【物理】1.7《静电现象的应用》教案(新人教版选修3-1)

第一篇：【物理】1.7《静电现象的应用》教案(新人教版选修3-1)

知识改变命运，学习成就未来

知识改变命运，学习成就未来

三、解决问题

1、火花放电和接地放电；

2、火花放电是指物体上积累了电荷，且放电时出现火花的放电现象；接地放电是指为了防止物体上过量积累电荷，而用导体与大地连接，把电荷接入大地进行时时放电的现象；

3、尖端放电的原理：物体表面带电密集的地方—尖端，电场强度大，会把空气分子“撕裂”，变为离子，从而导电；

4、可以应用到避雷针上；避雷针的发展史介绍富兰克林与国王的避雷针“尖端”与“圆端”之争；

5、静电除尘，静电复印，静电喷漆；

6、静电产生的火花能引起火灾，如油罐、纺织厂、危险制品等地方都必须避免静电；

四、练习

1.如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为－Q和＋2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小________

方向_________．

作业

课后“问题与练习

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第二篇：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。

2：静电平衡状态按照课本画图

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？ 教师借助于多媒体进行动画演示，3：静电平衡的条件

通过学生们互相讨论积极回答：E内0 4：静电平衡状态下导体（1）场强的特点的特点

教师不再通过提问的方式来解决问题，而是放开手脚让学生自由讨论发挥，但提示学生可以先从导体中的场强这个方面去思考。

（当学生回答内部场强的特点时，教师顺水推舟提出导体外部场强的特点）提问1：导体外部场强为什么有这样的特点？提示学生可以用反证法（2）电势的特点 引导学生看课本书第19页图1.4-5中乙图，一头大一头小的导体在靠近导体的一些等势面为什么形状很接近导体的形状？ 提问2：除了正面解释之外，能否用反证法证明 阐述：地球是个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体，这是我们可以把大地选做零电势体的一个原因。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?

（3）电荷分布的特点

演示课本25页的法拉第圆筒实验

提问1：由实验现象能得到什么结论？为什么？

提问2：带电导体的电荷是否均匀分布在导体的外表面？ 再次引导学生看课本书第19页图1.4-5中乙图，一头大一头小的导体电荷在外表面分布的情况

动画演示尖端放电的实验

阐述：静电平衡时，电荷只分布在导体的外表面，内部没有电荷；在导体表面，越尖锐的的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷 巩固练习

例2：如图所示，把一个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内，小球带不带电？

（四）反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

（五）发导学案、布置预习。

课后思考：为什么验电器的顶部是金属小球而不是针状导体？ 九板书设计

（一）、静电平衡的特点：E内＝E0－E′＝0

1、导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。导体表面，越尖锐的位置，电荷密度越大。

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。（地球是个等势体）

3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直

（二）、静电现象及其应用

1、尖端放电现象

导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。

2、静电现象的其他应用 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

十、教学反思

本节是这一章的难点，内容抽象、深奥，并且要很好的体现新课程理念，上好本堂课就显得比较困难，所以必须注意下面几点：

1、改变传统的填鸭式教学模式或教师提问题、学生回答问题的单一做法。教师可创设情景，让学生发现问题，更主动的提出问题，解决问题。所以教师在组织和引导学生研究的过程中要及时组织学生评价，从而提高学生的思维品质和课堂效率。

2、要引导全体学生积极参与教学活动，亲身体验探究、思考和研究的全过程，让学生通过这些过程开阔视野，激发学生的求异心理取向，从而激发学生的潜能。真正落实三维课程目标。

3、在学生自由讨论和探究时，要认真听取每一位同学的观点肯定他们的成功之处和指出不足之处，让学生感到有成就感，既活跃了课堂气氛，又符合成功教育的要求。

第三篇：§1.7 静电现象的应用 教案

第七节 静电现象的应用

宣威市第九中学 冯 波

【教学三维目标】 知识与技能：

1、认识静电感应，知道感应起电的原理和感应电荷正、负的判定。

2、知道静电平衡状态；理解静电平衡的特点，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、知道静电屏蔽现象及其应用。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。态度情感价值观：

通过对实验的观察和推理，培养学生科学的研究方法，以及严谨认真的学习态度。【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、金属网罩、感应起电机、橡胶棒等 【教学过程】(一)复习导入

在本章第一节我们一起学习了使物体带电的三种方式，摩擦起电、接触起电、感应起电。接下来我给大家演示仪下感应起电这一物理现象。

A.老师演示，用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近验电器，金属箔片张开，验电器带电。

B．给验电器罩上金属网罩，请学生演示，金属箔片不动，感应起电失败，提出疑问，为什么呢？带着这个问题，我们一起来学习，静电现象的应用。(二)新课教学

一、电场中的导体

思考1：如图，把不带电的金属导体放入一匀强电场中，对自由电子有何影响？

思考2：当导体两侧面出现感应电荷后，感应电荷是否会产生电场？沿什么方向？ 思考3：感应电荷的电场对导体内部的合场强有何影响？自由电子受到的电场力有何变化？

思考4：随着导体内合场强的不断减小，最终将会出现什么样的状态？

1、概念：放入电场中的导体，其内部的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，致使导体的两端分别出现等量异号电荷（感应电荷），当感应电荷的电场与外加电场达到平衡时，导体内的自由电荷（包括表面）不再发生定向移动。我们说导体达到了静电平衡状态。2.标志：自由电子不再发生定向移动。3.特征：

（1）导体内部电场处处为0。

感应电荷产生的附加场与外加电场的场强等大、共线、反向。（2）处于静电平衡中的导体是个等势体，导体表面是个等势面。（3）导体表面处的电场方向与导体表面垂直。

（4）导体从放入电场到达到静电平衡是一个极短的过程，历时约为10-9s.二、导体上的电荷分布

1.净电荷只能分布在导体的外表面，导体内部无净电荷。

净电荷：就是正负电荷中和剩余的电荷。导体内部仍然存在带正电的正离子和自由电子，但是自由电子不再定向移动，正离子和自由电子均匀混合，相互抵消，无净剩的电荷。

2.净电荷在导体表面上的分布与导体表面的形状有关：导体表面上越尖锐的地方，净电荷密度越大；越平坦的地方，净电荷密度越小；凹陷的地方几乎无净电荷分布。

同种电荷相互排斥，假设在有一颗缝衣针，带电后由于同种电荷相互排斥，电荷自然要被挤到针的两端。

思考：导体表面的电场强度什么地方大？什么地方小？（提示：电场线总是从正电荷出发指向负电荷）

结论：导体表面越尖锐的地方，电场强度越大。

三、尖端放电

1、导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。

空气中残留的带电粒子在强电场力的作用下发生激烈的运动，把空气分子撞“散”（也就是使分子正负离子分离，即电离），这些带电离子在强电场力作用下继续加速，撞击空气分子，是更多的气体分子电离，那些带与导体尖端异种电荷的离子，被吸引到导体尖端，与尖端电荷中和，这相当于尖端失去了电荷。

演示实验：静电感应起电机的尖端放电现象。尖端放电现象的应用与防治: 尖端效应的危害1.引起火灾爆炸。如上所述,由于火花型尖端放电的放电能量较大,因此很容易引起易燃易爆混合物的燃烧和爆炸,造成重大人身伤亡和财产损失。2.妨碍生产,损坏设备。火花型及电晕型尖端放电都会对生产过程造成不同程度的妨碍，乃至损坏设备。3.静电尖端放电也可造成人体电击。

尖端放电的应用一般的电子打火装置，避雷针，还有工业烟囱除尘的装置都是运用了尖端放电的原理。高大建筑物上都会安装避雷针，当带电云层靠近建筑物时，建筑物会感应上与云层相反的电荷，这些电荷会聚集到避雷针的尖端，达到一定的值后便开始放电，这样不停的将建筑物上的电荷中和掉，永远达不到会使建筑物遭到损坏的强烈放电所需要的电荷。雷电的实质是2个带电体间的强烈的放电，在放电的过程中有巨大的能量放出。建筑物的另外一端与大地相连，与云层相同的电荷就流入大地。显然，要是避雷针起作用，必须保证尖端的尖锐和接地通路的良好，一个接地通路损坏的避雷针将使建筑物遭受更大的损失。

四、静电屏蔽

思考题：如图所示：一带电体A附近放置一个金属球壳B，试画出:(1)球壳上感应电荷的分布情况；(2)电场线的大致分布情况。

思考：将一带电体A放入一个金属球壳B内，试画出:(1)球壳上感应电荷的分布情况；(2)电场线的大致分布情况；

（3）如果将球壳B接地，有何变化。

1：要使某一装置不受电场影响，可以用一金属网将它包裹起来，起到屏蔽外场的作用。2：要使某一带电体的电场不对外界产生作用，可以用一个接地的金属网将此带电体包裹起来。

本节课开始时的感应起电过程，同学没能感应起电成功，就是因为金属网罩的屏蔽作用。

静电屏蔽的应用：

1.为了防止外界信号的干扰，静电屏蔽被广泛地应用科学技术工作中。例如电子仪器设备外面的金属罩，通讯电缆外面包的铅皮等等，都是用来防止外界电场干扰的屏蔽措施。

2.高压带电作业(500千伏带电作业用的屏蔽服)3.很多电子仪器,比如示波器的接线都是这样的屏蔽线 4.汽车外的天线

5.有线电视信号线,外面就有一层金属丝,就为了静电屏蔽,使信号不受干扰

6.在服务区怕被人打手机,又不能关机,找个金属盒子装进去,就变成了“您拨打的用户不在服务区”

第四篇：《静电现象的应用》示范教案

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第七节 静电现象的应用

教学目标

1、理解静电感应现象,知道静电平衡条件；

2、理解静电屏蔽 重点难点

重点：静电现象的应用 难点：静电感应现象的解释 教具

高压起电机、多媒体 教学过程

一、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、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。

地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。

二、阅读课本了解本节内容，并回答下列问题：

1、放电现象有哪些？

2、什么是火花放电？什么是接地放电？

3、尖端放电的原理是什么？

4、尖端放电的原理有何应用？避雷针的发展历史是怎样的？

5、静电有哪些应用？

6、哪些地方应该防止静电？

二、利用实验和录像教学：

高压起电机、电荷分布演示器、静电现象（包括静电复印、静电除尘、静电喷漆录象）

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三、解决问题

1、火花放电和接地放电；

2、火花放电是指物体上积累了电荷，且放电时出现火花的放电现象；接地放电是指为了防止物体上过量积累电荷，而用导体与大地连接，把电荷接入大地进行时时放电的现象；

3、尖端放电的原理：物体表面带电密集的地方—尖端，电场强度大，会把空气分子“撕裂”，变为离子，从而导电；

4、可以应用到避雷针上；避雷针的发展史介绍富兰克林与国王的避雷针“尖端”与“圆端”之争；

5、静电除尘，静电复印，静电喷漆；

6、静电产生的火花能引起火灾，如油罐、纺织厂、危险制品等地方都必须避免静电；

四、练习

1.如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为－Q和＋2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小________

方向_________．

作业

课后“问题与练习

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第五篇：高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：1.7 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。

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．EA≠0，EB＝0，EC＝0

B．EA≠0，EB≠0，EC＝0 C．EA≠0，EB≠0，EC≠0

D．EA＝0，EB≠0，EC＝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？