人教版（2019）物理必修三04《靜電的防止與利用》教學(xué)設(shè)計(jì)課題04《靜電的防止與利用》教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與能力目標(biāo)（1）知道什么是靜電平衡狀態(tài)，理解處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特性（2）了解空氣電離和尖端放電現(xiàn)象（3）了解靜電屏蔽現(xiàn)象及其有關(guān)應(yīng)用 2.情感目標(biāo)通過觀察、實(shí)驗(yàn)、探究的學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度教學(xué)重點(diǎn) 靜電平衡 教學(xué)難點(diǎn) 靜電平衡的應(yīng)用：尖端放電、靜電屏蔽現(xiàn)象 教學(xué)過程1.整體教學(xué)思路及注意事項(xiàng)通過籠子處于高壓電場(chǎng)當(dāng)中，籠子里的人是否會(huì)被電到的問題，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣通過圖示，從微觀角度，講解靜電感應(yīng)現(xiàn)象。通過靜電感應(yīng)現(xiàn)象原理，講解靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上的電荷分布特點(diǎn)。尖端放電、靜電屏蔽等現(xiàn)象。本節(jié)課內(nèi)容抽象，應(yīng)多一些例題，加以講解 2.新課導(dǎo)入籠子處于高壓電場(chǎng)當(dāng)中，籠子里的人是否會(huì)被電到3.講解新知3.1靜電平衡3.1.1靜電感應(yīng)現(xiàn)象放入電場(chǎng)（E）中的導(dǎo)體（ABCD），由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在導(dǎo)體內(nèi)定向移動(dòng)（甲），在導(dǎo)體的兩側(cè)出現(xiàn)感應(yīng)電荷的現(xiàn)象（乙）。同時(shí)在導(dǎo)體內(nèi)部形成反向的電場(chǎng)E′。       3.1.2靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷不再發(fā)生定向移動(dòng)的狀態(tài)（丙）。此時(shí)，感應(yīng)電荷的電場(chǎng)增到與外電場(chǎng)相等。即，導(dǎo)體內(nèi)合場(chǎng)強(qiáng)為零（?。?。     3.1.3靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上的電荷分布特點(diǎn)：（1）凈電荷只分布在導(dǎo)體表面，內(nèi)部沒有凈電荷。（2）感應(yīng)電荷分布于導(dǎo)體兩端，電性相反，電量相等，近異遠(yuǎn)同。（3）凈電荷在導(dǎo)體表面的分布不均勻，一般越是尖銳的地方，電荷的分布越密集。（4）表面任一點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)方向跟該點(diǎn)表面垂直。3.2電離和尖端放電電離：導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場(chǎng)強(qiáng)度很大，空氣中的帶電粒子劇烈運(yùn)動(dòng)，從而使空氣分子被撞“散”而使空氣分子中的正、負(fù)電荷分離的現(xiàn)象。尖端放電：導(dǎo)體尖端的強(qiáng)電場(chǎng)使附近的空氣電離，電離后的異種離子與尖端的電荷中和，相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷的現(xiàn)象。尖端放電的應(yīng)用與防止：應(yīng)用：避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施。防止：高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面盡量光滑，減少電能的損失。3.3靜電屏蔽靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體殼內(nèi)空腔里的電場(chǎng)處處為零，外電場(chǎng)對(duì)殼內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生影響。靜電屏蔽的應(yīng)用：（1）把電學(xué)儀器放在封閉的金屬殼里。（2）電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋，可以對(duì)人體起到靜電屏蔽作業(yè)，使人安全作業(yè)。（3）野外三條輸電線上方架設(shè)兩條導(dǎo)線，與大地相連，把輸電線屏蔽起來。 3.3.2靜電屏蔽的兩種情況：屏蔽外電場(chǎng)：因場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與導(dǎo)體球殼表面上感應(yīng)電荷在空腔內(nèi)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)，起到屏蔽外電場(chǎng)的作用 屏蔽腔內(nèi)電場(chǎng)：沒有接地時(shí)，靜電平衡狀態(tài)下，導(dǎo)體殼內(nèi)外表面出現(xiàn)等量異種電荷，場(chǎng)源正電荷的場(chǎng)，終于導(dǎo)體殼內(nèi)表面負(fù)電荷，再起于導(dǎo)體殼外表面正電荷，終于無窮遠(yuǎn)，殼內(nèi)外表面之間場(chǎng)強(qiáng)處處為零，殼外場(chǎng)強(qiáng)不為零。接地后，殼外的正電荷被大地負(fù)電荷中和，起于場(chǎng)源正電荷的場(chǎng)終于導(dǎo)體殼內(nèi)表面負(fù)電荷，導(dǎo)體殼內(nèi)外表面之間及導(dǎo)體外部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，導(dǎo)體外部空間不受內(nèi)部電場(chǎng)影響。 兩種靜電屏蔽的實(shí)質(zhì)：產(chǎn)生過程都是因靜電感應(yīng)。是激發(fā)電場(chǎng)與感應(yīng)電場(chǎng)疊加的結(jié)果，所以做靜電屏蔽的材料只能是導(dǎo)體，不能是絕緣體。 4.隨堂、課后鞏固練習(xí)題根據(jù)教學(xué)過程中的實(shí)際效果，對(duì)《9.4靜電的防止與利用同步分題型練習(xí)題》進(jìn)行選擇。板書設(shè)計(jì)教學(xué)總結(jié)及反思   

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4 靜電的防止與利用

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