2019-2020年高中物理《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》教案6 新人教版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》教案6 新人教版選修3-1 一、教學(xué)目標(biāo)： 1、掌握歸納、演繹推理的方法，訓(xùn)練學(xué)生的推理能力。親身感受知識的建立過程。 2、通過概念建立、規(guī)律的得出培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和探究創(chuàng)造的心理品質(zhì)。 3、通過對靜電場中導(dǎo)體的自由電荷運動情況的討論，了解靜電平衡的概念，知道處于靜電平衡的導(dǎo)體的特征。 二、重點和難點： 重點：掌握靜電平衡的概念，理解導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)的特征是本節(jié)的重點 難點：應(yīng)用靜電平衡的知識，理解靜電平衡的特征，認(rèn)識導(dǎo)體的電荷分布特點是本節(jié)的難點。 教學(xué)策略：教師的引導(dǎo)，學(xué)生的討論、評議；再加動畫演示和實驗演示加深體會。 三、設(shè)計思路： 1、《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》是本章的難點內(nèi)容，概念規(guī)律非常抽象。學(xué)生只有在老師的指導(dǎo)下參與探究全過程，才能深刻理解電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點、規(guī)律?？朔季S定勢的負(fù)遷移和主觀臆斷的不良傾向，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究品質(zhì)。 2、本課題設(shè)計的另一思路旨在讓學(xué)生認(rèn)真討論，積極參與，體驗探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。這也是新課改的重要內(nèi)容。 3、本節(jié)教學(xué)設(shè)計的過程為：首先學(xué)生活動：對不帶電的金屬導(dǎo)體放入電場中發(fā)生靜電現(xiàn)象的討論；然后學(xué)生歸納，教師總結(jié)得出靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點。最后通過兩道例題鞏固加深理解。 四、教學(xué)流程 教學(xué)進(jìn)程 教師活動 學(xué)生活動 活動目標(biāo)及說明 （一）引入新課： 提問：1．電場的重要性質(zhì)是什么？ 2．金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？自由電子會怎樣移動？ 3．把金屬導(dǎo)體放入電場中，導(dǎo)體上會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？ 回答1：對放入其中的電荷有力的作用。 回答2：金屬導(dǎo)體中原子由原子核和電子組成，離原子核較遠(yuǎn)的電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動，成為自由電子，失去這種電子的原子便成為帶正電的離子。 回答3：呈電中性狀態(tài)的金屬導(dǎo)體放入靜電場中，導(dǎo)體內(nèi)自由電子便會因受到與場強方向相反的電場力的作用而向場強的反方向定向移動。兩端出現(xiàn)不同的電荷分布。 （二）探究新課： 一、靜電感應(yīng)現(xiàn)象及靜電平衡 1：現(xiàn)象的解釋 畫圖闡述：在電場中的導(dǎo)體沿著電場強度方向兩端出現(xiàn)等量異種電荷的現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。 復(fù)習(xí)舊課，引入新課，起到溫故知新的作用 2：靜電平衡狀態(tài) 按照課本畫圖 提問：1．電子的聚集會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？ 提問：2電子是否會永遠(yuǎn)這樣定向運動下去？ 提問：3最終會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？ 學(xué)生分組討論 每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié)果。 一組回答不準(zhǔn)確，另一組補充，修正 回答1：導(dǎo)體兩面出現(xiàn)的正負(fù)電荷會在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生與原電場方向相反的感生電場。這兩個電場疊加，使導(dǎo)體內(nèi)部的電場減弱。 回答2：只要導(dǎo)體內(nèi)部的合場強不為零，自由電子就會繼續(xù)做定向移動。導(dǎo)體兩面的正負(fù)電荷就會繼續(xù)增加，導(dǎo)體內(nèi)部的合場強會進(jìn)一步削弱，直到導(dǎo)體內(nèi)部的合場強等于零為止 回答3：導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動 第1、2兩個提問是解決靜電平衡問題的兩個重要問題。 導(dǎo)體放在電場中，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)是一個非?？斓倪^程，但是對這一過程分析卻非常重要。這樣做不僅突出了重點，也為突破難點打下基礎(chǔ) 畫圖闡述：當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動時，導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài) 教師借助于多媒體進(jìn)行動畫演示， 動畫演示加深學(xué)生印象 3：靜電平衡的條件 提問：靜電平衡的條件？ 通過學(xué)生們互相討論積極回答： 讓學(xué)生積極參與到課堂上來，使之真正成為課堂的主人，學(xué)習(xí)的主人。體會學(xué)習(xí)的樂趣。 4：靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點 （1）場強的特點 教師不再通過提問的方式來解決問題，而是放開手腳讓學(xué)生自由討論發(fā)揮，但提示學(xué)生可以先從導(dǎo)體中的場強這個方面去思考。 （當(dāng)學(xué)生回答內(nèi)部場強的特點時，教師順?biāo)浦厶岢鰧?dǎo)體外部場強的特點） 提問1：導(dǎo)體外部場強為什么有這樣的特點？提示學(xué)生可以用反證法 學(xué)生1回答：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的場強處處為零 學(xué)生2回答：靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其外部的場強方向必跟該點的表面垂直。 回答1：假如不是這樣，場強就會有一個沿導(dǎo)體表面的分量，導(dǎo)體上的自由電子就會發(fā)生定向移動，這就不是平衡狀態(tài)了。 教師的引導(dǎo)，學(xué)生的積極參與得到知識，而不要作為一個知識點硬塞給學(xué)生，否則沒有感性認(rèn)識，容易忘記。對學(xué)生的積極回答要及時肯定，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。 （2）電勢的特點 引導(dǎo)學(xué)生看課本書第19頁圖1.4-5中乙圖，一頭大一頭小的導(dǎo)體在靠近導(dǎo)體的一些等勢面為什么形狀很接近導(dǎo)體的形狀？ 提問2：除了正面解釋之外，能否用反證法證明 學(xué)生3回答：根據(jù)電勢差與電場強度的關(guān)系可知，若場強處處為零，則任意兩點間的電勢差為零，也就是導(dǎo)體上各點間的電勢都相等。所以，處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體，它的表面是個等勢面。 回答2：假如不是這樣，某兩點間就會存在電勢差，就有電場線的存在，導(dǎo)體上的自由電子就還會發(fā)生定向移動，這就不是平衡狀態(tài)了。 在分析和討論的過程中，教師要注意宏觀調(diào)控，穿插適當(dāng)?shù)闹敢蜌w納，做到放得開，收得攏。 闡述：地球是個極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個等勢體，這是我們可以把大地選做零電勢體的一個原因。 等勢體是個難點，要給學(xué)生一定的討論、思維時間。讓學(xué)生體會得到結(jié)論。 鞏固練習(xí) 例1：如圖，長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電量為q的點電荷放在距棒左端為R的某點.當(dāng)達(dá)到靜電平衡時，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點處產(chǎn)生的場強的大小為多大? 學(xué)生1回答：根據(jù)導(dǎo)體靜電平衡的特點，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點處產(chǎn)生的場強與電電荷在此點產(chǎn)生的場強等大反向所以答案為： 通過例題分析加深學(xué)生印象 （3）電荷分布的特點 演示課本25頁的法拉第圓筒實驗 提問1：由實驗現(xiàn)象能得到什么結(jié)論？為什么？ 學(xué)生1回答：靜電平衡狀態(tài)下帶電導(dǎo)體的電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面 學(xué)生2回答：因為導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為零，導(dǎo)體內(nèi)部就不可能有未被抵消的電荷，假如內(nèi)部某處有靜電荷，在它附近的場強就不可能為零。 帶點導(dǎo)體的電荷分布特點對于學(xué)生來說是十分深奧的問題，必須通過實驗才能加深體會 提問2：帶電導(dǎo)體的電荷是否均勻分布在導(dǎo)體的外表面？ 再次引導(dǎo)學(xué)生看課本書第19頁圖1.4-5中乙圖，一頭大一頭小的導(dǎo)體電荷在外表面分布的情況 動畫演示尖端放電的實驗 學(xué)生2回答：電荷分布不均勻，越尖的地方電荷分布越多，越平的地方電荷分布越少。 在教學(xué)過程中充分發(fā)揮現(xiàn)代化教學(xué)媒體的作用，使它真正為提高教學(xué)質(zhì)量服務(wù)。 闡述：靜電平衡時，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面，內(nèi)部沒有電荷；在導(dǎo)體表面，越尖銳的的位置，電荷的密度越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷。 鞏固練習(xí) 課堂小結(jié) 布置作業(yè) 例2：如圖所示，把一個帶正電的小球放人原來不帶電的金屬空腔球殼內(nèi)，小球帶不帶電？ 課后思考：為什么驗電器的頂部是金屬小球而不是針狀導(dǎo)體？ 學(xué)生回答：小球和球殼內(nèi)表面均不帶點，正電荷只分布在球殼外表面。 學(xué)生回答，糾正、補充 五、教學(xué)反思