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視頻標簽：靜電現象的應用
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理人教版選修3-1第一章1.7靜電現象的應用_重慶市璧山中學校
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高中物理人教版選修3-1第一章1.7靜電現象的應用_重慶市璧山中學校
璧山中學校教學案
年級 高2019級
學科 物理
教材版本
人教版3-1
課（節\框） 第一章 第7節
單元(章、框)
題目
第一章 第7節 靜電現象的應用
教學設計
復備記錄
一、教學目標
1.理解靜電感應現象,知道靜電平衡條件； 2.理解靜電屏蔽 二、教學重、難點 重點：靜電現象的應用
難點：靜電感應現象的解釋 三、教學過程
（一）復習提問，導入新課
教師：同學們，你們生活中遇到過靜電嗎？ 學生：（老師引導學生回答生活中遇到的靜電現象） 老師：這些現象對你們造成困擾了么？ 學生：有的學生回答有有的學生回答沒有。
老師：靜電對有的同學沒有造成困擾，那是因為靜電的電壓不夠大，如果靜電的電壓很大呢？
學生：......
（引導學生聯系生活中的實際情況如打火機的起電子和實驗室中的感應起電機的電壓從而導入新課。）
老師：打火機的起電子能產生的電壓約為4KV，感應起電機的電壓約為20KV，你們想試試么？
學生：......
【演示實驗】毫發無損的小兔子
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......
學生：好殘忍啊~~
老師：操作一：用打火機的起電子轟擊小兔子的金屬鐵籠，觀察小兔子的
反應；
操作二：用感應起電機轟擊小兔子的金屬鐵籠，觀察小兔子的反應； 操作三：用更高電壓40KV的電子起電機轟擊小兔子的金屬鐵籠，觀察小兔子的反應；
操作四：關掉電子起電機，老師用手去觸碰電子起電機的金屬小球，老師的反應；
老師：為什么小兔子安然無恙呢？ 小組討論：
學生：（引導學生回答道有無電荷上來）
（二）新課教學
.探究一：探究金屬導體的電荷分布 1、實驗方案：用起電機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、尖端和內部；用驗電器檢驗各處帶電情況。
2、所需器材：電子起電機（感應起電機）、尖形布電器、絕緣金屬小球、驗電器、導線若干。
3、記錄數據：
內部 外部非尖端 外部尖端 起電機慢速（低電壓）驗電器張開角度 無
有一定角度
較大角度
起電機高速（高電壓）驗電器張開角度
無 有一定角度 較大角度
4、結論：（1）尖形布電器的外部有電荷，內部無電荷。
（2）尖形布電器的尖端所帶電荷較多。 探究二：原因分析
教師：根據以上實驗，我們可以知道，導體的外部帶有電荷內部不帶有電荷，原因是什么呢？我們得從金屬內部找一下原因：
教師：當我們把導
體放入電場中，導體上的自由電荷處于電場中將受電場力作用，導體那自由電荷受力，發生定向移動，從而重新分布．重新分布的電荷在導體內產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，使導體內部的電場減弱，只要內部場強不為零，導體兩面的正負電荷便繼續增加，導體的內部電場就會繼續削弱，直至導體內部的合場強都等于零的時候為止，這時導體內自由電子不再發生定向移動．
教師：我們把這種狀態叫做靜電平衡狀態。處于靜電平衡狀態的導體，有哪些特征呢？
學生：（引導學生回答，（1）內部場強處處為零（2）電荷分布不均勻。） 探究三：特點和應用
教師：既然內部場強處處為零；我們的一個典型應用就是靜電屏蔽。舉例說明靜電屏蔽的應用。
教師：同學們，你們有相應的例子么？
學生：（孕婦的金屬肚兜，鋼筋混凝土房子信號差......）
教師：電荷分布的另一個特點是電荷分布不均勻，電荷應該怎樣分布呢？
很容易發現，導體尖端的電荷密度很大，附近的電場很強空氣中殘留的帶電粒子在強電場的作用下發生劇烈的運動，把空氣中的氣體分子撞散„„這就是我們常說的尖端放電。
【科學史話】尖端放電的發現
富蘭克林為了證明電是從云端引下來的，一個新的思想掠過他的腦海，何不用風箏把天電引下來做試驗呢？于是，他用兩根輕的杉木條做成小十字架，用絲綢手帕蒙上，扎好。取一根尖細鐵絲固定在十字架的一頭，伸出約半米長，拴上牽引
風箏的亞麻繩，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）的信中描述了實驗的情況。由于雨水打濕了風箏和牽引風箏的亞麻繩，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產生的電毫無兩樣。富蘭克林寫道：“由此即可完全證明電物質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：同學們，你們有相應的例子么？
學生：（教材p27中的雷火煉殿；學校樓頂的避雷帶......） 【小知識】閃電防護
雷鳴電閃時在室外的人，為防雷擊，應當遵從四條原則．
一是人體應盡量降低自己，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附近，兩點間很大的電位差，如若人的兩腳分得很開，分別接觸相距遠的兩點，則兩腳間便形成較大的電位差，有強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．
四是不要進水中，因水體導電好，易遭雷擊．
總之，應當到較低處，雙腳合攏地站立或蹲下，以減少遭遇雷的機會． （三）課堂小結 （1）靜電平衡狀態
（2）靜電平衡狀態的特點和應用
① 靜電屏蔽 ② 尖端放電
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
