高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:静电现象的应用
教学设计(二)
整体设计
教学目标
(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,净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零;
(3)知道静电屏蔽及其应用。
教学重点:静电平衡状态。
教学难点:电场中导体的特点。
教学方法:推理归纳法、问题解决法、实验法。
教具准备:验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干。
教学过程:
(一)复习提问
1.什么是静电感应现象?
2.静电感应现象的实质是什么?
3.在静电感应时用手摸一下导体,再移走源电荷,则导体带什么电?
若将导体接地,则情况如何?左端接地呢?
(二)新课教学
1.电场中的导体
(1)金属导体的特征:由做热运动的正离子和做无规则热运动的自由电子组成。
(2)静电感应现象:
(3)问题:1.在源电荷的电场中引入金属导体后会对空间各点的场强有影响吗?
2.是什么作用使金属内的电子定向移动的?此移动一直进行吗?
3.静电屏蔽后金属导体内部有电场吗?
答:1.使空间电场重新分布。
2.源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动。
3.静电平衡状态:导体(包括表面)中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态。
没有。
2.静电平衡状态下导体的特点
(1)内部场强处处为零(若不为0,则自由电子将继续移动直至合场强为0)。
(2)导体中没有自由电荷定向移动。
(3)净电荷分布在导体外表面。
实验证明:法拉第圆筒实验。
理论证明:中性导体带电后,由于同种电荷相互排斥,净电荷只能分布在表面。
反证法:若内部有净电荷,则内部场强不为0,导体就不是处于静电平衡状态。
(4)导体表面附近的电场线与表面垂直。
(5)静电平衡时导体周围电场分布:
上图空间实际电场分布,不会出现虚线电场线。
3.静电屏蔽
(1)空腔导体的特点:
净电荷只分布在外表面,内表面不带电,空腔内没有电场。
(2)静电屏蔽
外部电场对内部仪器没有影响
若将源电荷置于空腔内,则外对内没有影响,但内对外有影响。
实验演示:将收音机置于金属网罩内则声音大小减小。
若将球壳接地,则内外各不影响(较难)。
(3)应用:电学仪器和电子设备外面套有金属罩、通信电缆外面包一层铅皮、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弱。
4.巩固练习
例1如图所示,在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一正电荷,试分析A、B、C三点的场强()
A.E A≠0,E B=0,E C=0
B.E A≠0,E B≠0,E C=0
C.E A≠0,E B≠0,E C≠0
D.E A=0,E B≠0,E C=0
例2如图所示,A、B是两个架在绝缘支座上的金属球,都不带电,中间用导线连接,现用一带正电的小球C靠近B,用手摸一下B球,再撤去导线,然后移走C球,则A、B 带电情况… ()
A.A球带正电,B球带负电B.A球带正电,B球不带电C.A球不带电,B球带负电D.以上说法都不正确(四)小结
1.静电平衡状态下导体有什么特点?
2.静电屏蔽有哪几种情况?有哪些应用?。
高二物理人教版选修31静电现象的应用教案
高二物理人教版选修31静电现象的应用教案重/难点重点:掌握静电平衡的概念,了解导体处于静电平衡形状的特征。
难点:运用静电平衡的知识,了解静电平衡的特征,看法导体的电荷散布特点。
重/难点剖析重点剖析:发作静电感应后的导体,两端面出现等量感应电荷,感应电荷发生一个附加电场E附,这个E附与原电场方向相反,当E附增到与原电场等大时,〔即E 附与E外〕,合场强为零,自在电子定向移动中止,这时的导体处于静电平平衡形状。
难点剖析:本节是本章的难点内容,概念规律十分笼统。
先生只要在教员的指点下参与探求全进程,才干深入了解电平衡形状下导体的特点、规律,克制思想定势的负迁移和客观臆断的不良倾向,培育先生仔细严谨的迷信探求质量。
打破战略1.电场中的导体(1)金属导体的特征:由做热运动的正离子和做无规那么热运动的自在电子组成。
(2)静电感应现象:(3)效果:1.在源电荷的电场中引入金属导体后会对空间各点的场强有影响吗?2.是什么作用使金属内的电子定向移动的?此移动不时停止吗?3.静电平衡后金属导体外部有电场吗?答:1.使空间电场重新散布。
2.源电荷的电场使导体外部自在电子定向移动。
3.静电平衡形状:导体(包括外表)中没有电荷定向移动时的形状叫静电平衡形状。
发作静电感应后的导体,两端面出现等量感应电荷,感应电荷发生一个附加电场E附,这个E附与原电场方向相反,当E附增到与原电场等大时,〔即E附与E外〕,合场强为零,自在电子定向移动中止,这时的导体处于静电平平衡形状。
留意:这没有定向移动而不是说导体外部的电荷不动,外部的电子仍在做无规那么的运动。
2.静电平衡形状下导体的特点〔1〕外部场强处处为零,电场线在导体外部中缀。
导体外部的电场强度是外加电场和感应电荷发生电场这两种电场叠加的结果。
〔2〕整个导体是等势体,外表是个等势面;导体外表上恣意两点间电势差为零。
〔由于假假定导体中某两点电势不相等,这两点那么有电势差,那么电荷就会定向运动〕〔3〕外表上任何一点的场强方向都跟该点外表垂直;〔由于假假定外部场强不为零,那么外部电荷会做定向运动,那么就不是静电平衡形状了〕〔4〕净电荷散布在导体的外表面,外部没有净电荷。
静电现象的应用教学设计
静电现象的应用教学设计《静电现象的应用》是高中物理选修3的内容,是对静电感应的深入研究和具体应用。
以下是我为你整理的,希望能帮到你。
《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:一、通过小组讨论掌握导体达到静电平衡的过程。
二、分析生活中的静电现象。
情感态度与价值观:(1、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】理解导体达到静电平衡状态时的特点。
【教具】演示:塑料板、装有小鸟的铁鸟笼、电子感应圈、法拉第笼分组:起电机、金属笼、导线、验电器。
【教学过程】导入新课:(演示1)静电吸附生产和生活中的静电现象很多,比如(静电吸附演示)老师用毛巾擦塑料板,请看,刚才老师用静电吸附展示了我们的课题,接下来请同学们看个小实验。
(演示2)电击铁笼中的小鸟实验这是一个金属笼,笼中有一只小鸟,小鸟落脚的地方都是用金属丝和金属盘制成,是不是都应该是导电的?(是)下面我用高压电去电击小鸟,请同学们猜想一下小鸟会怎么样?(死掉)是不是我们一起来做一下。
这是一个电子感应圈,它可以产生上万伏的高压,接通电源,请同学们注意观察。
这是高压电,小鸟为什么还能安然无恙?带着这个问题,我们开始本节课的学习。
新课教学:《板书》一、静电平衡首先同学们跟老师一起来回忆一下静电平衡。
将一块不带电的导体放入一个水平向右的匀强电场E0中,导体内存在大量的自由电子,它会受到哪个方向的电场力?(左)会怎样运动?(向左定向移动),所以在导体的左侧会积聚(负电荷),由于自由电子的转移右侧会积聚等量的(正电荷)。
选修3-1第一章第7节《静电现象的应用》教案
口头表述实验探究做不了,可 以从理论上探究“为什么电荷 带在导体的外表面?” 静电屏蔽的实验比较容易 做,有条件的要做一下。
实验和口 头表述
(2)静电屏蔽利用了导体的什么性 质?实现静电屏蔽是不是一定要用 密封的空心金属? 第三层级 基本检测 技能拓展 记录要点 第四层级 知识总结 感悟收获 根据具体情况与部分同学交 流,掌握学生的能力情况. 视学生基础和课堂时间、教学 进度决定是否作要求 教师可在学生完成后作点评 教师可根据实际情况决定有没 有必要总结或部分点评一下。 注意有代表性的收集一些学生 的体会,以便有针对性地调整 课外拓展 板书设计 教学方法。 范德格拉夫起电机的工作原理 §1.7 静电现象的应用 全体学生独立思考,独立完成,小 组同学都完成后可交流讨论。 教师未提出要求的情况下学有余力 的学生可自主完成 学生在相应的位置做笔记。 学生就本节所学做一个自我总结, 之后可小组交流讨论。 根据自己的感受如实填写。 根据自己的思考找出解决方案。 图片 PPT 课件 PPT 课件 呈现 PPT 课件 PPT 课件
教师教学实施方案
授课年级 课程导学 目标 高二 目标解读 课题 §1.7 静电现象的应用 课程类型 新授课 1.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 道静电平衡的导体的特征。 2.通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布。 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。
第二层级
(小组讨论 小组展示 补充质疑 教师点评)
主题 1: 探究静电 平衡
学生对静电平衡的理解与 实际情况的差异主要在过程的 长短上。 另外处于静电平衡状态的 导体内部依然有大量的自由电 荷。
口头表述
主题 2: 导体上电 荷的分布 主题 3: 尖端放电
【高中物理】新人教版高中物理选修3-1同步教案 第1章 1-7静电现象的应用
静电现象的应用【教学三维目标】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,净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零3.知道静电屏蔽及其应用【重点难点】静电平衡状态电场中导体的特点【教学方法】推理归纳法、问题解决法、实验法【教具准备】验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干【教学过程】(一)复习提问1、什么是静电感应现象?2、静电感应现象的实质是什么?3、在静电感应时用手摸一下导体,再移走源电荷,则导体带什么电?若将导体接地则情况如何?左端接地呢? (二)新课教学一、电场中的导体1、 金属导体的特征:由做热振动的正离子和做无规则热运动的自由电子组成2、 静电感应现象问题:在源电荷的电场中引入金属导体后会对空间各点的场强有影响吗?是什么作用使金属内的电子定向移动的?此移动一直进行吗?金属导体内部有电场吗?答:使空间电场重新分布源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动静电平衡状态:导体(包括表面)中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态4、静电平衡状态下导体的特点:⑴内部场强处处为零(不为0则自由电子将继续移动直至合场强为0)⑵导体中没有自由电荷定向移动+ - - + + + - + - - + + +-⑶净电荷分布在导体表面实验证明:法拉第圆筒实验⑷导体表面附近电场线与表面垂直理论证明:中性导体带电后,由于同种电荷相互排斥,净电荷只能分布在表面反证法:若内部有自由电荷,则内部场强不为0,导体就不是处于静电平衡状态5上图空间实际电场分布,不会出现虚线电场线二、静电屏蔽1、 空腔导体的特点:净电荷只分布在外表面,内表面不带电,空腔内没有电场2、 静电屏蔽外部电场对内部仪器没有影响 若将源电荷置于空腔内,则外对内没有影响,但内对外有影响实验演示:将收音机置于金属网罩内则声音大小减小若将球壳接地,则内外各不影响3、 应用电学仪器和电子设备外面套有金属罩通信电缆版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弱(三)巩固练习例1:如图所示,在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一正电荷,试分析A 、B 、C 三点的场强:A .E A ≠0 ,EB =0 ,EC =0B .E A ≠0 ,E B ≠0 ,EC =0C .E A ≠0 ,E B ≠0 ,E C ≠0D .E A =0 ,E B ≠0 ,E C =0例2:如图所示,A 、B 是两个架在绝缘支座上的金属球,都不带电,中间用导线连接,现用一带正电的小球C 靠近B ,用手摸一下B 球,再撤去导线,然后移走C 球,则A 、B 带电情况:A .A 球带正电,B 球带负电 B .A 球带正电,B 球不带电C .A 球不带电,B 球带负电D .以上说法都不正确例3:长为L 的金属棒原来不带电,现将一带电荷量为q 的正电荷放在距棒左端R 处且与棒在一条线上,则棒上感应电荷在棒内中点O 处产生的场强的大小 ,方向 。
【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀学案--1.7《静电现象的应用》
【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀学案--1.7《静电现象的应用》选修3-1第一章1.7、静电现象的应用课前预习学案一、预习目标我们通过前面的学习知道,放入电场中的电荷受到电场力的作用,而我们又知道金属导体中存在自由电子,把导体放入电场中会产生什么现象?二、预习内容1、电场的重要性质是_____________________________________.2、导体的重要特征是_________________________________.3、静电感应现象:____________________________________________4、静电感应现象的实质是_________________________5、尖端放电的原理是_______________________________.6、尖端放电的原理有何应用?避雷针的发展历史是怎样的?7、静电有哪些应用?8、哪些地方应该防止静电?三、提出疑惑疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标1、理解静电感应现象,知道静电平衡条件;2、理解静电屏蔽二、学习过程(一)、静电平衡状态下的电场1、静电平衡条件:2、导体达到静电平衡特点:(二)、尖端放电1、解释:2、应用:(三)、静电屏蔽1、理解:处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零。
因此,可利用金属外壳或金属网封闭某一区域不在受外界电场的影响,这一现象称静电屏蔽2、两种情况:①金属内部空间不受壳外部电场的影响②接地的封闭的导体壳内部电场对壳外空间没有影响(四)、探究:生活中我们见到的那些带静电的现象是有益的,我们是怎样利用的?三、反思总结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。
3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
等势体四、当堂检测课后练习与提高小球和球壳内表面均不带电,正电荷只分布在球壳外表面。
7静电现象的应用-人教版选修3-1教案
静电现象的应用课程背景《物理》人教版选修3-1中的本章内容主要介绍了静电现象、电场和电势等概念,以及与静电有关的电荷分布、电势差和电容等知识点。
在这个基础之上,本章还介绍了静电现象在实际生活和工作中的应用。
课程目标本节课将重点介绍静电现象的应用,让学生了解静电现象的实用性,培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。
重点内容静电现象在生活中广泛存在,本节课将从以下几个方面介绍其应用。
1. 静电喷涂静电喷涂是一种利用静电力将液体或粉状涂料喷涂到物体表面上的方法。
通过在喷涂设备中加入高压静电场,使得涂料带有静电荷,他们会和带有相反静电荷的物体表面产生强烈的吸引力,从而实现精准、高效的喷涂作业。
2. 静电除尘静电除尘是一种利用静电现象清除工业生产过程中有害气体和粉尘的方法。
它通过在排放口设置电场,使得气体和粉尘带有静电荷,然后通过引入相反电荷的收集器进行收集和清理,从而达到清洁环保的效果。
3. 静电干燥静电干燥是一种用静电力将物体表面的水分、溶解气体等挥发干燥的方法。
通过在干燥室中产生静电场,将物体表面的水分、溶解气体等电荷化,从而使其挥发加速,实现干燥效果。
4. 静电印刷静电印刷是一种利用静电现象完成印刷任务的方法。
在印刷过程中,静电装置产生高压静电场,带有正电的粉末沉积在有电极接触的部位上。
通过调节电极的位置和静电场的强度,控制粉末的沉积,完成印刷任务。
常见问题1. 静电现象在生活中有哪些应用?静电喷涂、静电除尘、静电干燥、静电印刷等。
2. 静电喷涂的原理是什么?高压静电场使得涂料带有静电荷,涂料和物体表面产生静电吸引力,实现精准、高效的喷涂。
3. 静电印刷的过程中需要调节哪些参数?需要调节电极的位置和静电场的强度,控制粉末的沉积,完成印刷任务。
总结通过本节课的学习,我们了解到静电现象在实际生活和工作中的应用。
不仅可以让我们更深入地了解这一物理现象,还可以培养我们应用物理知识解决实际问题的能力。
当然,我们在应用静电时也需要掌握一定的专业知识,避免不应该出现的问题。
【教案设计】高中物理(人教版)选修3-1优秀教案--1.7《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。
人教版物理【选修3-1】优秀教案:1.7《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。
人教版高中物理选修3-1第一章《静电现象的应用》教学设计
人教版高中物理选修3-1第一章《静电现象的应用》教学设计教学设计7静电现象的应用本节分析本节是对静电感应的深入研究和具体应用.本节是这一章的难点,内容比较抽象,在生产生活中的涉及面广,但不是研究的重点.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.学好本节的关键是做好静电实验,但静电实验的成功率低,一旦实验失败,将影响到学生的理解.本节也准备了实验的实录,播放录像同样具有说服力,但需要引导学生分析失败的原因.学情分析学生在研究本节之前已接触过静电平衡,静电平衡是一个很快的过程,学生可能观察不到明显的现象,所以理论讲解显得尤为重要.更重要的是通过演示,让学生见识这种现象,明白其中的奥妙.本节不是高考内容,但是与生活息息相关.为了更好地提高学生应用能力,建议让学生积极参与实验.教学目标知识与技能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,净电荷只分布在导体表面且内部电场强度处处为零.3)知道静电屏蔽及其应用.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.情感、态度与价值观通过对实验的观察和推理,培养学生科学的研究方法,以及严谨认真的研究态度.教学重难点重点:静电现象的使用.难点:静电感到现象的解释.教学方法推理归纳法、问题解决法、实验法.教学准备验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干等.教学设计(设计者:XXX)教学过程设计首要教学过程教学设计问题引入】1.什么是静电感到现象?静电感应是在外电场的作用下导体中电荷在导体中重新分布的现象.2.静电感到现象的实质是什么?一、引入新课导体中的自由电荷受到电场力的作用而定向移动是产生静电感应的原因.3.如图所示,在静电感应时用手摸一下导体,再移走源电荷,则导体带什么电?若将导体接地则情况如何?左端接地呢?积极思考,主动尝试探究.教师活动学生活动三种情况均带负电1.金属导体的特征学生根据问题设由做热振动的正离子和做无规则热运动的自由电子构成.2.静电感应现象2、新课教学一)静电平XXX状态下导的电场强度有影响吗?体的电场使空间电场重新分布.问题2:是什么作用使金属内的电子定向移动的?此移动一直进行吗?问题1:在源电荷的电场中引入金属导体后会对空间各点计,自力推导.源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动,导体内部电子达到稳定后不再移动.问题3:金属导体内部有电场吗?开始的时候有电场存在,使电荷定向移动,达到稳定后内部不再有电场,这种状态叫静电平衡态.学生充分举行讨论,参考解决上面问题的方法得出结论.采取报告法给学生讲明白.3.静电平衡状态:导体(包括表面)中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态.4.静电平衡状态下导体的特点1)内部电场强度处处为零(不为零则自由电子将继续移动直至合电场强度为零)2)导体中没有自由电荷定向移动3)净电荷分布在导体表面实验证明:XXX圆筒实验.4)导体表面附近电场线与表面垂直实际证明:中性导体带电后,由于同种电荷相互排斥,净电荷只能漫衍在表面.反证法:若内部有自由电荷,则内部电场强度不为,导体就不是处于静电平衡状态.设计企图:经由过程这一个活动,让学生晓得静电平衡的原理.)提出问题】二)导体上的电荷分布不管导体从前是否带有电荷,当导体处在静电平衡时,它都有什么特征?1.处于静电平衡状态的导体,内部无电荷,电荷只分布在培养学生的观察能力.外部.2.处于静电平衡状态的导体,表面电荷的分布规律为越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷的位置几乎没有电荷.演示实验】如图,把导体安放在绝缘支架上,并使导体带电.然后用带绝缘柄的验电球P接触它的A点,再与验电器接触。
人教版选修3-1物理1.7《静电现象的应用》教学设计
静电现象的应用【教学设计】教学过程一、实验引入,复习提问1、思考与讨论:通过实验引入,并让学生讨论回答:(1)什么是静电感应现象?(2)静电感应的实质是什么?(3)是什么力使导体中的正负电荷分开,电荷重新分布稳定后,导体表面和内部有电荷移动吗?问题:把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中,结果如何呢?讨论线索:1、金属导体为什么容易导电?2、自由电子如何移动?3、自由电子会在什么地方聚积?4、电子的聚积会出现怎样的结果?5、 最终会出现怎样的现象?(利用线索引导学生分析,介绍金属导体内部结构特点以及分析金属导体在放在电场中的现象.) 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)静电平衡状态动画演示:静电平衡状态将不带电的导体置于电场中时,导体内自由电荷受力,发生定向移动,从而重新分布。
重新分布的感应电荷在导体内产生一个与外电场反向的电场,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,直至导体电 原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。
总结:①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。
②特征:导体内部场强处处为零。
在这个特征基础上进行推论,可得静电场中导体的其他特点:导体表面附近任何一点的电场线与这点的表面垂直;处于静电平衡状态的整个导体是个等势体。
(二)、导体上电荷分布探究——法拉第“圆筒实验”播放法拉第圆筒实验的实验视频。
由实验视频可以得出结论:特点1:达到静电平衡时,导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面。
特点2:在导体表面,越尖锐的位置电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的地方几乎没有电荷。
(三)、尖端放电1、尖端放电导体尖端的电荷密度大,附近的电场很强,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动,把空气中的气体分子撞“散”,也就是使分子中的正负电荷分离。
