静电的防止与利用-教案
《静电的防止与利用》 导学案
《静电的防止与利用》导学案一、学习目标1、了解静电产生的原因和特点。
2、掌握静电防止的方法和原理。
3、理解静电利用的原理和应用领域。
二、知识回顾1、摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，摩擦的两物体分别带有等量异种电荷。
2、两种电荷：自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。
3、电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。
三、静电的产生1、产生原因当两个不同的物体相互接触时，由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同，电子就会发生转移，从而使一个物体失去电子带正电，另一个物体得到电子带负电。
当这两个物体分开时，它们就分别带上了等量的异种电荷，这就是静电产生的原因。
例如，在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时，梳子和头发摩擦，头发上的电子转移到梳子上，头发失去电子带正电，梳子得到电子带负电。
2、常见的静电产生方式（1）摩擦起电：如上述梳子与头发的例子。
（2）感应起电：当一个带电体靠近一个不带电的导体时，导体中的自由电子会在电场力的作用下发生定向移动，使导体的两端分别出现等量的异种电荷。
（3）接触起电：一个不带电的物体与一个带电的物体接触时，电荷会从带电物体转移到不带电物体上，使两个物体带上同种电荷。
四、静电的特点1、静电电量不大，但电压很高。
2、静电的产生和消失往往瞬间完成。
3、静电可以在很小的范围内产生很高的电场强度。
五、静电的危害1、静电放电可能引发火灾和爆炸在一些易燃易爆的场所，如加油站、化工厂等，静电放电产生的火花可能会点燃易燃气体或粉尘，引发严重的火灾和爆炸事故。
2、静电会对电子设备造成损害静电可能会击穿电子元件，导致设备故障或损坏。
例如，在电子厂的生产车间，如果不采取有效的静电防护措施，静电可能会使芯片、电路板等受损，影响产品质量和生产效率。
3、静电会影响人体健康当人体积累了较多的静电时，可能会感到不适，如头痛、失眠、烦躁等。
《第九章 4 静电的防止与利用》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019必修第
《静电的防止与利用》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解静电的基本概念，包括电荷、摩擦起电、感应起电等。
2. 掌握静电防止和利用的基本原理和实践应用。
3. 培养观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：静电防止（如接地线，防静电地板等）和利用（如静电复印机，静电除尘器等）的原理和应用。
2. 教学难点：实践应用的解释和举例，以及如何引导学生思考和解决实际问题。
三、教学准备1. 准备相关的实物（如接地线，防静电地板，静电除尘器等）和图片。
2. 准备相关案例和故事，用于解释静电防止和利用的原理。
3. 准备教学PPT和相关视频。
4. 提前与学生沟通，了解他们的知识背景和问题，以便调整教学计划。
四、教学过程：1. 导入：首先，我们来看一组图片，这些图片展示了生活中静电现象。
请同学们讨论并回答他们所观察到的现象。
然后，我们再深入探讨静电的本质和影响。
2. 基础知识讲解：我们首先来学习什么是静电以及它如何产生。
我们将讨论静电的基本性质，如电量、电荷守恒等。
接着，我们将学习电荷的表示方法以及测量方法。
3. 静电防止：在这一部分，我们将探讨如何防止静电带来的问题。
我们将讨论静电放电（ESD）的风险，以及如何通过设备、材料和过程来减少这些风险。
4. 静电利用：接下来，我们将了解静电在某些方面的利用。
例如，静电吸引如何用于制造微小颗粒，以及静电如何在工业上用于分离和存储物质。
5. 实践活动：为了加强理解，我们将进行一些实践活动。
例如，学生们将参与一个模拟的静电放电场景，并学习如何正确地穿戴防静电鞋和手套。
6. 小组讨论：学生们将分成小组，讨论他们在学习过程中的感受和收获，以及他们从中学到了哪些关于静电的知识。
同时，他们也可以提出任何与静电相关的问题。
7. 总结与反馈：最后，我们将总结本节课的主要内容，并让学生们提供反馈，包括他们对课程的满意度、课程的优点和改进的地方。
教学设计方案（第二课时）一、教学目标1. 理解静电的防止与利用的基本概念。
《静电的防止与利用》 教学设计
《静电的防止与利用》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够理解静电产生的原因和本质。
（2）学生能够列举生活中常见的静电现象，并解释其原理。
（3）学生能够掌握静电防止和利用的基本方法和原理。
2、过程与方法目标（1）通过实验观察和分析，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
（2）通过小组讨论和交流，培养学生的合作学习能力和语言表达能力。
3、情感态度与价值观目标（1）学生能够认识到静电在生活和生产中的重要性，增强对物理知识的兴趣。
（2）学生能够养成关注生活中的物理现象，善于思考和探索的科学态度。
二、教学重难点1、教学重点（1）静电产生的原因和本质。
（2）静电防止和利用的方法和原理。
2、教学难点（1）理解静电平衡的概念和特点。
（2）分析静电在实际生活和生产中的应用案例。
三、教学方法1、讲授法：讲解静电的基本概念和原理。
2、实验法：通过演示实验，让学生直观地观察静电现象。
3、讨论法：组织学生进行小组讨论，共同探讨静电的防止和利用方法。
4、案例分析法：分析实际生活和生产中的静电应用案例，加深学生对知识的理解。
四、教学过程1、导入新课通过播放一段关于静电现象的视频，如冬天脱毛衣时的火花、触摸金属门把时的电击等，引起学生的兴趣，然后提问：“同学们，你们在生活中还遇到过哪些静电现象？这些现象是怎么产生的呢？”从而导入新课。
2、新课讲授（1）静电的产生①摩擦起电：通过实验演示，用丝绸摩擦玻璃棒，毛皮摩擦橡胶棒，让学生观察带电现象，讲解摩擦起电的原因是不同物质的原子核对电子的束缚能力不同，当两种物质摩擦时，电子会从束缚能力弱的物质转移到束缚能力强的物质上，从而使物体带电。
②接触起电：让学生观察两个不带电的金属球接触后再分开的实验，讲解接触起电的原理是电荷的转移。
③感应起电：演示一个带正电的物体靠近不带电的导体，导体两端出现等量异种电荷的实验，讲解感应起电的原理是电荷在电场力的作用下重新分布。
（2）静电的本质讲解静电的本质是电荷的积累，电荷分为正电荷和负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
9.4 静电的防止与利用 教案-2021-2022学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修三
9.4静电的防止与利用〖教材分析〗本节的主要概念是静电平衡，掌握静电平衡的概念，理解静电平衡的过程。
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。
引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。
应用静电平衡知识，认识尖端放电现象和静电屏蔽现象，最后是静电在实际生产生活中的应用。
〖教学目标与核心素养〗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。
科学思维：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。
科学探究：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。
科学态度与责任：经历观察、实验、探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。
〖教学重点与难点〗重点：掌握静电平衡的概念、理解静电平衡的特征。
难点：应用静电平衡知识，认识尖端放电现象和静电屏蔽现象。
〖教学准备〗多媒体课件、验电器、金属小球等，〖教学过程〗一、新课引入自然界到处都有静电。
生产中的搅拌、挤压、切割等活动，生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能产生静电。
在加油站给车加油前，为什么要触摸一下静电释放器?（播放加油站不规范操作起火的动图）带着这两个疑问，本节课我们一齐来学习《静电的防止与利用》。
（板书课题）二、新课教学（一）静电平衡问题1：金属导体的微观结构如何？金属导体内部存在大量的自由电子，他们在金属内做无规则的热运动，但是从整体看他们，没有反生宏观的定向运动。
所以不显电性。
的电场中自由电子怎样移问题2：如果把金属导体ABCD放入电场强度为E动？刚开始金属板内的电子受到向左的电场力的作用，朝着左边向定向运动。
问题3：自由电子会在什么地方积聚？在导体两端，积聚等量异种电荷，即金属板的左侧就集中了一些负电荷，相应的右侧就剩下了等量的正电荷。
即和我们前面学习的静电感应现象是一样的。
静电的防止与利用教学设计
静电的防止与利用教学目标1. 知道静电平衡原理，知道静电平衡时的导体电场分布。
2. 了解尖端放电，知道静电屏蔽的电场分布和静电屏蔽的应用。
3. 了解一些静电的应用原理，例如：静电吸附、静电喷漆、静电复印等。
教学重难点教学重点静电平衡和静电屏蔽的状态。
教学难点静电平衡和静电屏蔽时电场和导体上静电荷的分布情况。
教学准备验电器、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、感应起电机教学过程新课引入教师活动：展示雷电，避雷针的图片。
教师口述：我们知道雷电是一种静电现象，雷电有可能给人们的财产或重合安全带来一定的威胁。
但人们可以通过一些措施来规避雷电可能产生的危害。
当然静电的防止远不止给建筑物安装避雷针。
今天我们就来讨论静电的防护和应用。
讲授新课一、静电平衡教师活动：讲解静电平衡。
通过视频我看到，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动，使导体表面出现感应电荷，这种现象叫静电感应。
感应电荷在导体中产生反方向的附加电场。
当附加电场和外电场大小相等时，导体内合场强为零，自由电荷的定向移动停止。
导体中无电荷定向移动的状态，就叫静电平衡状态。
教师活动：让学生根据视频和老师的讲解讨论分析静电平衡的特点。
学生讨论并回答：导体内部电场为零，没有电场线。
教师总结补充：静电平衡时导体内部没有电场，没有电场线，电荷都分布在导体表面，同时外电场的电场线与导体表面垂直。
教师讲解：场强方向跟该点的表面若不垂直,则沿该点的表面就有一场强分量，电荷在这一场强分量作用下就会发生运动，就不会处于静电平衡状态了。
通过大量实验事实证明静电平衡时导体内部没有电荷，其电荷只分布在外表面。
越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有电荷。
二、尖端放电1．电离导体尖端的电荷密度很大，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，即使分子中的正负电荷分离，这个现象叫作空气的电离。
2．尖端放电那些所带电荷与导体尖端的电荷相反的粒子，由于吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷，这个现象叫作尖端放电。
《静电的防止与利用》 导学案
《静电的防止与利用》导学案一、学习目标1、了解静电产生的原因和特点。
2、理解静电防止的方法和原理。
3、掌握静电利用的常见方式和应用领域。
二、学习重点1、静电产生的机理。
2、静电防止的措施。
3、静电利用的实例。
三、学习难点1、理解静电平衡的概念。
2、分析静电利用中的物理原理。
四、知识梳理（一）静电的产生静电是指物体表面存在的电荷不平衡现象。
当两个不同的物体相互摩擦、接触分离或者受到电场感应时，就可能会产生静电。
例如，在干燥的环境中，我们脱毛衣时会听到“噼里啪啦”的声音，还可能看到火花，这就是毛衣和皮肤摩擦产生了静电。
（二）静电的特点1、静电电量一般较小，但电压很高。
2、静电的产生和消失往往比较迅速。
（三）静电的危害静电可能会导致以下问题：1、电子设备损坏：静电放电可能会击穿电子元件，影响设备的正常运行。
2、火灾和爆炸：在易燃易爆场所，静电火花可能引发严重的事故。
3、影响产品质量：例如在印刷、纺织等行业，静电会使纸张粘连、纤维缠绕，影响生产效率和产品质量。
（四）静电的防止1、控制湿度增加环境的湿度可以减少静电的产生。
因为在潮湿的环境中，物体表面的水分能够导电，使电荷容易散失。
2、接地将可能产生静电的设备和物体接地，能够及时导走静电电荷。
3、使用防静电材料例如，采用防静电的地板、工作服等，可以减少静电的积累。
4、增加空气电离通过离子风机等设备增加空气中的离子浓度，中和物体表面的静电。
（五）静电的利用1、静电复印利用静电使墨粉吸附在纸张上，从而实现复印的目的。
2、静电除尘在电场中，带电的灰尘会被吸附到电极上，达到除尘的效果。
3、静电喷涂通过静电作用，使涂料微粒均匀地吸附在被涂物体表面，提高喷涂质量和效率。
五、例题分析例 1：在干燥的冬天，当我们触摸金属门把手时，常常会被电击一下。
这是因为（）A 人体带了正电B 人体带了负电C 人体与金属之间发生了电荷转移 D 金属门把手上有静电解析：当我们触摸金属门把手时，人体上的电荷与金属门把手之间发生了电荷转移，导致有电流通过身体，从而感到被电击。
9.4静电的防止与利用+教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册+
教学设计课程基本信息课题静电的防止与利用教学目标1.知道静电感应现象，会从力学角度分析静电平衡的过程。
2.知道静电平衡状态下导体的特征3.知道尖端放电现象的原因，会从静电平衡的角度理解静电屏蔽现象教学内容教学重点：掌握静电平衡的概念、理解静电平衡的特征。
教学难点：应用静电平衡知识，认识尖端放电现象和静电屏蔽现象。
教学过程（一）创设情境：实验导入，激起兴趣。
观看央视节目中一个关于静电屏蔽的一个视频，然后用电子感应圈产生的高压与金属手套再重做一遍（强调危险，不可模仿），调动学生积极性，以“实验员与老师为什么不会受到伤害？”过渡到生活中的一些静电现象的困扰和危害展开教学。
点出最关键的物品-金属。
（二）实验理论相结合，推进新课教学。
问题1.把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中，会出现什么样的现象？问题2.左右两侧感应电荷后，导体内自由电子会一直向两侧集聚吗？导体两侧的感应电荷会一直增加吗？问题3.静电平衡下的导体内部是没有净剩电荷的，那么表面的电荷是如何分布的？实验验证：在导体表面，越尖锐的位置，电荷越多，电荷的密度越大。
过渡到问题4.在导体表面，越尖锐的位置分布的电荷越多，会造成什么后果？点出尖端放电，避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
模拟避雷针作用实验。
分析避雷针原理。
问题5.静电平衡下的空腔导体的电荷又是如何分布的？理论分析：静电平衡时，内表面没有电荷，导体壳壁W内的电场强度为0，即电场线只能在空腔外，不会进入空腔内，所以内部场强处处为0。
静电屏蔽的应用介绍：点出课堂一开始的问题，回扣通过一个神奇的实验现象来引出静电的应用建立实验模型进行分析原理过渡到静电喷漆，静电复印（时间关系，视频中去掉了）（三）课堂小结静电平衡尖端放电静电屏蔽静电吸附。
高中物理教案：静电的利用和防止
高中物理教案：静电的利用和防止课时安排：2课时教学目标：1. 了解静电的形成原因和特点。
2. 掌握静电的利用和防止的方法。
3. 能够正确使用静电的知识解决实际问题。
教学重点：1. 静电的利用。
2. 静电的防止。
教学难点：1. 静电的防止方法的理解与应用。
2. 如何灵活运用静电的知识解决实际问题。
教学准备：1. 教师准备静电的利用和防止的实物例子。
2. 准备相关的教学资源和多媒体课件。
教学过程：Step 1：导入（10分钟）1. 利用实物示例，让学生观察当两个异性物体接触后发生现象，引导学生思考：发生了什么现象？2. 学生回答后，教师引导学生进一步思考：这个现象与静电有什么关系？Step 2：知识讲解（15分钟）1. 教师简要讲解静电的形成原因和特点，包括：- 静电的形成原因：物体表面的电荷不平衡，导致物体相互间带电。
- 静电的特点：具有吸引和排斥的性质。
2. 讲解静电的利用方法，包括：- 通过摩擦法利用静电，如电子束焊、打印机、电子除尘器等。
- 利用静电吸附物体，如电磁悬浮列车、静电垃圾清理机器人等。
- 利用静电除尘，如静电吸尘器、静电喷涂等。
Step 3：案例分析和讨论（15分钟）1. 教师给出一个具体案例，如利用静电技术清除花生米混在大米中，并引导学生思考解决方法。
2. 学生分组讨论，并在教师的引导下给出解决方案。
3. 学生代表发表自己的解决方案，并与其它组讨论比较优缺点。
Step 4：学生练习（15分钟）1. 学生进行个人或小组讨论，设计一个静电利用的实物应用，并在教师的指导下进行展示。
2. 教师给予学生适时的指导和建议。
Step 5：知识总结（10分钟）1. 学生主动总结本节课所学的静电的利用方法。
2. 教师进行补充和概括。
Step 6：静电的防止方法（15分钟）1. 教师讲解静电的防止方法，包括：- 防止电荷过多：合理选择材料、加装导电外壳、使用抗静电设备等。
- 防止电荷积累：使用导电材料、接地处理等。
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静电的防止与利用
【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。
【教学重难点】
掌握静电平衡状态下的导体特点。
【教学过程】
一、复习提问、新课导入
教师：上为什么给车加油前要触摸一下静电释放器？
学生回答：略
教师投影展示问题：把一只小鸟放入一个用金属网制成的鸟笼中，再把鸟笼放入高压电场中，鸟会安然无恙吗？如果人在金属笼子里，给笼子加上高压电，人安全吗？
教师：带着这两个疑问，本节课我们一齐来学习《静电的防止与利用》。
（板书课题）二、新课教学
（一）静电感应
教师：把金属导体放入电场中，导体上会出现怎样的现象？
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。
（二）静电平衡
提问：1．电子的聚集会出现怎样的结果？
提问：2．电子是否会永远这样定向运动下去？
画图阐述：当导体内的自由电子不再发生定向移动时，导体达到静电平衡状态。
提问：3．最终会出现怎样的现象？
总结：静电平衡的条件
通过学生们互相讨论积极回答：
（三）静电平衡的特点
1．处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
2．导体内部无电场线分布，外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
巩固练习
例1：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？
（四）静电平衡时导体上电荷的分布的特点
1．静电平衡时导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。
2．处于静电平衡状态的导体，在导体的外表面越尖锐的位置，电荷的密度越大（即单位面积电荷量多），周围的场强越大。
3．尖端放电
（1）导体尖端的电荷密度很大，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，即使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离。
（2）那些所带电荷与导体尖端的电荷相反的粒子，由于吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷，这个现象叫做尖端放电。
（3）应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
（五）静电屏蔽
1．静电屏蔽的定义
教师：回到课前的问题：把一只小鸟放入一个用金属网制成的鸟笼中，再把鸟笼放入高压电场中，鸟会安然无恙吗？如果人在金属笼子里，给笼子加上高压电，人安全吗？
演示：处于静电平衡状态的导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面，如果将这个导体掏空呢？
静电平衡时，内部没有电荷，所以导体壳内空腔里的电场强度也处处为0。
教师：导体球壳内(或金属网罩)达到静电平衡后，内部场强处处为0，不受外部电场的影响，内部的仪器不会受到外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
演示实验：
2．静电屏蔽的应用
（1）电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作业，使人安全作业。
（2）三条输电线的上方还有两条导线，与大地相连，形成一个稀疏的金属网，把高压线屏蔽起来，免遭雷击。
3．静电屏蔽的两种情况及本质
（1）屏蔽外电场
（2）屏蔽腔内电场
（六）静电吸附——静电现象及其应用
1．静电除尘
2．静电植绒
3．静电喷涂
4．静电分选5．静电复印。