静电现象的应用教学设计
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初中科学教案:静电现象与应用1. 引言静电是我们日常生活中经常遇到的一种现象。
了解静电的原理和应用对于初中学生来说非常重要。
本教案将引导学生探索静电的基本概念、产生原因以及应用实例。
2. 目标•了解静电的基本概念和产生原因;•掌握触发物体带上正、负电荷的方法;•理解静电在日常生活中的实际应用;3. 非接触法带电实验步骤:1.准备一个塑料毛刷和一张小纸片;2.将毛刷反复梳理头发,并把头发移开;3.将小纸片置于地面上,将毛刷轻轻接近纸片, 观察结果。
结果:小纸片被毛刷吸引并跟随其移动。
通过摩擦,毛刷获得了正电荷,而小纸片则获得了负电荷。
由于不同电荷之间存在吸引力,所以小纸片会被毛刷吸引。
4. 静电产生的其他方法静电可以通过摩擦、接触和感应等方式来产生。
例如: - 摩擦:当两种不同材料相互摩擦时,会导致电荷的转移; - 接触:当一个带有电荷物体与一个没有电荷的物体接触时,电荷会转移到没有电荷的物体上; - 感应:当一个带有电荷的物体靠近未带电的物体时,它可以使得未带电的物体产生反向的电荷。
5. 静电在日常生活中的应用a. 静电吸附器静电吸附器是一种利用静电原理去除空气中杂质(如灰尘)的设备。
通过使用高压产生静电场,空气中的微小颗粒会被吸引到设备表面。
b. 除尘器许多家用和工业用除尘器也利用了静电原理。
在这些设备中,带有正或负静电荷的收集棒吸引大气中灰尘颗粒,并将其收集起来进行过滤、清洗或处理。
c. 复印机复印机能够借助静电完成打印工作。
在复印纸上通过感光装置产生静电图案,利用感光鼓上的激光束瞬间将静电轨迹转化为可见文字或图片。
通过本教案,我们了解了静电的基本概念、产生原因以及一些实际应用。
静电是一门有趣且实用的科学知识,在日常生活中存在许多与静电相关的现象和应用。
理解静电现象不仅可以帮助我们更好地解释我们所观察到的现象,还可以启发我们去发现更多有趣的事物和实践应用。
以上就是关于初中科学教案:静电现象与应用的内容编写。
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。
静电现象的应用教学设计一、引言静电现象是物理学中的重要内容之一,它涉及到电荷、电场、电力等概念,具有广泛的应用价值。
本文将设计一节静电现象的应用教学,通过实践与探究的方式,让学生深入了解静电现象的应用领域,培养学生的实践能力和科学思维。
二、教学目标1. 理解静电现象的基本概念和特性;2. 掌握静电的生成、传导和消除方法;3. 了解静电现象在生活和科学中的应用;4. 培养学生观察、实践和解决问题的能力。
三、教学过程1. 自由讨论:学生分享自己对静电现象的观察和经验,引发对静电现象的好奇心。
2. 实验探究:教师引导学生进行一系列简单的静电实验,如摩擦产生静电、用气球贴墙等,让学生亲自操作,体验静电的生成和传导过程。
3. 概念解释:根据学生实验的结果,教师系统地讲解静电现象的基本概念,包括电荷、电场、静电力等,引导学生理解相关概念。
4. 应用讲解:通过课堂讲解和多媒体展示,教师介绍静电现象在生活和科学中的应用,如静电除尘器、静电喷涂等,激发学生的智力和想象力,培养学生对科学技术的兴趣。
5. 分组实践:将学生分组进行小实验,让他们自主选择材料和设计实验方案,探究静电现象在日常生活中的应用,如静电吸尘器的制作、静电电梯的模拟等。
学生可以通过实践来验证和应用自己的理论知识。
6. 结果分享:每个小组向全班展示他们的实践成果,让学生互相借鉴和学习,提高团队合作和表达能力。
7. 总结回顾:教师对整个教学过程进行总结和回顾,强调静电现象的应用价值和培养科学思维的重要性。
四、教学评价1. 以学生为中心,通过实践探究的方式激发学生的学习兴趣,培养他们的实践和创新能力。
2. 考察学生的实验操作技能和观察记录能力,评价他们对于静电现象的理解和应用能力。
3. 通过小组展示和课堂讨论,评价学生的表达能力和团队合作精神。
五、拓展延伸1. 学生可以开展更复杂的静电实验,如静电电场的测量和模拟,培养学生的实验设计和数据分析能力。
2. 学生可以选择一个静电应用领域进行深入研究,撰写一份小论文或制作宣传海报,展示自己对该领域的理解和创新想法。
静电现象的应用说课稿一、说教材及教学理念静电现象的应用是高中新课程实验教材人教版选修3--1第一章第7节的内容;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;内容抽象、深奥;在生产生活中的涉及面广..上好本堂课就显得比较困难;上好本节课的关键是做好静电实验;而静电实验的成功率低;所以一旦实验失败便需要引导学生分析原因;同时我也准备了实验的实录;播放录像同样具有说服力..根据对教材的理解和课标的要求;我从以下三个维度制定了教学目标二、说教学目标㈠知识与技能方面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;内部场强处处为零;导体是个等势体;表面是个等势面;以及导体上电荷的分布情况..3.知道尖端放电及其应用;知道静电屏蔽及其应用..㈡过程与方法方面通过科学猜想、理论推导、实验验证的过程;教会学生学习物理的一般方法..㈢情感态度与价值观方面通过生产生活中静电现象的分析;让学生体会物理学给人类带来的便利;进而培养学生学习物理的兴趣..三、说教学的重点和难点重点: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突出重点的方法:因为内容抽象;难度大;所以采用教师问题质疑;学生的讨论、教师的总结的方法以达到突出重点的目的难点:理解静电平衡的特征;认识导体的电荷分布特点是本节课的难点..突破难点的方法:通过理论推导和实验验证相结合的方法以达到突破难点的目的四、说教法和学法针对本节课的特点;我主要采用:实验引人;复习开题、目标展示、提出问题、引导分析、分组讨论、理论推导与实验验证相结合的教学方法..为了激发学生学习物理的兴趣;我搜集了视频录像和图片..最后总结;学习目标再现;让学生自评目标达成情况;并进行提问质疑;并把问题抛到课后;做一个开放式的结尾;从而大大调动了学生课后探究的积极性..五、说教学程序1、导入新课利用静电感应实验;复习静电感应现象..提出问题:静电感应的本质是什么启发得出:是电荷的重新分布;那么重新分布的时候靠什么力分开的;重新分布以后导体又具有怎样的特点呢引出新课并展示学习目标..2、提出问题;引发思考..3、理论推导;小组活动;归纳总结出;静电平衡状态下导体的特征;其中用反证法和实验验证法..做法拉第圆通实验..4、师生互动;共同学习尖端放电和静电屏蔽;实验演示和播放视频与图片..5、归纳总结;再现目标..对本节课的几点说明1、本节课的实验难做;在生产生活中的涉及面广;对结课时设计的提问环节;可能生成的问题很难预测周全..2、本人经验与水平有限;一定会有许多错误与不足之处..。
《静电现象的应用与防范》教学设计静电现象的应用与防范教学设计教学目标- 了解静电现象的基本概念和特征- 掌握静电现象的应用领域和重要性- 研究静电防范的基本方法和技巧教学内容静电现象的基本概念- 静电的定义和产生方式- 静电荷的性质和特点静电现象的实际应用- 静电在工业生产中的应用,如喷涂、印刷等- 静电在日常生活中的应用,如静电吸尘器、静电除尘器等静电现象的防范措施- 静电的危害和影响- 静电防范的基本原则- 静电防范的具体方法和技巧教学方法- 授课讲解:通过讲授静电的基本概念、应用和防范措施,引发学生的兴趣和好奇心。
- 实验演示:进行少量静电实验,展示静电现象和其应用,帮助学生更好地理解和记忆相关知识。
- 小组讨论:组织学生进行小组讨论,探讨静电现象在不同领域的应用和防范方法,促进学生的思维和合作能力。
教学评估- 小测验:通过设计简单的选择题和填空题测试学生对静电现象的理解和应用能力。
- 实验报告:要求学生进行小规模的静电实验,并撰写实验报告,评估学生对静电防范的掌握程度。
- 研究总结:要求学生总结本课程学到的知识和技巧,展示对静电现象的应用和防范的理解程度。
教学资源- 教科书:提供有关静电现象的基本知识和应用案例。
- 多媒体资料:使用图片和视频展示静电现象的实际应用和防范方法。
- 实验器材:提供用于进行简单静电实验的实验器材。
教学延伸- 邀请专家讲座:组织专家进行相关领域的讲座,让学生了解更多关于静电现象的应用和防范的实际案例。
- 实地考察:组织学生进行实地考察,了解工业生产中静电现象的应用和防范措施。
注意:在进行实验和实地考察时,要确保学生的安全,并严格遵守实验室和现场安全规定。
《静电现象的应用》教课方案教课内容人教版物理选修3-1《静电现象的应用》教课目的一、知识与技术.知道静电感觉产生的原由,理解什么是静电均衡状态。
2.知道静电均衡时,净电荷只散布在导体表面且导体内部场强到处为零的特色。
3.静电障蔽及其应用经过对静电均衡状态下导体内部场强到处为零的推导过程培育学生逻辑推理的能力。
二、过程与方法借助实物与演示实验,剖析静电均衡时导体上的电荷分布和内部场强的特色,进而获得静电保护的方法。
三、感情、态度与价值观察看生活中的现象,领会生活、生产中的静电现象,培养探究乐趣。
教课要点.静电均衡状态下导体的特色。
2.静电障蔽及其应用。
教课难点应用静电均衡的知识,理解静电均衡的特色,认识导体的电荷散布特色。
教课方法实验情境教课法教课过程(一)实验引入:借用原人教版高中物理第一册课本绪言中“笼外电闪雷鸣,笼内小鸟平安无事”实验情境引入,设疑激趣。
(二)解说新课:(设问)1.电场的基天性质:电场对放入此中的电荷有什么的作用?金属导体的重要特色(导电的原由)是什么?(答)1.电场对放入此中的电荷有力的作用。
(展现说明)金属导体内部有大批的自由挪动的电荷(电子)。
(设问)3.假如我们给上面的金属导体加上一个匀强电场,导领会有什么变化呢?(用多媒体展现情境,即课本23页图—1)思虑议论:.导体两头的感觉电荷会在空间产生电场吗?2.产生电场的方向如何?3.此刻空间中有几个电场存在?4.感觉电荷产生的电场与外电场叠加,使导体内部的电场如何变化?5.内部的电场被减弱了,但自由电子是否是仍旧要受到电场力的作用,持续定向挪动?6.持续定向挪动的结果是什么?7.最后达到一种特别的状态,内部的场强到处为零,定向挪动停止。
得出结论:处于静电均衡状态的整个导体是个等势体,内部的场强到处为零。
8.把上面的实心导体挖空,变为一个导体壳,对静电均衡状态有影响吗?假如把一个小的导体放入导体壳中,小导体还会发生静电感觉现象吗?设计企图:经过问题串组织教课,让学生认识逐渐深入。
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。
静电现象的应用一、课题:人民教学育出版社高中物理选修3-1第一章第七节《静电现象的应用》二、教学材分析:处于人民教学育出版社高中物理选修3-1第一章《静电场》第七节,本章前六节主要从力和功能关系方面研究静电场,为章内后三节内容的教学与学习奠定了基础知识和构建了思维模型。
根据课程标准的要求:了解静电现象及其在学生活和学生产中的应用,能用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。
作为静电场中特有的静电感应现象,本节是对该现象的深入研究,并由此引出其在学生产学生活中的广泛应用价值。
《静电现象的应用》这节内容是本章的难点,内容抽象且深奥,现实学生产学生活中应用范围较广,实例较有趣味性和实用性。
本章作为高中电磁的基础,本节则体现着该章基础内容的实例应用,凸显出了分析动力知识和电知识相结合的分析问题的一般过程思路和方法。
其中有关导体的静电平衡状态的内容处理应基于学生已有的静电场基础知识,并结合学生的动力基础从而展开电场中动态问题的分析教学,内容看似抽象复杂,实则意义非凡,为展开电磁的教学提供了一般的引领示范作用。
从学生活角度走进物理进行本节课《静电现象的应用》的研究学习,学生体验了物理中所提及的静电感应现象就在身边且学生产学生活中涉及面广,现实学生活中的实例更能说服学生从学生活中发现物理规律和构建分析物理问题的思维模式,让学生认识到学生活现象就是物理研究的大宝库,物理来自于学生活,更应用于学生活。
三、情分析:处于高二年级的学生,其具有一定的物理素养和知识储备。
学生在高中必修一和必修二中已掌握了动力的基础内容和具有了一定的分析简单动态平衡问题的能力,利用静电场的基础知识并结合已有的物理知识体系,对于学生而言理解静电感应现象比较容易,然而导体的静电平衡状的理解相对较为抽象且复杂,需要教学师在教学内容方面的必要引导和帮助学生释放的思想“包袱”,鼓励学生大胆的提高自身的分析能力,从而使其树立信心。
静电现象在现实学生产学生活中的应用,比如静电平衡、尖端放电、静电分离、静电除尘等内容,教学基于学生对导体的静电平衡状态的理解,考察学生的分析能力,在教学师的适当引导下,实例应用对于学生而言比较容易接受,在实验活动中利于学生理解物理规律、构建物理思维,无形之中提高其综合分析能力。
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。
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。
《静电现象及其应用》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够了解静电现象的产生原因,知道摩擦起电、感应起电和接触起电的方式。
(2)理解电荷守恒定律,能够解释静电现象中的电荷转移和守恒。
(3)认识静电的危害及防护方法,了解静电在生活和生产中的应用。
2、过程与方法目标(1)通过实验探究和观察,培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
(2)经历探究静电现象的过程,提高学生的科学探究能力和实践操作能力。
3、情感态度与价值观目标(1)培养学生对科学的好奇心和求知欲,激发学生学习物理的兴趣。
(2)使学生认识到科学知识与生活实际的紧密联系,增强学生将科学知识应用于实际的意识。
二、教学重难点1、教学重点(1)静电现象的产生原因和三种起电方式。
(2)电荷守恒定律的理解和应用。
(3)静电的应用和防护。
2、教学难点(1)对感应起电的理解。
(2)解释静电现象中的电荷转移和守恒。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法、多媒体辅助教学法四、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和“啪啪”声,或者科技馆中静电球使头发竖起的演示,引起学生的兴趣,从而导入新课。
2、新课讲授(1)静电现象的产生原因结合原子结构的知识,讲解物质的原子由带正电的原子核和带负电的电子组成。
正常情况下,物体内的正电荷和负电荷数量相等,对外不显电性。
当物体内的电荷分布发生变化,正、负电荷数量不相等时,就会产生静电现象。
(2)三种起电方式①摩擦起电通过演示丝绸摩擦玻璃棒、毛皮摩擦橡胶棒的实验,让学生观察实验现象,得出摩擦起电的概念。
引导学生思考为什么摩擦会起电,解释摩擦使电子在不同物体间发生转移,从而使物体带电。
②感应起电利用静电感应演示仪进行实验,先让金属球不带电,然后靠近带电体,观察金属球两侧箔片的张开情况。
改变带电体的位置,再观察箔片的变化。
讲解感应起电的原理,即电荷在电场的作用下重新分布。
③接触起电让一个带电体与一个不带电的物体接触,观察它们带电情况的变化。
静电现象的应用教学设计摘要:本文以“静电现象的应用”为主题,探讨了如何进行静电现象的教学设计。
通过详细介绍相关实验、案例和练习,旨在提高学生对静电现象的理解和应用能力。
整个教学设计以启发式学习为核心,注重培养学生的观察、实验和解决问题的能力。
通过引入实际生活中的例子和相关技术应用,增加学生对静电现象的兴趣和学习动力。
希望通过这篇教学设计,能够促进学生对静电现象有更深入的认识,并能够将所学知识应用于实际生活。
关键词:静电现象,教学设计,实验,案例,练习1. 引言静电现象是物理学中的一门重要内容,也是中学物理课程中的基础部分。
掌握了静电现象的基本原理和应用,不仅能够帮助学生理解物理学的其他内容,更能够使他们在实际生活中应用所学知识。
因此,本教学设计旨在通过实验、案例和练习等方式,提高学生对静电现象的理解和应用能力。
2. 实验设计首先,在教学过程中引入实验是非常重要的。
通过实验,学生能够直观地感受到静电现象的产生和作用。
下面介绍一个简单的实验设计,帮助学生更好地了解静电现象。
实验1:金属勺子吸水材料:- 塑料球(橡胶或塑料制成)- 金属勺子- 水步骤:1. 将金属勺子放置在桌面上,使其与桌面横着接触。
2. 将塑料球握在手上并擦拭约10次,然后将其靠近金属勺子。
3. 观察金属勺子是否能够吸附水。
实验结果:当塑料球靠近金属勺子时,金属勺子表面会产生静电,这种静电作用会使水分子被勺子吸附。
通过这个实验,学生可以亲自动手进行操作,观察和记录实验结果。
在实验过程中,可引导学生思考静电现象的产生和作用,并与实验结果进行比较和总结。
3. 案例分析除了实验,引入案例分析也是提高学生对静电现象理解的有效方法。
通过实际生活中的案例,学生能够更加直观地感受到静电现象的应用。
下面是一个案例分析的示例:案例:静电除尘器静电除尘器是一种常见的家用电器,它利用静电吸附原理,将空气中的尘埃和细菌吸附并清洁空气。
它由一个带电的集尘板和一个接地板组成。
《静电现象的应用》教学设计
电原
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
雷
在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷,用E表示球壳外任一点的场强
一定为零
在球心且球壳接地时,E=0
在球壳内何处,E一定为零
5.有一绝缘空心金属球A,带有4×10-6C的正电荷,一个有绝缘柄的金属小球
§1.7静电现象的应用
一.静电平衡状态下的导体的电场
1.静电平衡状态
2.处于静电平衡状态下导体的特征(1)导体内部场强处处为零(2)导体是一个等势体
(3)导体内部没有静电荷。
7 静电现象的应用姓名:雷富【素养目标】物理观念:1、建立静电平衡的概念及静电平衡状态下导体的特征。
2、了解尖端放电和静电屏蔽现象,并能对其应用进行简单解释。
科学思维:运用反证法、等效法等科学思维分析静电平衡状态。
科学探究:利用实验探究电荷的分布特点,分析生活中的尖端放电及静电屏蔽现象。
科学态度与责任:通过静电平衡的建立过程的分析过程,静电实验的探究过程,静电现象的应用的分析过程提高理论分析能力,实验探究能力,综合处理物理问题的能力和客观严谨的科学精神。
【教学重点】1、静电平衡的概念2、静电平衡的特征【教学难点】1、导体的电荷分布特征2、尖端放电现象及静电屏蔽现象。
【教学流程】【教学过程】(一)创设演示实验情境,引出课题把手机放在铁盒中并用盖子盖住,手机还能接通吗?如果放在塑料盒中呢?现象:铁盒子中手机没有打通,塑料盒中打通。
(二)创设问题情境,通过理论分析及动画演示,建立静电平衡状态概念及特征问题1:把一个不带电的金属导体ABCD放到场强为E的匀强电场中,会出现什么现象?引导学生回答:导体中的自由电子在电场力的作用下会发生定向移动,使左端带负电,右端带等量的正电荷。
问题2:导体两端的正负电荷产生电场吗?问题3:电场的方向是怎样呢?问题4:导体内部的电场会发生什么变化?问题5:导体内部的自由电子还会继续移动吗?问题6:最终会出现什么现象?(通过问题串将达到静电平衡状态这一过程引导学生展开分析和讨论)播放Flash:静电平衡状态的动态过程。
提问:(静电平衡状态)1、电场强度有什么特征?生:导体内部场强处处为零引导学生展开分析与讨论,运用反证法得出导体表面场强不为零,导体内部场强处处为零为静电平衡的场强特征。
2、电势具有怎样的特征?引导学生从场强特征入手继续运用反证法得到导体一个等势体,导体的表面是一个等势面,电场线和等势面垂直。
把这这一点作为静电平衡的电势特征。
3、电荷分布在哪里?生:表面引导学生从场强特征入手继续运用反证法得到导体电荷分布在导体的外表面。
§17 静电现象的应用知识与技能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。
过程与方法1、培养观察能力,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。
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。
静电平衡导体的场强和静电荷分布的特点。
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。
学习内容一:静电平衡状态下导体的电场1、静电平衡状态:导体中(包括表面)没有电荷的的状态,叫做静电平衡状态。
2、静电平衡状态下导体的特点:(1)内部的场强处处为(2)整个导体是个,它的表面是个(3)电场线导体表面(4)导体上的电荷分布:①导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的②在导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度越,凹陷的位置几乎没有没有电荷。
学习内容二:尖端放电问题:什么是尖端放电?学习内容三:静电屏蔽1、导体壳金属网罩能保护它所包围的区域,使这个区域不受的影响,这种现象叫做静电屏蔽。
2、两种情况:(1)外屏蔽:金属空腔导体内部空间不受壳外部电场的影响(2)全屏蔽:接地的封闭的导体壳内部电场对壳外空间影响生活实例:有线电视连线、防电磁辐射服、汽车安装天线便于接受广播,电梯内部手机无信号【重点题型】【例1】如图所示,长为10cm的导体棒原来不带电,现将一带电量Q=8.O×O-10C 的正点电荷放在距棒左端5cm处的P点, 达到静电叫平衡后棒上感应电荷在棒内中点O处产生的场强大小等于_______________,方向________________规律总结: [变式训练1] 在真空中两个点电荷A 和B ,电量分别为-Q 和2Q ,它们相距为L ,如果在两个点电荷连线的中点O 处,有半径为r2r<<L 的空心金属球,且球心位于O 点,如图所示,当达到静电平衡时,金属球上的感应电荷在球心O 处产生场强为 ,方向 。
静电现象的应用
教学设计
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。
巩固练习
例1.AB是长为L的金属杆,P1、P2是位于AB所在直线
上的两点,位置如图所示,在P2点有一个带电量为
+Q的点电荷,试求出金属杆上的感应电荷在P1点产
生的场强大小和方向.
解析:由于金属杆处于静电平衡状态,P1点的合场强为零,因此金属杆上的感应电荷在P1点产生的场强与点电荷+Q在P1点产生的场强大小相等、方向相反,从而得:E=,方向向右.
例2.如图所示,将悬在绝缘细线上带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳B内(与内壁不触).外加一个水平向右的场强为E的匀强电场,对于最后的结果,下列判断正确的是()
A.B的右端带正电,A向左偏
B.B的右端带正电,A不偏左也不偏右
C.B的左端带正电,A向右偏
D.B的左端带负电,A不偏左也不偏右
【解析】选B、D.导体空腔处于外电场中时,由于静电感应的作用,导体球壳的左端将感应出负电荷,右端将感应出正电荷,而导体空腔内部由于静电屏蔽完全不受外加电场的影响,因此A不会偏转。
故A、C错误,B、D正确.
课堂练习
1.当导体达到静电平衡状态时,其场强的特征是( )
A.外电场E0消失
B.感应电荷产生的电场E′为零
C.导体内部合场强E内 = E0 + E ′=0
D.导体表面和内部场强均为零
2. 有关静电的以下说法中正确的是( )
A.干燥天气里脱化纤衣物时常常会看到火花,听到劈啪声
B.室内栽花种草可有效防止静电
C.高压输电导线表面要很光滑,以避免因尖端放电而损失电能D.油罐车尾装一条拖地铁链,有利于消除静电
4.在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷,
用E表示球壳外任一点的场强,则 ( )
A.当+Q在球壳中央时,E=0
B.不论+Q在球壳内何处,E一定为零
C.只有当+Q在球心且球壳接地时,E=0
D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,E一定为零
5.如图,半径为R的均匀带正电薄球壳,
其上有一小孔A。
已知壳内的场强处处为零;壳外空间的
电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生
的电场一样。
一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以
初动能Ek0沿OA方向射出。
下列关于试探电荷的动能Ek与
离开球心的距离r的关系图线,可能正确的是( )
小结
1.任何导体在静电场中,都会处于静电平衡状态.
2.处于静电平衡状态的导体的性质
(1)内部场强处处为零,表面场强方向与表面垂直.
(2)整个导体是个等势体,表面是等势面
(3)电荷只能分布在导体的外表面.
3.静电平衡的应用
1)尖端放电——避雷针
2)静电屏蔽
作业
完成学案课后作业部分。