1.7静电现象的应用 教学设计 -2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-1

1.7静电现象的应用

一、三维教学目标：

1.知识与技能

（1）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，知道处于静电平衡状态的导体的特征。

（2）观察仿真动画演示，了解静电平衡过程电荷的运动情况，知道处于静电平衡状态时导体上电荷分布特点。

2.过程与方法

（1）通过仿真动画演示，体会现代信息技术仿真实验的方便高效。

（2）作图分析物理问题，养成动手、动脑同步分析问题的良好习惯。

3.情感态度与价值观

（1）观察静电现象在生活中的应用，体会物理“源自生活，应用与生活”的基本思想

（2）通过对常见物理现象的分析，养成从表现入手，分析事物本质的思想方法。

    （3）感受物理在生活的重要应用，培养学生尊重知识、喜欢物理的情感。

二、教学重点：掌握静电平衡的概念，理解静电平衡的特征。

三、教学难点：静电平衡知识、导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象。

四、教学过程：

（一）课堂导入

教师活动：视频导入，播放技术人员在高压电线上进行高压带电作业的视频。设置悬念：为什么高压带电还可以进行检修呢？

学生活动：观看视频，产生悬念，提起学习兴趣。

（二）新课教学

1.静电感应回顾

教师活动：静电感应经典例题回顾，复习静电感应知识。

如图所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近。通过动画仿真，直观展现静电感应过程中，导体内部电荷的运动情况。

 

学生活动：观察静电感应的仿真动画，引起对静电感应知识的思考和回顾。

2.静电平衡状态下导体的电场

教师活动：通过多媒体进行动画动态展现金属导体没有外电场情况下内部原子核电子的状态，自由电子自由、随意运动。以此对比，把导体放入一个外电场中进行电子运动情况展现，进一步理论分析得出结论：静电平衡状态下的金属导体内部场强处处为0.（这里的场强是指和场强）

学生活动：观看仿真动画演示，积累充足直观感性素材，引起思考和探索兴趣。

教师活动：通过图片组合，分析处于静电平衡状态下，导体场强为0的本质：金属导体内外电场的叠加、抵消，最终使得导体内部和场强为0。

导体内部场强：E=E0-E，，  当E0=E，时，E=0,导体内部场强等效为0。此时，整个导体处于静电平衡状态，内部电荷处于受到的两个静电力处于平衡状态，保持静止状态，整个导体电势相等，是一个等势体，导体表面是一个等势面。

学生活动：在教师引导下，一图片为基础分析导体在静电平衡状态下导体内部电场的变化，导体内部场强为0的本质是电场叠加。

3.导体上电荷的分布

教师活动：图片展示，给出导体电荷分布的规律。

（1）导体内部几乎没有“电荷”分布，“电荷”只分布在导体表面。

（2）导体外表面，越尖锐的位置电荷密度越大，凹陷的地方几乎没有电荷。

例题： 如图，试粗略画出半月形导体的电荷分布。