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《静电与新技术》教学实录[教师引入课题］通过前面的学习，我们知道使物体带电的方法：摩擦起电、感应起电，我们也学习了电荷运动的一些规律，还研究了一种储存电荷的装置——电容器，人们通过各种装置来利用电荷，但是一些电荷还是会给人类带来麻烦，有时甚至造成危害．这节课我们来了解静电技术的应用及防止静电危害的措施。
［板书］第八节静电与新技术（一）静电技术在实际中的应用［板书］一、静电技术在实际中的应用［板书］1、静电除尘［教师］静电在技术上的应用是十分广泛的，比如：激光打印机、喷墨打印机、静电除尘、静电喷涂、静电复印等等，今天我们来简单了解一下静电除尘、静电喷涂和静电复印的原理。
在教材中，已经详细地介绍了静电除尘技术的相关原理，请同学们按学习小组分组自学，然后解决屏幕上打出的3个问题：1.在课本的静电除尘的装置图中指出哪个地方接电源的正极，哪个地方接电源的负极，反接可以吗？为什么？2.在静电除尘过程中，炭粉粒带的是什么电？过程中涉及到哪些物理原理？3.与其他除尘方式比较，静电除尘的优势是什么？你怎样理解这些优势？[学生]自学相关内容后讨论并发表自己的见解。
［教师］在学生讨论并回答问题后，对学生的回答进行点评，最后让学生观察静电除尘的实验装置，然后观察实验现象，以实际的静电除尘装置为例子，结合课件说明原理及其优点。
（参考课本P29第一段）［板书］2、静电喷涂［教师］先提出问题：一般给工件上油漆的方法，会让各处油漆的厚薄不一，影响工件的使用，结合静电技术，有什么解决方向吗？引导学生展开讨论，最后结合课件及学生的意见进行解说。
［板书］3、静电复印［教师］静电复印机可以帮助我们迅速、方便地把图书、资料、文件复印下来。
在复印机的工作过程中也应用了静电技术。
（在讲解过程中注意根据学生的基础，引导学生对复印机的工作细节进行分析及讨论。
静电复印机的工作原理见资料1）（二）静电危害的防止［板书］二、静电危害的防止［板书］1.静电危害的例子[教师]在日常生活中，大家有没有遇到过引起我们不便的静电现象？[学生]女生冬天梳头发时由于静电作用而不容易整理；冬天穿了毛衣后，在课室开门时手碰到金属门把会有触电的感觉；有时候老师派练习卷时会发现有“白卷”的现象，也是由于纸张间的静电引起的。
第七、八节 了解电容器__静电与新技术1。
电容的定义式为C＝Q U，电容的大小仅取决于电容器本身，与Q和U 无关。
2．平行板电容器的电容决定式为C ＝错误!,即C 由εr 、S 、d 共同来决定。
3．静电在技术上有许多应用，比如激光打印、喷墨打印、静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等。
4．防止静电危害的基本原则是：控制静电的产生，把产生的静电迅速引走以避免静电的积累.一、电容器及电容器的充放电 1．电容器的组成电容器由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成，电容器的导体间可以填充绝缘物质(电介质）。
常见的平行板电容器就是由两块正对而又相距很近的金属板组成的。
2．电容器的充放电过程充电过程放电过程定义 使电容器的两个极板带上等量异种电荷的过程使电容器两极板上的电荷中和的过程过程示意图电荷运动方向正电荷向A 板移动，负电荷向B 板移动正电荷由A 板向B 板移动（或负电荷由B 板向A 板移动）电流方向由负极板经导线、电源到正极由正极板经导线到负极板二、电容器的电容1．定义电容器所带的电荷量跟它的两极板间的电势差的比值.2．定义式C＝错误!。
3．物理意义电容是表示电容器储存电荷本领大小的物理量.4．单位在国际单位制中,电容的单位是法拉,在实际使用中还有其他单位，如微法、皮法，它们之间的换算关系是:1 F＝106μF＝1012 pF。
三、决定电容器的因素1．实验探究由于平行板电容器的电容与多种因素有关，故可以采取控制变量法探究。
2．平行板电容器的电容（1）平行板电容器的电容与两极板的正对面积成正比，与两极板间的距离成反比，并跟板间插入的电介质有关.(2）公式：C＝错误!。
3．电容器的两个性能指标（1）一个是它的电容量；（2）另一个是它的耐压能力，耐压值表示电容器正常使用时两个电极间所能承受的最大电压。
四、静电与新技术1．静电除尘的原理：先使空气中的尘埃带上负电，并在电场力的作用下被吸附到金属线上，当尘埃累积到一定程度时，可以在重力的作用下落入漏斗中，实现了除尘的作用.2．静电的危害与防止静电产生危害的必要条件是积累足够多的静电荷，因此,防止静电危害的基本原则是：控制静电的产生和把产生的静电迅速移走以避免静电的积累。
1、能记住静电的利用和静电的防止2、会运用静电技术提出有效的防止措施及基本原则。
3、体验日常生活中的静电现象【学习重点与难点】1、静电的利用和静电的防止2、静电利用和防止的原理【使用说明与学法指导】1、带着预习案中问题导学中的问题自主设计预习提纲，通读教材P28-P29页内容，阅读随堂优化训练资料P21-P22页内容，对概念、关键词、等进行梳理，作好必要的标注和笔记。
2、认真完成基础知识梳理，在“我的疑惑”处填上自己不懂的知识点，在“我的收获”处填写自己对本课自主学习的知识及方法收获。
3、熟记、理解基础知识梳理中的重点知识。
预习案一、问题导学1、静电有什么危害？2.怎样防止静电？3.静电有什么应用？二、知识梳理1、静电最大的危害是静电后，在一定条件下会产生放电火花。
2、.防止静电灾害的基本原则是：控制静电的产生，使产生的静电迅速。
3、防止静电的危害举例：等。
4、静电的应用（1）静电除尘的原理：。
（2）静电喷涂的原理：。
（3）静电复印的原理：。
三、预习自测12．地毯中夹入少量的金属纤维是为了（）A．避免人走动时产生静电B．将人走动时产生的静电及时导走C．增大地毯的强度和韧性D．对地毯起装饰作用我的疑惑：我的收获：一、合作探究探究1、静电的危害：例1:扇风叶上经常布满灰尘，是因为风叶转动时与空气而产生，带有的叶片会把空气中的灰尘吸附过来思路小结：探究2、静电的防止：【例2】下列哪些做法属于防止静电危害的措施（）A．印刷厂要保持适当的湿度B．油罐车拖有接地的铁链C．有些门把手用金属做成D．静电喷漆中使雾状油漆带上负电思路小结：探究3、静电的应用：例3、如图所示为静电除尘示意图。
在M、N两点加高压电源时，金属管内空气电离，电离的电子在电场力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。
就此示意图，下列说法正确的是（）A.M接电源的正极B.N接电源的正极C.电场强度E M>E nD.电场强度E M<E n思路小结：练习1、（单选）喷墨打印机的简化模型如图4所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度V垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中：（）A.向负极板偏转；B.电势能逐渐增大；C.运动轨迹是抛物线；D.运动轨迹与带电量无关练习2、（双选）图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有A．带正电的矿粉落在右侧 B．电场力对矿粉做正功C．带负电的矿粉电势能变大 D．带正电的矿粉电势能变小二、总结整理：静电有危害也有应用，我们要懂的防止危害和各种静电的应用。
1.7了解电容器-1.8静电与新技术学案（2020年粤教版高中物理选修3-1）第七节第七节了解电容器了解电容器第八节第八节静电与新技术静电与新技术学科素养与目标要求物理观念1.知道什么是电容器及平行板电容器的主要构造.2.理解电容的概念及其定义式.3.了解电容器充电和放电现象及能量转换.4.了解静电的危害及防止科学探究1.会正确连接电路，认真观察电容器的充放电过程.2.通过探究得出平行板电容器电容的影响因素科学思维1.通过类比建立电容的概念；通过电容的定义进一步体会比值定义法.2.结合具体问题构建电容器动态分析模型一.电容器和电容的基本知识1电容器电容器是储存电荷的装置，它由两个互相靠近.彼此绝缘的导体组成2电容器的充放电1充电把电容器的两极板分别与电池组的两极相连，两个极板分别带上等量异种电荷的过程，充电过程中，从电源获得的能量储存在电容器中2放电用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和的过程，放电过程中，电场能转化为其他形式的能量3电容1定义电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值2公式CQU，其中Q指一个极板上所带电荷量的绝对值3单位法拉，简称法，符号是F,1F1C/V,1F106F1012pF.二.决定电容的因素1探究平行板电容器电容的决定因素1静电计测量电容器两极板间电势差的仪器2探究方法控制变量法保持Q和d不变，改变极板正对面积；保持Q和S不变，改变极板距离；保持Q.S.d都不变，极板间插入电介质3探究结论平行板电容器的电容C跟介电常数r成正比，跟极板正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比2平行板电容器电容的表达式CrS4kd，r为电介质的相对介电常数，真空时r1，其他介质r1.3电容器的两个性能指标1一个是它的电容量；2另一个是它的耐压能力，耐压值表示电容器正常使用时两个电极间所能承受的最大电压三.静电与新技术1静电在技术上的应用1静电在技术上有许多应用，比如激光打印.喷墨打印.静电除尘.静电喷涂.静电植绒.静电复印等2静电除尘结构将高压电源的正极接在金属圆筒上，负极接到悬挂在管心的金属线上原理正.负极间有很强的电场，使气体分子电离为电子和正离子电子附在空气中的尘埃上，向着圆筒运动而积累到金属圆筒上，尘埃积累到一定程度，在重力的作用下落入下面的漏斗中2防止静电危害1静电产生危害的必要条件是积累足够多的静电荷2防止静电危害的基本原则是控制静电的产生和把产生的静电迅速引走以避免静电的积累常用方法有静电接地.增加湿度.非导电材料的抗静电处理等3举例油罐车尾装有一条拖在地上的铁链；有些工厂的车间里保持一定的湿度；在橡胶中添加导电材料制成抗静电橡胶判断下列说法的正误1电容器的电容跟它的带电荷量成正比2对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间电压的比值保持不变3将平行板电容器两极板的间距加大，电容将增大4将平行板电容器两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小5在平行板电容器极板间插入电介质，电容将增大6飞机的轮胎用导电橡胶制成，方便在着陆时把静电引入大地一.电容器电容1把电容器的两个极板分别与电源两极相连，对电容器进行充电，该过程中能量是如何转化的当把电容器两极相接，使电容器放电，该过程中能量是如何转化的2当电容器的带电荷量增加时，电容器两极板间的电势差如何变化带电荷量Q 和板间电势差U的比值是否发生变化答案1充电过程中电源内的化学能转化为电容器内的电场能；放电过程中电容器的电场能转化为电路的内能2增大不变1电容器的充电过程，电源提供的能量转化为电容器的电场能；电容器的放电过程，电容器的电场能转化为其他形式的能2电容器的充.放电过程中，电路中有充电.放电电流，电路稳定时，电路中没有电流3CQU是电容的定义式，由此也可得出CQU.4电容器的电容决定于电容器本身，与电容器的电荷量Q以及电势差U均无关例1xx哈尔滨三中高二月考下列关于电容器的说法中正确的是A电容器所带的电荷量为两个极板所带电荷量的绝对值之和B电容器的电容与电容器所带电荷量成正比C一个电容器的电荷量增加Q1.0106C时，两极板间的电势差升高U10V，则电容器的电容C1.0107FD放电后的电容器所带电荷量为零，电容也为零答案C解析电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值，A 错误；电容器的电容是反映其容纳电荷本领大小的物理量，完全由电容器本身的属性决定，与电容器是否带电及带电荷量多少无关，B.D错误；由CQUQU，可得电容器的电容C1.0107F，C正确例2有一充电的电容器，两板间的电压为3V，所带电荷量为4.5104C，此电容器的电容是多少将电容器的电压降为2V，电容器的电容是多少所带电荷量是多少答案1.5104F1.5104F3104C解析CQU4.51043F1.5104F电容器电压降为2V时，电容不变，仍为1.5104F此时所带电荷量为QCU1.51042C3104C.二.平行板电容器平行板电容器由两块平行放置的金属板组成利用平行板电容器进行如下实验1如图甲所示，保持Q和d不变，减小两极板的正对面积S，观察电势差U静电计指针偏角的变化，依据CQU，分析电容C的变化2如图乙所示，保持Q和S不变，增大两极板间的距离d，观察电势差U静电计指针偏角的变化，依据CQU，分析电容C的变化3如图丙所示，保持Q.S.d不变，插入电介质，观察电势差U静电计指针偏角的变化，依据CQU，分析电容C的变化答案1实验结论S减小，电势差U增大，电容C减小2实验结论d增大，电势差U增大，电容C减小3实验结论插入电介质，电势差U减小，电容C增大1CQU与CrS4kd 的比较1CQU是电容的定义式，对某一电容器来说，QU但CQU不变，反映电容器容纳电荷本领的大小；2CrS4kd是平行板电容器电容的决定式，Cr，CS，C1d，反映了影响电容大小的因素2平行板电容器动态问题的分析方法抓住不变量，分析变化量，紧抓三个公式CQU.EUd和CrS4kd3平行板电容器的两类典型问题1开关S 保持闭合，两极板间的电势差U恒定，QCUrSU4kdrSd，EUd1d.2充电后断开S，电荷量Q恒定，UQC4kdQrSdrS，EUd4kQrS1rS.例3xx 彭州中学高二月考如图1所示，两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器，极板N与静电计金属球相连，极板M和静电计的外壳均接地，用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U.在两极板相距为d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度在整个实验过程中，保持电容器所带的电荷量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变大的是图1A仅将M板向下平移B仅将M板向右平移C仅在M.N之间插入云母板相对介电常数大于1D仅在M.N之间插入金属板，且不和M.N接触答案A解析仅将M 板向下平移，两极板正对面积减小，由CrS4kd可知电容减小，而电容器所带电荷量不变，由CQU可得，板间电压增大，静电计指针张角变大，A正确；仅将M板向右平移，板间距离减小，电容增大，而电容器所带电荷量不变，板间电压减小，静电计指针张角变小，B错误；仅在M.N之间插入云母板，相对介电常数增大，电容增大，而电容器所带电荷量不变，板间电压减小，静电计指针张角变小，C错误；仅在M.N之间插入金属板，相当于板间距离减小，电容增大，而电容器所带电荷量不变，板间电压减小，静电计指针张角变小，D错误静电计的使用静电计是在验电器的基础上改造而成的，静电计由相互绝缘的两部分组成，静电计与电容器的两极板分别连接在一起，则电容器两极板间的电势差就等于静电计上所指示的电势差U，U的大小可从静电计的刻度读出，可见，静电计指针偏角的变化表征了电容器两极板间电势差的变化例4多选xx郴州市高二上期末如图2所示，两块水平放置的平行正对的金属板a.b与电源E相连，在与两板等距离的M点有一个带电液滴恰处于静止状态若将b板向上平移一小段距离，但仍在M 点下方，下列说法中正确的是图2A液滴仍将处于静止状态BM点电势升高C带电液滴在M点的电势能增大D在b板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同答案CD解析电容器与电源保持相连，电容器板间的电压不变，将b板向上平移一小段距离，根据EUd分析得知板间电场强度增大，液滴所受的电场力增大，液滴将加速向上运动，故A错误；由UEdaM知，M 与a间的电势差增大，a点的电势为零，M点的电势小于零，则知M点的电势降低，故B错误；由于液滴带负电，则带电液滴在M点的电势能增大，故C正确；在b板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，两板间的电势差不变，根据电场力做功公式WqU知，电场力做功相同，故D正确学科素养例4考查了平行板电容器相关的电势.场强动态分析以及带电体的受力问题解题时要抓住以下要点或公式电容器两极板间电压一定；F电qE；EUd；M点的电势MEdaM等通过综合应用提高了学生的思维能力，很好地体现了“科学思维”的学科素养三.静电的应用与防止1应用静电现象的基本原理一般是让带电的物质微粒在电场力作用下奔向并吸附到异性电极或带电体上2防止静电危害的基本原则是控制静电的产生和把产生的静电迅速引走以避免静电的积累例5多选如图3为静电除尘器除尘机原理的示意图尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的下列表述正确的是图3A到达集尘极的尘埃带正电荷B电场方向由集尘极指向放电极C带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大答案BD解析集尘极与电源的正极相连带正电，放电极带负电，尘埃在电场力作用下向集尘极迁移，说明尘埃带负电荷，A项错误；电场方向由集尘极指向放电极，B项正确；带电尘埃带负电，因此所受电场力方向与电场方向相反，C项错误；同一位置电场强度一定，由FqE可知，尘埃电荷量越多，所受电场力越大，D项正确1电容器电容对电容CQU，以下说法正确的是A电容器充电电荷量越多，电容增加越大B电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比C电容器的电容越大，所带电荷量就越多D对于确定的电容器，它所带的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变答案D2电容的计算一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少3104C，则其电压减小为原来的13，则A电容器原来的带电荷量为9104CB电容器原来的带电荷量为4.5104CC电容器原来的电压为1VD电容器的电容变为原来的13答案B解析由题意知CQUQ3104C13U，解得Q4.5104C，故B正确，A错误因电容器的电容未知，所以无法求出电容器原来的电压，C错误电容是由电容器本身决定，跟电压和电荷量的变化无关，所以电容器的电容不变，D错误3电容器的动态分析如图4所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A.B之间的P点，处于静止状态现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其他条件不变下列说法中正确的是图4A液滴将向下运动B液滴将向上运动C电容器电容减小D极板带电荷量将减小答案B解析将极板A向下平移一小段距离，电容器与电源相连，极板间的电压保持不变，根据EUd分析得知，板间场强增大，油滴所受电场力增大，油滴将向上运动，故A错误，B正确将极板A向下平移一小段距离时，根据CrS4kd得知电容C增大，而电容器的电压U不变，由QCU知，极板带电荷量将增大，故C.D错误4电容器的动态分析多选如图5所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，两板间有一个正试探电荷固定在P点，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是图5A静电计指针张角变小B静电计指针张角不变C正电荷在P点的电势能减小D正电荷在P点的电势能不变答案AC解析将负极板缓慢向右平移一小段距离，两板间的距离减小，根据电容的决定式CrS4kd可知，电容C增大，而电容器的电荷量Q不变，则由CQU得，板间电压U减小，因此静电计的指针张角变小，故A正确，B错误；根据板间场强EUdQCd4kQrS，可见E不变，P点到负极板距离减小，由公式UEd得，P点的电势降低，正电荷在P点的电势能变小，故C正确，D错误。
第八节静电与新技术教案一、教学目标1．知识与技能（1）了解静电在技术中的应用。
（2）知道静电利用的原理。
（3）能分析生活中的静电现象，对有害静电提出有效的防止措施。
2．过程与方法（1）通过静电的危害和防止的学习，了解物理学的研究方法，尝试利用所学知识解决实际中的静电危害问题。
（2）通过查阅资料了解静电利用的原理，培养学生收集资料、自主学习的能力。
3．情感态度与价值观（1）通过本节内容的学习，培养学生对静电现象的分析能力，发展对科学的好奇心和求知欲。
（2）了解实际中静电利用和危害的例子，认识物理学对经济、社会发展的推动作用，培养学生将科学服务于人类的意识。
（3）分析当地静电危害的状况，培养学生关注社会热点问题的责任感和可持续发展的意识二、重难点：静电技术的应用及防止静电危害的措施三、教法与学法生活中的静电现象比较常见，教师可以通过录像、图片等方法让学生更多的了解静电现象，并引导学生利用所学知识对有害静电提出有效的防止措施。
四、教材分析本节内容是选学内容，教师在讲解时注意激发学生的积极性，培养学生的观察能力．生活中的静电现象比较常见，教师可以通过录像、图片等方法让学生更多的了解静电现象，并引导学生利用所学对有害静电提出有效的防止措施；另外针对静电的利用，重点讲解静电的利用原理．可以讲解静电复印机、或静电除尘。
在教学中，注意培养学生的社会责任感，联系实际，关心社会，让学生意识到用所学回报社会是社会公民的义务，这也是我们教学的目标。
五、教学过程［引入］通过前面的学习，我们知道使物体带电的方法：摩擦起电、感应起电，我们也学习了电荷运动的一些规律，还研究了一种储存电荷的装置——电容器，人们通过各种装置来利用电荷，但是一些电荷还是会给人类带来麻烦，有时甚至造成危害．这节课我们来了解静电技术的应用及防止静电危害的措施。
［板书］第八节静电与新技术（一）静电技术在实际中的应用［板书］一、静电技术在实际中的应用［教师］静电在技术上的应用是十分广泛的，比如：激光打印机、喷墨打印机、静电除尘、静电喷涂、静电复印等等，今天我们来简单了解一下静电除尘、静电喷涂和静电复印的原理。
