1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上靜電屏蔽教學(xué)設(shè)計(jì)云南師大附中 王勇【教育設(shè)計(jì)思想】本節(jié)課的關(guān)鍵在于理解放入電場中的導(dǎo)體如何達(dá)到靜電平衡的過程，讓學(xué)生想清楚處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，在此基礎(chǔ)上理解靜電屏蔽及其應(yīng)用。鑒于學(xué)生剛剛開始接觸電場的概念，對電場的理解還比較模糊和生疏，因此對放入電場中的導(dǎo)體如何到達(dá)靜電平衡的過程，采用設(shè)問并讓學(xué)生自己解決的方法，讓所有學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中都能有所思，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對電場的理解，同時鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和推理能力，讓學(xué)生能夠從科學(xué)的角度理解放入電場中的導(dǎo)體，從不平衡到到達(dá)靜電平衡的過程，這樣可以很自然的得到處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零

2、，靜電屏蔽實(shí)際上是這一點(diǎn)的應(yīng)用，到此學(xué)生應(yīng)該很容易理解靜電屏蔽的原理并能加以利用。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在教學(xué)過程中應(yīng)該讓學(xué)生觀察物理實(shí)驗(yàn)，尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，并能夠?qū)で笄‘?dāng)?shù)姆椒ǎㄟ^合理的推理和驗(yàn)證，來揭示和總結(jié)物理現(xiàn)象背后的物理本質(zhì)，因此這一節(jié)課應(yīng)該以實(shí)驗(yàn)為主線來組織教學(xué)，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，總結(jié)物理規(guī)律，并能作出合理的解釋。【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能1理解靜電感應(yīng)發(fā)生的過程2建立靜電平衡的概念3理解靜電屏蔽及其應(yīng)用過程與方法通過思考和想象，理解靜電屏蔽，并能科學(xué)地加以解釋；通過合作與交流，提高團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力和與他人相處的能力；通過科學(xué)的教育方法，使學(xué)生綜臺素質(zhì)得到提高。情感態(tài)度與價值觀滲透

3、科學(xué)與人文教育相結(jié)合，引領(lǐng)學(xué)生熱愛大自然，體驗(yàn)獲得成功的喜悅。【教學(xué)準(zhǔn)備】1實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備：驗(yàn)電羽，驗(yàn)電器，高壓感應(yīng)線圈，感應(yīng)起電機(jī)，金屬導(dǎo)體球，金屬網(wǎng)罩，法拉第籠，絕緣材料。2教育教學(xué)準(zhǔn)備：把學(xué)生分成幾個小組，在教學(xué)過程中適時適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行討論、合作和交流。【教學(xué)過程】實(shí)驗(yàn)一：通過高中物理課本（人教版修訂本）序言中的一個實(shí)驗(yàn)引入新課，課本中是用感應(yīng)起電機(jī)給裝有小鳥的金屬籠帶電，而金屬籠中的小鳥安然無恙，此處為了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的演示效果和方便操作，將感應(yīng)起電機(jī)換成用高壓感應(yīng)線圈對金屬籠放電，提出問題，讓學(xué)生帶著問題開始思考和學(xué)習(xí)。1靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn)二：靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn)這一段的教學(xué)主要采用學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并加以解釋的方

4、法，讓學(xué)生建立靜電感應(yīng)的概 念，并明白感應(yīng)電荷的含義。放入電場中的導(dǎo)體，導(dǎo)體內(nèi)部的自由電荷由于受到電場力的作用，將在導(dǎo)體內(nèi)部重新分布，這種放在電場中的導(dǎo)體，自由電荷重新分布的現(xiàn)象，叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。此時導(dǎo)體兩端出現(xiàn)的電荷叫感應(yīng)電荷。2靜電平衡E0A此處用以下幾個問題，讓學(xué)生結(jié)合課本研究靜電平衡的過程(1) 右圖中“ ”表示放入勻強(qiáng)電場E0中的一段導(dǎo)體中的一些自由電子，勻強(qiáng)電場E0方向水平向右，請?jiān)谟覉D中作出勻強(qiáng)電場E0對這些自由電荷的電場力的示意圖。(2)你認(rèn)為這些自由電子在電場力的作用下將向那一端遷移，遷移的結(jié)果將使導(dǎo)體左右兩側(cè)分別堆積何種感應(yīng)電荷?(3)感應(yīng)電荷建立的電場分布情況如何，請?jiān)趫D

5、中畫出感應(yīng)電荷建立的電場電場線的大致勢布。(4)請?jiān)趫D中畫出感應(yīng)電荷建立的電場對這些自由電子的電場力示意圖。(5)隨著兩端堆積的電荷越來越多，感應(yīng)電荷的電場越來越強(qiáng)，最終是否還會有電荷的定向移動？(6)最終感應(yīng)電荷建立的電場與外電場疊加，導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)應(yīng)為多少?B最終引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：(1) 標(biāo)志：自由電荷停止定向移動。(2) 特點(diǎn)：導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零。3靜電屏蔽(1) 根據(jù)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生理解靜電屏蔽的含義：導(dǎo)體殼可以保護(hù)它所包圍的區(qū)域，使這個區(qū)域不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫靜電屏蔽。 實(shí)驗(yàn)三：靜電屏蔽實(shí)驗(yàn)用感應(yīng)起電機(jī)讓金屬導(dǎo)體球帶電，導(dǎo)體球能夠使放在

6、它附近的驗(yàn)電羽張開，而用金屬網(wǎng)罩將驗(yàn)電羽罩住之后，讓金屬導(dǎo)體球帶電，驗(yàn)電羽將不會受到任何影響，此處讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并能夠合理解釋。該實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自己動手做，親自感受靜電屏蔽并能做出合理的解釋。實(shí)驗(yàn)四：法拉第籠實(shí)驗(yàn)用高壓電電擊金屬網(wǎng)做成的金屬籠，籠內(nèi)站一人，籠內(nèi)的人不受任何影響，而且可以用手觸摸金屬籠內(nèi)壁，不會受任何影響。(2) 靜電屏蔽的應(yīng)用高壓帶電作業(yè)時所用的屏蔽服。讓學(xué)生觀察工人高壓作業(yè)的圖片，讓學(xué)生想象屏蔽服的結(jié)構(gòu)并作出解釋。通信電纜外面包一層鉛皮。(3) 空腔導(dǎo)體外部的屏蔽。實(shí)驗(yàn)五：用感應(yīng)起電機(jī)給金屬導(dǎo)體球帶電，導(dǎo)體球與一個驗(yàn)電羽用一個金屬籠罩住，另一個驗(yàn)電羽放在金屬籠外，當(dāng)給導(dǎo)體球帶

7、電時，內(nèi)外兩個驗(yàn)電羽都張開，當(dāng)把金屬籠接地時，籠內(nèi)驗(yàn)電羽依然張開，而籠外驗(yàn)電羽不張開。該實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自己動手做實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出：不接地時，籠內(nèi)外場強(qiáng)均不為零，而金屬籠接地后，籠內(nèi)場強(qiáng)不為零，而籠外場強(qiáng)為零。（由老師引導(dǎo)學(xué)生分析球殼內(nèi)部放入點(diǎn)電荷，分析不接地時電場的分布情況，再分析接地后電場的分布情況，從而作出解釋）附：教學(xué)設(shè)計(jì)中碰到的問題和困惑本節(jié)課的關(guān)鍵在于讓學(xué)生理解靜電平衡的過程，在此基礎(chǔ)上理解靜電屏蔽的原理并能夠加以利用，但鑒于電場本身的抽象性，學(xué)生剛剛開始接觸電場的概念，對電場的分布和特性都還不十分熟悉，在加上導(dǎo)體內(nèi)部的自由電荷做的無規(guī)則運(yùn)動，學(xué)生不太容易想清楚放入電場中的導(dǎo)體自由電

8、荷將怎樣運(yùn)動，這種運(yùn)動無法用實(shí)驗(yàn)展示，因此采用動畫模擬放入電場中的導(dǎo)體中的自由電荷的定向移動過程，想來應(yīng)該對學(xué)生理解這個過程有一定幫助，但從科學(xué)的角度來分析，電子真實(shí)的運(yùn)動情況是否真的如此還有待商榷，怎樣能夠更準(zhǔn)確、更形象、更真實(shí)地模擬電荷運(yùn)動還有待進(jìn)一步探討。物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，因此教學(xué)過程中應(yīng)該讓學(xué)生更多地觀察實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上能夠從科學(xué)的角度加以解釋，但靜電實(shí)驗(yàn)因天氣等原因不太容易成功，今后在實(shí)驗(yàn)儀器上是否可以在進(jìn)一步加以改進(jìn)，使靜電實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟诳刹僮餍浴⒖捎^察性以及能否真正她說明物理原理等方面能夠得到較大的改善。以上是我在教學(xué)設(shè)計(jì)中碰到的主要問題，希望有關(guān)專家能夠提出合理有效的意見和建議。謝謝。靜電屏蔽學(xué)案一、靜電感應(yīng)放在電場中的導(dǎo)體，自由電荷在 的作用下 的現(xiàn)象，叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。此時導(dǎo)體兩端出現(xiàn)的電荷叫 。E0二、靜電平衡(1)右圖中“ ”表示放入勻強(qiáng)電場E0中的一段導(dǎo)體中的一些自由電子，勻強(qiáng)電場E0方向水平向右，請?jiān)谟覉D中作出勻強(qiáng)電場E0對這些自由電荷的電場力的示意圖。(2)你認(rèn)為這些自由電子在電場力的作用下將向那一端遷移，遷移的結(jié)果將使導(dǎo)體左右兩側(cè)分別堆積何種感應(yīng)電荷?(3)感應(yīng)電荷建立的電場分布情況如何，請?jiān)趫D中畫出感應(yīng)電荷建立的電場電場線的大致分布。(4)請?jiān)趫D中畫出感應(yīng)電荷建立的電場對這些自由電子