問(wèn)題串主導(dǎo)下的《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G633.7" "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" "文章編號(hào)：1992-7711（2018）10-0127

教學(xué)內(nèi)容：人教版物理選修3-1《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》

教學(xué)目標(biāo)：

1. 知識(shí)與技能

（1）知道靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因，理解什么是靜電平衡狀態(tài)。

（2）知道靜電平衡時(shí)，凈電荷只分布在導(dǎo)體表面且導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零的特點(diǎn)。

（3）靜電屏蔽及其應(yīng)用。

（4）通過(guò)對(duì)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零的推導(dǎo)過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理的能力。

2. 過(guò)程與方法

借助實(shí)物與演示實(shí)驗(yàn)，分析靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布和內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)的特點(diǎn)，從而得到靜電保護(hù)的方法。

3. 情感、態(tài)度與價(jià)值觀

觀察生活中的現(xiàn)象，體會(huì)生活、生產(chǎn)中的靜電現(xiàn)象，培養(yǎng)探索樂(lè)趣。

教學(xué)重點(diǎn)：

1. 靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)。

2. 靜電屏蔽及其應(yīng)用。

教學(xué)難點(diǎn)：

運(yùn)用靜電平衡的知識(shí)，理解靜電平衡的特征，認(rèn)識(shí)導(dǎo)體的電荷分布特點(diǎn)。

教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)情境教學(xué)法

教學(xué)過(guò)程：

1. 實(shí)驗(yàn)引入：借用原人教版高中物理第一冊(cè)課本緒言中“籠外電閃雷鳴，籠內(nèi)小鳥(niǎo)安然無(wú)恙”實(shí)驗(yàn)情境引入，設(shè)疑激趣。

2. 講解新課：

（設(shè)問(wèn)）（1）電場(chǎng)的基本性質(zhì)：電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有什么的作用？

（2）金屬導(dǎo)體的重要特征（導(dǎo)電的原因）是什么？

（答）（1）電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用。

（2）（課件展示說(shuō)明）金屬導(dǎo)體內(nèi)部有大量的自由移動(dòng)的電荷（電子）。

（設(shè)問(wèn)）（3）如果我們給上邊的金屬導(dǎo)體加上一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，導(dǎo)體會(huì)有什么變化呢？

（用多媒體課件展示情境，即課本23頁(yè)圖1.7—1）

思考討論：

1. 導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電荷會(huì)在空間產(chǎn)生電場(chǎng)嗎？

2. 產(chǎn)生電場(chǎng)的方向怎樣？

3. 現(xiàn)在空間中有幾個(gè)電場(chǎng)存在？

4. 感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與外電場(chǎng)疊加，使導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)怎樣變化？

5. 內(nèi)部的電場(chǎng)被減弱了，但自由電子是不是仍然要受到電場(chǎng)力的作用，繼續(xù)定向移動(dòng)？

6. 繼續(xù)定向移動(dòng)的結(jié)果是什么？

7. 最終達(dá)到一種特殊的狀態(tài)，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零，定向移動(dòng)停止。

得出結(jié)論：處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零。

8. 把上邊的實(shí)心導(dǎo)體挖空，變成一個(gè)導(dǎo)體殼，對(duì)靜電平衡狀態(tài)有影響嗎？

9. 如果把一個(gè)小的導(dǎo)體放入導(dǎo)體殼中，小導(dǎo)體還會(huì)發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象嗎？

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)問(wèn)題串組織教學(xué)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)逐步深化。

前后呼應(yīng)：現(xiàn)在你該明白“籠外電閃雷鳴，籠內(nèi)小鳥(niǎo)安然無(wú)恙”了吧？

（教師講解）靜電現(xiàn)象在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用：

1. 有的電學(xué)儀器和電子設(shè)備的外面套有金屬罩

2. 中國(guó)科技館高壓放電區(qū)的保護(hù)

3. 靜電屏蔽衣

4. 收音機(jī)、汽車的天線

5. 小結(jié)與拓展：

（1）中國(guó)科技館高壓放電區(qū)的保護(hù)與其他的保護(hù)有什么區(qū)別？

（2）自擬題目撰寫(xiě)一篇以靜電知識(shí)為題材的科技小論文。

教學(xué)反思：本節(jié)是與生活聯(lián)系非常緊密的一節(jié)內(nèi)容，內(nèi)容雖然較為抽象，但卻更好的結(jié)合新課程理念。因此，本節(jié)課在教學(xué)設(shè)計(jì)上重視實(shí)驗(yàn)情境和問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)。學(xué)生在問(wèn)題串的引導(dǎo)下，積極觀察、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而思考討論解決問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)和思考得出結(jié)論的過(guò)程中感受物理的樂(lè)趣。

（作者單位：重慶復(fù)旦中學(xué)" "400012）