第七节_静电现象的应用教案(经典)
静电现象的应用教案
静电现象的应用教案
静电现象的应用（教学设计）
【设计思想】
静电感应是电学内容的一个难点。
在静电感应过程中，电荷如何移动，达到静电平衡状态时，正、负电荷如何分布。
这些都是学生所难以掌握的。
对于静电场中的导体达到静电平衡状态时，导体内部场强处处为零，带电导体上的静电荷只分布在导体的外表面上。
通过采取分组实验与演示实验相结合，实现课堂教学创新，提高课堂教学效率和教学效果。
【设计方案】
知识与技能：
1、知道静电平衡产生原理。
2、知道静电平衡状态的特点。
3、知道导体上的电荷分布。
4、知道尖端放电和静电屏蔽。
过程与方法：
3、通过小组讨论掌握导体达到静电平衡的过程。
4、分析生活中的静电现象。
情感态度与价值观：
（5、联系生活，知道生活中常见的静电现象。
2、培养学习物理的兴趣。
【重、难点】。
高中物理选修3-1优秀教案静电现象的应用
第七节静电现象的应用教学设计第七节静电现象的应用一、教材分析1、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。
2、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。
二、教学目标：1、掌握归纳、演绎推理的方法，训练学生的推理能力，亲身感受知识的建立过程。
2、通过概念建立、规律的得出培养学生认真严谨的科学态度和探究创造的心理品质。
3、通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特征。
三、重点和难点：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。
四、学情分析《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。
五教学方法：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。
六、课前准备1．学生的学习准备：预习初步把握静电感应现象和静电平衡状态下导体场强的特点2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
提问：1．电场的重要性质是什么？2．金属导体的微观结构如何？自由电子会怎样移动？（二）情景导入、展示目标。
把金属导体放入电场中，导体上会出现怎样的现象？（三）合作探究、精讲点拨：一、静电感应现象及静电平衡1：现象的解释画图阐述：在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷的现象叫做静电感应。
静电现象的应用教案(教师版)
1.7静电现象的应用【重点难点】1．静电场中静电平衡状态下导体的特性，即其电荷分布、电场分布等是重点。
2．运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因是难点。
教学过程静电感应——静电平衡——静电平衡的特点——导体上电荷分布特点——尖端电荷汇聚——尖端放电——避雷针——静电屏蔽——静电屏蔽的应用一、静电感应1、演示实验静电感应现象静电感应现象：在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷，这种现象叫静电感应现象．当外电场撤掉，导体两端电荷又中和，可见静电感应现象中导体上净电荷仍然为零．将不带电的导体置于电场中时，导体那自由电荷受力，发生定向移动，从而重新分布．重新分布的电荷在导体内产生一个与原电场反向的电场，阻碍电荷定向移动，该电场与外电场叠加，使导体内部的电场减弱，只要内部场强不为零，导体两面的正负电荷便继续增加，导体的内部电场就会继续削弱，直至导体内部的合场强都等于零的时候为止，这时导体内自由电子不再发生定向移动．导体中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态．总结：①静电平衡状态：导体上处处无电荷定向移动的状态．②特征：导体内部处处场强为零．在这个特征基础上进行推论，可得静电场中导体的特点．2、强调：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零．而且处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体外表面上．这是为什么呢？为了验证这一点，可采用反证法，若导体内部有净电荷，电荷周围有电场，那么导体内部电场强度将不为零，电荷将发生定向移动．二、静电现象的应用1、尖端放电原因：因为在尖端附近强电场的作用下空气中残留的离子会发生激烈的运动。
在激烈的运动过程中它们和空气分子相碰时，会使空气分子电离，从而产生大量新的离子，这就使空气边得易于导电。
与尖端上电荷同号的离子受到排斥而飞向远方，蜡烛的火焰偏移就是受到这种离子形成的“电风”吹动的结果。
在强电场作用下，物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等电位面密，电场强度剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电．而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象2）、闪电防护雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵从四条原则．一是人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖端而被闪电直接击中二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害．所谓跨步电压是雷击点附近，两点间很大的电位差，如若人的两脚分得很开，分别接触相距远的两点，则两脚间便形成较大的电位差，有强电流通过人体使人受伤害．三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近，不可手持金属体高举头顶．四是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击．总之，应当到较低处，双脚合拢地站立或蹲下，以减少遭遇雷的机会．【知识总结】一、静电平衡状态下导体的电场1．静电平衡状态处于电场中的导体内外电场相互叠加，使导体内部电场减弱，直至为零，导体内部自由电子不再发生定向移动的状态．2．处于静电平衡状态下导体的特点(1)处于静电平衡状态下的导体，内部场强处处为零．(2)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面，地球是一个等势体.二、导体上电荷的分布特点1．导体内部没有净电荷，净电荷分布在导体的外表面．2．在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷．三、尖端放电1．空气的电离：导体尖端电荷密度很大，电场很强，带电粒子在强电场的作用下剧烈运动撞击空气分子，从而使分子的正负电荷分离的现象．2．尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象．四、静电屏蔽1．定义：把一个电学仪器放在封闭的金属壳里，即使壳外有电场，由于壳内场强保持为零，外电场对壳内的仪器也不会产生影响的现象．2．实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用．3．应用(1) 避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施．(2)电学仪器和电子设备外面套有金属罩；通信电缆表面包一层铅皮；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较弱.【知识拓展】静电屏蔽的两种情况及本质(1)导体内部不受外部电场的影响①现象：由于静电感应，验电器箔片张开．如图甲，将验电器放入导体网罩内部后验电器箔片不张开，如图乙，即外部电场影响不到导体内部．②本质：是静电感应，导体外表面感应电荷与外电场在导体内部任一点的场强的叠加结果为零．a(2)接地的封闭导体壳内部电场对壳外空间没有影响①现象：a．如右图甲导体壳没有接地时，处于内部电场中，达到静电平衡，导体壳内外表面出现等量异种电荷，空间电场的电场线起于场源正电荷，终于导体壳内表面负电荷，再起于导体壳外表面正电荷，终于无穷远，壳内外表面之间场强处处为零，壳外场强不为零．b.导体壳接地后，如图乙所示，导体壳外的正电荷被大地负电荷中和，正电荷出现在地球的另一端无穷远处，空间电场起于场源正电荷终于导体壳内表面负电荷，导体壳内外表面之间及导体外部场强处处为零，导体外部空间不受内部电场影响．②本质：仍然是静电感应，导体内表面感应电荷与壳内电场在导体壳表面以外空间叠加结果为零．【考点】①静电平衡的特点及应用例题1：图7－10长为l 的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为＋q 的点电荷放在距棒左端R 处，如图7－10所示。
静电现象的应用教案
静电现象的应用教案静电现象的应用教案静电现象的应用教案静电现象的应用学习目标1.知道什么是静电平衡状态，2.知道处于静电平衡状态下导体的特征。
3.知道静电的应用与防止。
学习重、难点静电平衡状态导体特征学法指导自主、合作、探究知识链接1.电场的强弱用来描述，此物理量为量;定义式为，单位是：。
2.电场的叠加原理：。
学习过程用案人自我创新【自主学习】1.静电感应现象是指：2.静电平衡状态是指：3.静电平衡状态下导体的特征⑴处于静电平衡状态下的导体，内部场强。
⑵处于静电平衡状态下的导体，表面上任一点的场强方向与该点表面，表面场强为零。
⑶处于静电平衡状态下的导体是个体，其表面是个面。
4.静电平衡时，导体上的电荷分布有以下两个特点：⑴导体内部：。
⑵在导体表面：。
5.静电的防止与应用⑴尖端放电⑵静电屏蔽⑶静电除尘【例题与练习】1.如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷+Q，a、b点是金属板右侧表面的两点，其中a到+Q的距离较小，下列说法正确的是( )A.由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电。
B.由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电。
C.整个导体，包括表面上的'a、b点，是一个等势体，且电势等于零D.a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点场强方向相同.但a 点的场强比b点的场强要强(大)一些.2. 一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀的带电细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比( )A.Ea最大B.Eb最大C.Ec最大D.Ea=Eb=Ec。
人教版高中物理选修“3-2”教材-《静电的应用》教学设计.doc
《静电现象的应用》的教学设计河南省实验中学一李双东《静电现象的应用》是人教版高中物理选修3-1第一章第七节的内容，《静电现象的应用》是静电场的 重要应用，学好本节内容对今后处理物理问题以及学习新的物理知识都是至关重要的，同时《静电现象的 应用》的知识与人们的日常生活、生产技术和科学研究有着密切的联系，因此学习这部分知识有着广泛的 现实意义。
教师启发.引导.学生讨论.交流、分组实验、媒体展示.实验演示。
多媒体、ppt 课件、自制静电除尘器、自制避雷针模拟器、高压屏蔽视频、分组实验器材等课时安排 1课时教学思路 ［理论探究【静电屏蔽实验验证］尖端放电静电平衡静电应用教材分析教学目标教学重点 教学难点1、 理解静电平衡的概念；2、 通过理论探究和分组实验来掌握静电平衡的特点；3、 了解静电现象的两个应用静电屏蔽和尖端放电。
1、 通过静电平衡的理论推导和实验验证，了解物理学的研究方法;2、 尝试运用静电现象分析解决一些与生产生活相关的物理问题，从而培养学生自主学 习能力和理论联系实际的能力。
1、 创设师生互动情景，培养学生主动与他人合作的精神和探索与日常生活有关的物理 问题的勇气；2、 通过用静电现象解释和处理有关问题，让学生体会物理学对人的生活、生产的影响 和对社会发展的贡献，激发学生热爱科学、探索科学的热情。
1、 静电现象的特,2、 静电的两个应用。
知识与技能过程与方法情感态度 与价值观用实验验证静电现象的各个特点。
教学方法 教学资源教学过程内容（一）导入过程一、新课导入（-）导入揭秘二、新课教学（一）静电平衡（理论探究）雾霾天气工业烟雾自制除尘仪器实验导入：演示静电除尘实验导入语：课前我们先来做一道联想题，结合下面情景联想两个字？请大声告诉我，没错就是雾霾，雾霾是当下最严重的环境问题之一，它的主要成因则是烟雾，下面我给大家演示一个与烟雾有关的实验。
烟雾为什么会消失，大家想知道这里的奥祕吗？那就一起随我走进今天的课堂“静电现象的应用”自制除尘器创作历程该导入将在尖端放电的教学环节中进行揭秘，去掉烟囱，可以看到，矿泉水瓶作为烟囱，中药艾条来产生烟雾，锯条作为尖端放电的一极，而易拉罐外壳作为吸尘的另一极。
静电现象的应用(教案)
第7节静电现象的应用【教材分析】本节课要学的内容静电感应现象指的是在电场中的导体沿着电场强度方向两个端面出现等量异种电荷，其核心是导体内部处处场强为零,理解它关键就是要假设内部场强不为零，那么自由电荷必定受到电场力的作用，在电场力的作用下发生定向移动，说明导体尚未达到静电平衡．导体内部场强为零，是外加电场E0与感应电荷产生的电场E′相互叠加的结果，即E0+ E′=0 （E′与E0大小相等，方向相反）。
教学的重点是内部场强处处为零，解决重点的关键是好好理解感应电场。
【教学目标】教学目标了解导体导电机制、静电平衡状态、静电感应现象；理解电场中处于静电平衡状态下导体的特点；了解静电屏蔽现象及其应用。
着重理解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、电势等。
目标解析导体内部处处场强为零。
假设内部场强不为零，那么自由电荷必定受到电场力的作用，在电场力的作用下发生定向移动，说明导体尚未达到静电平衡．导体内部场强为零，是外加电场E0与感应电荷产生的电场E′相互叠加的结果，即E0+ E′=0 （E′与E0大小相等，方向相反）。
【知识与技能】1、了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特征。
2、了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。
3、了解尖端放电和静电屏蔽现象【过程与方法】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。
【情感态度与价值观】体会生活中的静电现象，提高抽象思维水平,培养学生的理论联系实际能力、科学探索精神。
【教学重难点】1、静电场中静电平衡状态下导体的特性；2、运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因【教学重难点】★教学重点：电荷守恒定律★教学难点：感应起电的原理及运用【课时安排】1课时【教学过程】★重难点一、静电平衡状态下导体的电场★一、静电平衡状态下导体的电场1．静电感应现象现象解释：将呈电中性状态的金属导体放入场强为E0的静电场中，导体内自由电子便受到与场强E0方向相反的电场力作用，除了做无规则热运动，自由电子还要向电场玩的反方向作定向移动，图1—4一l（a）所示，并在导体的一个侧面集结，使该侧面出现负电荷，而相对的另一侧出现“过剩”的等量的正电荷图l 一4—1（b）所示。
静电现象的应用教案
课题§ 1.7静电现象的应用教案课型新授知识与技能三维1、认识静电感应，知道感应起电的原理和感应电荷正、负的判定。
2、知道静电平衡状态；理解静电平衡的特点，导体内部的场强处处为零，电荷只分布在导体目标的外表面上；3、知道静电屏蔽现象及其应用。
过程与方法：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。
态度情感价值观：重点难点通过对实验的观察和推理，培养学生科学的研究方法，以及严谨认真的学习态度。
1•静电场中静电平衡状态下导体的特性，即其电荷分布、电场分布等是重点。
2•运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因是难点。
(一)复习提问，引入新课1思考与讨论：(1)金属导体的微观结构如何？(2)自由电子怎样移动？(3)自由电子会在什么地方积聚？(4)电子的积聚会出现怎样的结果?(5)最终会出现怎样的现象？电场中的导体2、问题：当我们把导体放入电场中，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？引导学生分析.总结：若是金属导体，自由电子在电场力作用下将发生定向移动使两端出现不同的电荷分布，从而引起导体的某些新的性质.二、新课内容：(一)静电感应1、演示实验静电感应现象静电感应现象：在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷，这种现象叫静电感应现象.当外电场撤掉，导体两端电荷又中和，可见静电感应现象中导体上净电荷仍然为零.将不带电的导体置于电场中时，导体那自由电荷受力，发生定向移动，从而重新分布•重新分布的电荷在导体内产生一个与原电场反向的电场，阻碍电荷定向移动，该电场与外电场叠加，使导体内部的电场减弱，只要内部场强不为零，导体两面的正负电荷便继续增加，导体的内部电场就会继续削弱，直至导体内部的合场强都等于零的时候为止，这时导体内自由电子不再发生定向移动.导体中(包括表面)没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态.总结：①静电平衡状态：导体上处处无电荷定向移动的状态.②特征：导体内部处处场强为零•在这个特征基础上进行推论，可得静电场中导体的特点.A£DA£亠4—•丿十1-t D2、强调：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零•而且处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体外表面上•这是为什么呢？为了验证这一点，可采用反证法，若导体内部有净电荷，电荷周围有电场，那么导体内部电场强度将不为零，电荷将发生定向移动.（二）、静电现象的应用1尖端放电1）、演示尖端放电导体尖端附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。
高中物理静电现象的应用教案
高中物理静电现象的应用教案学科：物理年级：高中课时：1课时教学目标：1. 了解静电现象的基本概念及其应用；2. 掌握静电现象在日常生活中的应用；3. 能够在实际问题中灵活运用静电现象。
教学重点：1. 静电现象的应用；2. 举例说明静电现象在日常生活中的应用。
教学难点：1. 理解静电现象在具体应用中的作用；2. 运用静电现象解决实际问题。
教学准备：1. 教材：教科书《物理》；2. 实物：玻璃棒、塑料棒、气球等；3. 图片或视频资料：与静电现象的应用相关的图片或视频。
教学流程：Step 1：导入（5分钟）教师通过展示实物或者图片引入静电现象的概念，引发学生对静电现象的兴趣。
Step 2：讲解（10分钟）教师简要介绍静电现象的基本概念，并通过举例说明静电现象在日常生活中的应用，如静电吸附、静电除尘等。
Step 3：案例分析（15分钟）教师提供一个实际问题，让学生运用静电现象来解决问题，引导学生思考静电现象在生活中的应用。
Step 4：小结（5分钟）教师对本节课的内容进行小结，强调静电现象在日常生活中的重要性和应用价值。
Step 5：作业布置（5分钟）布置相关作业，要求学生进一步了解静电现象的应用，并结合实际情况举例说明。
教学反思：通过本节课的教学，学生能够深入了解静电现象在日常生活中的应用，并能够灵活运用静电现象解决实际问题。
同时，通过案例分析和讨论，激发了学生对物理知识的兴趣和学习动力。
在今后的教学中，应该进一步拓展静电现象的应用领域，增强学生的实际操作能力和创新思维。
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等势体，这是我们
可以把大地选做零
电势体的一个原
因。
巩固练习例1：学案导练1：
如图，将导体AB放在点电荷的附近。
（1）判断A、B端各带什么电？（2）用一根导线将A、B连接，电子是否会定向移动
例2:如图，长为L 的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点.当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大?
⊕
（1）A端带负电，B端带正电
（2）电子不会定向移动，因为导体是个等势体，导线连接的是电势相等的两个点，电荷在这两点间不会移动，就像用水管连接高度相等的两个装水容器，水不会再水管内流动一样。
学生1回答：根据导体静电平衡的特点，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强与电电荷在此点产生的场强等大反向所
以答案为：
2
2
2
L
R
kq
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
（3）电荷分布的特点演示课本25页的法
拉第圆筒实验
（视频演示）
提问1：由实验现象
能得到什么结论？
为什么？
学生1回答：静电平衡状态下带电导
体的电荷只能分布在导体的外表面
学生2回答：因为导体内部的场强处
处为零，导体内部就不可能有未被抵
消的电荷，假如内部某处有净电荷，
在它附近的场强就不可能为零。
提问2：带电导体的
电荷是否均匀分布
在导体的外表面？
引导学生看课本书
第19页图1.4-5中
乙图，一头大一头
学生2回答：电荷分布不均匀，越尖
的地方电荷分布越多，越平的地方电
荷分布越少。
小的导体电荷在外表面分布的情况
尖端放电动画演示尖端放电
的实验阅读课本25页尖端放电内容并用自己的语言复述尖端放电的内容及其应用和防止
教师总结：静电平衡时，电荷只分布在导体的外表面，内部没有电荷；在导体表面，越尖锐的的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷。
静电屏蔽：教师带领学生分析，教师讲解时注意画图
具有空腔的金属导体在静电平衡状态下，不仅导体内部场强为零，而且腔内场强也为零，因而置于腔内的物体不受外界电场的影响，这种作用叫静电屏蔽
知识扩展：1、空腔导体在外电场中处于静电平衡，其内部场强总等于零，因此外电场不可能对其内部空间发生任何影响；
2、空腔导体不接地的屏蔽为外屏蔽，空腔导体接地的屏蔽为全屏蔽
若空腔导体导体内有带电体，在静电平衡时，它的内表面将产生异号的感生电荷，如果外壳不接地则外表面会产生与内部带电体同号的感生电荷，此时感应电荷的电场将对外界产生影响，这时空腔导体只能对外电场屏蔽，却不能屏蔽内部带电体对外界的影响，所以叫外屏蔽；如果外壳接地，外表面产生的感应电荷通过接地线流入大地，外界对壳内无法影响，内部带电体对外界的影响也随之而消除，所以这种屏蔽较全屏蔽
3、静电屏蔽的应用：
电子仪器设备外面的金属罩，通讯电缆外面包的铅皮等等都是用来防止外界电场干扰的屏蔽措施。
总之：在静电平衡状态下，无论是空心导体还是实心导体；不论导体本身带电多少，导体必定为等势体，其内部场强为零，这是静电屏蔽的理论基础；封闭导体壳无论接地与否，内部电场不受壳外电荷与电场的影响，接地封闭导体壳外电场不受壳内电荷的影响，这种现象也叫静电屏蔽
巩固练习
课堂小结布置作业例2：如图所示，把
一个带正电的小球
放人原来不带电的
金属空腔球壳内，
小球带不带电？
课后思考：为什么
验电器的顶部是金
属小球而不是针状
导体？
学生回答：小球和球
壳内表面均不带点，
正电荷只分布在球壳
外表面。
学生回答，纠正、补
充。