電場中的導(dǎo)體

教學目標

知識目標
　　1、認識靜電感應(yīng)，知道感應(yīng)起電的原理和感應(yīng)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(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為零，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上；
　　3、知道靜電屏蔽現(xiàn)象及其應(yīng)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(dǎo)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(yīng)現(xiàn)象。
　　1、靜電平衡現(xiàn)象：導(dǎo)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(dǎo)體，內(nèi)部的場強處處為零；
　�。�2）處于靜電平衡的導(dǎo)體，電荷只分布在導(dǎo)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(dǎo)體，內(nèi)部場強處處為零，這樣，導(dǎo)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(dǎo)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(guān)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(dǎo)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(zhì)為基礎(chǔ)，調(diào)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(jié)論和結(jié)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(jié)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(chǔ)，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(guān)于演示實驗的建議：
　　實驗前做好實驗的準備，如：應(yīng)用法拉第圓筒演示靜電平衡導(dǎo)體，其內(nèi)部應(yīng)確定無凈余電荷．
　　在為學生講解時注意強調(diào)實驗的目的，不要讓學生死記硬背實驗的結(jié)論，可以通過習題加深對結(jié)論的理解．

 

教學設(shè)計示例

一、教學用具

　　金屬網(wǎng)罩（一個），驗電器（兩個），法拉第圓筒，驗電球，起電機．枕形導(dǎo)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(fù)習提問，引入新課

　　1、問題1：導(dǎo)體的重要特征是什么，為什么它可以導(dǎo)電？

　�。▽τ谶@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(zhì)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(dǎo)體的作用．（展示如下圖片）

　　教師繼續(xù)展示圖片，同時講解導(dǎo)體之所以能夠?qū)щ娛且驗閷?dǎo)體內(nèi)部有大量自由電荷（關(guān)于該點可以讓學生簡單回答）

2、問題2：當我們把導(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，這時的導(dǎo)體與無電場時的導(dǎo)體相比有什么不同特征？引導(dǎo)學生分析．

　　教師總結(jié)：若是金屬導(dǎo)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(dǎo)體的某些新的性質(zhì)．

二、新課內(nèi)容：

　　1、演示實驗視頻（內(nèi)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(jié)：

　　靜電感應(yīng)現(xiàn)象：在電場中的導(dǎo)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(yīng)現(xiàn)象．當外電場撤掉，導(dǎo)體兩端電荷又中和，可見靜電感應(yīng)現(xiàn)象中導(dǎo)體上凈電荷仍然為零．

　　教師出示圖片并講解：將不帶電的導(dǎo)體置于電場中時，導(dǎo)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(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)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(dǎo)體內(nèi)部的電場減弱，只要內(nèi)部場強不為零，導(dǎo)體兩面的正負電荷便繼續(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)部的合場強都等于零的時候為止，這時導(dǎo)體內(nèi)自由電子不再發(fā)生定向移動．

　　導(dǎo)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(jié)：

　�、凫o電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體上處處無電荷定向移動的狀態(tài)．

　　②特征：導(dǎo)體內(nèi)部處處場強為零．在這個特征基礎(chǔ)上進行推論，可得靜電場中導(dǎo)體的特點．

　　2、教師強調(diào)：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強處處為零．而且處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷只能分布在導(dǎo)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(dǎo)體內(nèi)部有凈電荷，電荷周圍有電場，那么導(dǎo)體內(nèi)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(jié)并強調(diào)．

　

　　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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