視頻標(biāo)簽：靜電現(xiàn)象的應(yīng)用

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視頻課題：高中物理人教版選修3-1第一章1.7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用_重慶市璧山中學(xué)校

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高中物理人教版選修3-1第一章1.7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用_重慶市璧山中學(xué)校

璧山中學(xué)校教學(xué)案 
年級 高2019級 
學(xué)科 物理 
教材版本 
人教版3-1 
課（節(jié)\框） 第一章 第7節(jié) 
單元(章、框)
題目 
第一章 第7節(jié) 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 
教學(xué)設(shè)計(jì) 
復(fù)備記錄 
一、教學(xué)目標(biāo) 
1.理解靜電感應(yīng)現(xiàn)象,知道靜電平衡條件； 2.理解靜電屏蔽 二、教學(xué)重、難點(diǎn) 重點(diǎn)：靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 
難點(diǎn)：靜電感應(yīng)現(xiàn)象的解釋 三、教學(xué)過程 
（一）復(fù)習(xí)提問，導(dǎo)入新課 
教師：同學(xué)們，你們生活中遇到過靜電嗎？ 學(xué)生：（老師引導(dǎo)學(xué)生回答生活中遇到的靜電現(xiàn)象） 老師：這些現(xiàn)象對你們造成困擾了么？ 學(xué)生：有的學(xué)生回答有有的學(xué)生回答沒有。 
老師：靜電對有的同學(xué)沒有造成困擾，那是因?yàn)殪o電的電壓不夠大，如果靜電的電壓很大呢？ 
學(xué)生：...... 
（引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活中的實(shí)際情況如打火機(jī)的起電子和實(shí)驗(yàn)室中的感應(yīng)起電機(jī)的電壓從而導(dǎo)入新課。） 
老師：打火機(jī)的起電子能產(chǎn)生的電壓約為4KV，感應(yīng)起電機(jī)的電壓約為20KV，你們想試試么？ 
學(xué)生：...... 
【演示實(shí)驗(yàn)】毫發(fā)無損的小兔子 
老師：你們不敢去接觸20KV電壓，我也不敢，只有讓勇敢的小兔子來代替我們...... 
學(xué)生：好殘忍啊~~ 
老師：操作一：用打火機(jī)的起電子轟擊小兔子的金屬鐵籠，觀察小兔子的
 



反應(yīng)； 
操作二：用感應(yīng)起電機(jī)轟擊小兔子的金屬鐵籠，觀察小兔子的反應(yīng)； 操作三：用更高電壓40KV的電子起電機(jī)轟擊小兔子的金屬鐵籠，觀察小兔子的反應(yīng)； 
操作四：關(guān)掉電子起電機(jī)，老師用手去觸碰電子起電機(jī)的金屬小球，老師的反應(yīng)； 
老師：為什么小兔子安然無恙呢？ 小組討論： 
學(xué)生：（引導(dǎo)學(xué)生回答道有無電荷上來）        
（二）新課教學(xué) 
.探究一：探究金屬導(dǎo)體的電荷分布   1、實(shí)驗(yàn)方案：用起電機(jī)讓尖形布電器帶上電，用帶有絕緣手柄的金屬小球去接觸尖形布電器外部、尖端和內(nèi)部；用驗(yàn)電器檢驗(yàn)各處帶電情況。  
  2、所需器材：電子起電機(jī)（感應(yīng)起電機(jī)）、尖形布電器、絕緣金屬小球、驗(yàn)電器、導(dǎo)線若干。  
  3、記錄數(shù)據(jù)： 
 
內(nèi)部 外部非尖端 外部尖端 起電機(jī)慢速（低電壓）驗(yàn)電器張開角度 無 
有一定角度 
較大角度 
起電機(jī)高速（高電壓）驗(yàn)電器張開角度 
無 有一定角度 較大角度 
 



4、結(jié)論：（1）尖形布電器的外部有電荷，內(nèi)部無電荷。 
    （2）尖形布電器的尖端所帶電荷較多。 探究二：原因分析 
教師：根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，我們可以知道，導(dǎo)體的外部帶有電荷內(nèi)部不帶有電荷，原因是什么呢？我們得從金屬內(nèi)部找一下原因： 
教師：當(dāng)我們把導(dǎo)
體放入電場中，導(dǎo)體上的自由電荷處于電場中將受電場力作用，導(dǎo)體那自由電荷受力，發(fā)生定向移動(dòng)，從而重新分布．重新分布的電荷在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)與原電場反向的電場，阻礙電荷定向移動(dòng)，該電場與外電場疊加，使導(dǎo)體內(nèi)部的電場減弱，只要內(nèi)部場強(qiáng)不為零，導(dǎo)體兩面的正負(fù)電荷便繼續(xù)增加，導(dǎo)體的內(nèi)部電場就會繼續(xù)削弱，直至導(dǎo)體內(nèi)部的合場強(qiáng)都等于零的時(shí)候?yàn)橹�，這時(shí)導(dǎo)體內(nèi)自由電子不再發(fā)生定向移動(dòng)． 
教師：我們把這種狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)。處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，有哪些特征呢？ 
學(xué)生：（引導(dǎo)學(xué)生回答，（1）內(nèi)部場強(qiáng)處處為零（2）電荷分布不均勻。） 探究三：特點(diǎn)和應(yīng)用 
教師：既然內(nèi)部場強(qiáng)處處為零；我們的一個(gè)典型應(yīng)用就是靜電屏蔽。舉例說明靜電屏蔽的應(yīng)用。 
  
 



  
教師：同學(xué)們，你們有相應(yīng)的例子么？ 
學(xué)生：（孕婦的金屬肚兜，鋼筋混凝土房子信號差......） 
教師：電荷分布的另一個(gè)特點(diǎn)是電荷分布不均勻，電荷應(yīng)該怎樣分布呢？ 
 很容易發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場很強(qiáng)空氣中殘留的帶電粒子在強(qiáng)電場的作用下發(fā)生劇烈的運(yùn)動(dòng)，把空氣中的氣體分子撞散„„這就是我們常說的尖端放電。 
【科學(xué)史話】尖端放電的發(fā)現(xiàn) 
富蘭克林為了證明電是從云端引下來的，一個(gè)新的思想掠過他的腦海，何不用風(fēng)箏把天電引下來做試驗(yàn)?zāi)兀坑谑�，他用兩根輕的杉木條做成小十字架，用絲綢手帕蒙上，扎好。取一根尖細(xì)鐵絲固定在十字架的一頭，伸出約半米長，拴上牽引
風(fēng)箏的亞麻繩，亞麻繩的下端接絲綢帶，在接頭處掛一把鑰匙。在他兒子的陪同下，他把風(fēng)箏放上天，只等雷雨天氣的到來。1752年10月19日他在給友人柯林孫（P．Collinson）的信中描述了實(shí)驗(yàn)的情況。由于雨水打濕了風(fēng)箏和牽引風(fēng)箏的亞麻繩，云層中的電沿濕繩傳到萊頓瓶里。等雨過后，拆下萊頓瓶，再按通常的方法使萊頓瓶放電，放出的電跟用摩擦起電機(jī)產(chǎn)生的電毫無兩樣。富蘭克林寫道：“由此即可完全證明電物質(zhì)和閃電純屬同一回事。”  
教師：生活中我們也有很多這樣的例子： 
 



  
          
教師：同學(xué)們，你們有相應(yīng)的例子么？ 
學(xué)生：（教材p27中的雷火煉殿；學(xué)校樓頂?shù)谋芾讕?.....） 【小知識】閃電防護(hù) 
雷鳴電閃時(shí)在室外的人，為防雷擊，應(yīng)當(dāng)遵從四條原則． 
一是人體應(yīng)盡量降低自己，以免作為凸出尖端而被閃電直接擊中． 二是人體與地面的接觸面要盡量縮小以防止因“跨步電壓” 造成傷害．所謂跨步電壓是雷擊點(diǎn)附近，兩點(diǎn)間很大的電位差，如若人的兩腳分得很開，分別接觸相距遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，則兩腳間便形成較大的電位差，有強(qiáng)電流通過人體使人受傷害．  
三是不可到孤立大樹下和無避雷裝置的高大建筑體附近，不可手持金屬體高舉頭頂． 
四是不要進(jìn)水中，因水體導(dǎo)電好，易遭雷擊． 
總之，應(yīng)當(dāng)?shù)捷^低處，雙腳合攏地站立或蹲下，以減少遭遇雷的機(jī)會． （三）課堂小結(jié) （1）靜電平衡狀態(tài) 
（2）靜電平衡狀態(tài)的特點(diǎn)和應(yīng)用 
 



① 靜電屏蔽 ② 尖端放電

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