静电平衡概念，知道静电平衡的特点
动画展示静电平衡的形成过程，帮助学生理解和记忆静电平衡特点
5 分钟
讨论：若导体外表面附近电场线与表面不垂直，会出现什么结果？
引导学生思考
学生思考并推导不垂直的结果，发现与静电平衡相违背，深刻理解静电平衡特点
图片展示不垂直情况
3 分钟
利用法拉第圆筒进行演示实验
法拉第圆筒演示实验
学生观察实验及导体表面电荷分布图片，总结出静电平衡时导体上的电荷分布特点
教师展示法拉第圆筒实验，学生经历科学实验的过程，形成尊重事实、实事求是的科学态
度。
4 分钟
要点 2：尖端放电播放尖端放电视
频，内含：雷电模拟、尖端放电、气流吹蜡烛、转动圆筒等
播放尖端放电视频
学生观看视频，解释尖端放电现象
课堂上不易操作的实验通过视频展
示，帮助学生理解和接受
3 分钟
动画演示雷击及避雷针原理
播放动
画，引导学生讨论原因
学生观察动画，思考讨论避雷针的原理
动画模拟雷电成因及避雷针原理，直观易懂
2 分钟
播放：阅读材料 1—避雷注意事项；阅
播放阅读材料
学生阅读材料，了解武当山雷火
超链接到 2 个
Wrd 材料，拓展
3 分
读材料 2—武当山雷火炼殿
要点 3：静电屏蔽演示静电屏蔽实验；
展示静电屏蔽应用实例图片
要点 4：静电吸附动画展示静电吸附的应用：静电除
尘、静电喷漆、静电复印
教师总结静电吸附的应用，引导学生思考课前“魔术”中“蚊香烟尘去哪儿了”
演示静电屏蔽实
验；
展示静电
屏蔽应用
实例图片
动画展示
静电吸附的应用
总结静电
吸附的应用
炼殿，在生活中会选用适当的方法避雷
学生观察实验现象，解释静电屏蔽成因
学生观看动画，讨论静电现象的应用实例
学生思考并应用静电吸附知识解释课前实验
学生知识面，突出物理的人文性
演示实验是认识物理规律的重要方法和手段，要让学生看得到解释清
动画展示生活中静电现象的应用，生动形象，学生解释其中的物理原理，进而思考：如何进一步利用静电造福人类？
学以致用，引导学会用物理知识解释生活中的现象，逐步形成科学思维
钟
3 分钟
5 分钟
3 分钟
练习巩固
1、在静电平衡现象中，下列说法正确的有______
(1)静电平衡是由于导体内的自由电子在外电场的作用下发生定向移动，导致电荷在导体内发生重新分布
(2)达到静电平衡时，导体内部和表面电荷将停止运动
(3)达到静电平衡时，导体内部将没有“净”电荷
(4)达到静电平衡时，所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零
2 、(1)在具有一定厚度的空心金属球壳外左侧放一正点电荷 Q，如图甲所示．问：
①金属球壳表面的带电情况．
②画出金属球壳内、中、外的电场线分布情况．
③A 、B 、C 、D 四点的场强大小关系．若已知 B 点到 Q 的距离为 L，求感应电荷在 B 点产生的场强大小和方向.
（2）若将正点电荷放在球心上，如图乙所示，再求上述问题
（3）若将图乙的外壳接地，再求上述问题
3、请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( )
A.高压作业电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B.小鸟停在单根高压输电线上会被电死
C.燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖型比球形好
D.打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险
4、下列实验中，验电器的金属箔片会张开的是( )
课后作业
A 组练习题 3 、6；B 组练习题 4 、5
板书设计
教学反思
本节课使用了启用宏的 PPT，灵活高效地实施教学过程，便于生动的展示课堂动态资源，从而显著提高课堂效率。
本节课以一自制实验引入，生动新颖，先把问题抛出，以问题为导向，学生学习有了目标。方面动画显示了静电平衡形成过程，学生理解其内涵，而不是简单的记忆结果。借助于动画形象的衬托，学生通过逻辑推理得到静电平衡的特点。
这节课大量使用动画、视频、超链接等多媒体技术，使得传统很难讲述的问题变得轻松，比如雷电的形成、避雷针的原理、静电除尘、静电喷漆、静电复印等传统课很难显示，而应用多媒体技术就轻松地解决了这个问题。
由于器材的限制，本节课多为教师演示实验，若能学生自主通过实验得到结论就更好了，这方面需要改进。