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高二物理教案:《電場中的導體》教學設計

來源:網絡整理 2018-11-21 14:46:18

高二物理教案:《電場中的導體》教學設計

  教學目標

  知識目標

  1、認識靜電感應,知道感應起電的原理和感應電荷正、負的判定。

  2、知道靜電平衡狀態(tài);理解靜電平衡的特點,導體內部的場強處處為零,電荷只分布在導體的外表面上;

  3、知道靜電屏蔽現(xiàn)象及其應用。

  能力目標

  通過觀察演示實驗及對實驗現(xiàn)象的分析,引導學生運用所學知識進行分析推理,培養(yǎng)學生分析推理能力。

  情感目標

  通過對實驗的觀察和推理,培養(yǎng)學生科學的研究方法,以及嚴謹認真的學習態(tài)度

  教學建議

  重點難點分析

  一、基本知識點

  1、靜電感應現(xiàn)象。

  1、靜電平衡現(xiàn)象:導體中(包括表面)沒有電荷的定向移動的狀態(tài),叫做靜電平衡。

  2、靜電平衡狀態(tài)的特點:

 。1)處于靜電平衡的導體,內部的場強處處為零;

 。2)處于靜電平衡的導體,電荷只分布在導體的外表面上。

  3、靜電屏蔽現(xiàn)象:處于靜電平衡狀態(tài)的導體,內部場強處處為零,這樣,導體殼就可以保護它所包圍的區(qū)域,使這個區(qū)域不受外部電場的影響,這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。

  二、重點難點

  1.靜電場中靜電平衡狀態(tài)下導體的特性,即其電荷分布、電場分布等,這是本節(jié)的重點。

  2.運用電場有關知識,分析、推理出實驗現(xiàn)象的成因,這是本節(jié)的難點,同時也是本章的難點。

  教學建議

  1、在教學中要明確:我們研究靜電平衡狀態(tài)、導體靜電平衡時的特點,是通過理論分析得到的.這就要求在講解時,首先以電場的基本性質為基礎,調動學生的積極性,師生共同活動,使得學生清楚的知道推理過程,以及結論和結論的由來,達到發(fā)展學生思維想象能力的目的.

  2、在教材中,講解了一些驗證性實驗,使分析和推理得出的結論能夠通過實驗得到驗證,鞏固學生對理論的理解.教師在實驗前可以讓學生思考實驗的理論基礎,另外可以借助媒體再現(xiàn)使學生對實驗過程、現(xiàn)象更好的掌握.

  3、關于演示實驗的建議:

  實驗前做好實驗的準備,如:應用法拉第圓筒演示靜電平衡導體,其內部應確定無凈余電荷.

  在為學生講解時注意強調實驗的目的,不要讓學生死記硬背實驗的結論,可以通過習題加深對結論的理解.

  教學設計示例

  一、教學用具

  金屬網罩(一個),驗電器(兩個),法拉第圓筒,驗電球,起電機.枕形導體(可以分開)、帶有絕緣支架的金屬球一個,放映機,投影儀,幻燈片.

  二、教學過程

  主要教學過程

  (一)復習提問,引入新課

  1、問題1:導體的重要特征是什么,為什么它可以導電?

  (對于這個問題,教師可以讓學生進行思考)

  教師講解:我們知道電場的重要性質就是對放入其中的電荷有力的作用,這節(jié)課我們要學習的就是電場對放入其中的導體的作用.(展示如下圖片)


  教師繼續(xù)展示圖片,同時講解導體之所以能夠導電是因為導體內部有大量自由電荷(關于該點可以讓學生簡單回答)


  2、問題2:當我們把導體放入電場中,導體上的自由電荷處于電場中將受電場力作用,這時的導體與無電場時的導體相比有什么不同特征?引導學生分析.


  教師總結:若是金屬導體,自由電子在電場力作用下將發(fā)生定向移動使兩端出現(xiàn)不同的電荷分布,從而引起導體的某些新的性質.

  二、新課內容:

  1、演示實驗視頻(內容參考視頻資料),最好教師演示實驗.需要注意的問題可以參考教學建議.

  教師總結:

  靜電感應現(xiàn)象:在電場中的導體沿著電場強度方向兩端出現(xiàn)等量異種電荷,這種現(xiàn)象叫靜電感應現(xiàn)象.當外電場撤掉,導體兩端電荷又中和,可見靜電感應現(xiàn)象中導體上凈電荷仍然為零.

  教師出示圖片并講解:將不帶電的導體置于電場中時,導體那自由電荷受力,發(fā)生定向移動,從而重新分布.重新分布的電荷在導體內產生一個與原電場反向的電場,阻礙電荷定向移動,該電場與外電場疊加,使導體內部的電場減弱,只要內部場強不為零,導體兩面的正負電荷便繼續(xù)增加,導體的內部電場就會繼續(xù)削弱,直至導體內部的合場強都等于零的時候為止,這時導體內自由電子不再發(fā)生定向移動.


  導體中(包括表面)沒有電荷的定向移動的狀態(tài),叫做靜電平衡狀態(tài).

  教師總結:

 、凫o電平衡狀態(tài):導體上處處無電荷定向移動的狀態(tài).

  ②特征:導體內部處處場強為零.在這個特征基礎上進行推論,可得靜電場中導體的特點.

  2、教師強調:處于靜電平衡狀態(tài)的導體,內部場強處處為零.而且處于靜電平衡狀態(tài)的導體,電荷只能分布在導體外表面上.這是為什么呢?為了驗證這一點,可采用反證法,若導體內部有凈電荷,電荷周圍有電場,那么導體內部電場強度將不為零,電荷將發(fā)生定向移動.

  演示實驗2:演示多媒體課件“法拉第圓筒實驗”,如圖所示(條件允許,教師可以課堂現(xiàn)場演示).


  3、用靜電平衡現(xiàn)象的特征解釋靜電屏蔽:

 。1)演示視頻資料:靜電屏蔽

 。2)出示法拉第籠的圖片

  (3)演示靜電屏蔽的課件(以上媒體資料參考“多媒體資料”)


  請學生思考,自己看書,并思考為甚么躲在籠子里的人沒有被強大的電流擊傷?

  4、教師總結并強調.


  共同討論書上101頁的“思考與討論”

  5、布置課后作業(yè)

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