1、精選優質文檔-傾情為你奉上靜電屏蔽教學設計云南師大附中 王勇【教育設計思想】本節課的關鍵在于理解放入電場中的導體如何達到靜電平衡的過程，讓學生想清楚處于靜電平衡狀態的導體內部場強處處為零，在此基礎上理解靜電屏蔽及其應用。鑒于學生剛剛開始接觸電場的概念，對電場的理解還比較模糊和生疏，因此對放入電場中的導體如何到達靜電平衡的過程，采用設問并讓學生自己解決的方法，讓所有學生在學習的過程中都能有所思，進一步加強學生對電場的理解，同時鍛煉和培養學生邏輯思維能力和推理能力，讓學生能夠從科學的角度理解放入電場中的導體，從不平衡到到達靜電平衡的過程，這樣可以很自然的得到處于靜電平衡狀態的導體，內部場強處處為零

2、，靜電屏蔽實際上是這一點的應用，到此學生應該很容易理解靜電屏蔽的原理并能加以利用。物理學是一門以實驗為基礎的學科，在教學過程中應該讓學生觀察物理實驗，尊重實驗事實，并能夠尋求恰當的方法，通過合理的推理和驗證，來揭示和總結物理現象背后的物理本質，因此這一節課應該以實驗為主線來組織教學，讓學生觀察實驗，總結物理規律，并能作出合理的解釋。【教學目標】知識與技能1理解靜電感應發生的過程2建立靜電平衡的概念3理解靜電屏蔽及其應用過程與方法通過思考和想象，理解靜電屏蔽，并能科學地加以解釋；通過合作與交流，提高團結協作的能力和與他人相處的能力；通過科學的教育方法，使學生綜臺素質得到提高。情感態度與價值觀滲透

3、科學與人文教育相結合，引領學生熱愛大自然，體驗獲得成功的喜悅。【教學準備】1實驗器材準備：驗電羽，驗電器，高壓感應線圈，感應起電機，金屬導體球，金屬網罩，法拉第籠，絕緣材料。2教育教學準備：把學生分成幾個小組，在教學過程中適時適當地進行討論、合作和交流。【教學過程】實驗一：通過高中物理課本（人教版修訂本）序言中的一個實驗引入新課，課本中是用感應起電機給裝有小鳥的金屬籠帶電，而金屬籠中的小鳥安然無恙，此處為了加強實驗的演示效果和方便操作，將感應起電機換成用高壓感應線圈對金屬籠放電，提出問題，讓學生帶著問題開始思考和學習。1靜電感應實驗二：靜電感應實驗這一段的教學主要采用學生觀察實驗并加以解釋的方

4、法，讓學生建立靜電感應的概 念，并明白感應電荷的含義。放入電場中的導體，導體內部的自由電荷由于受到電場力的作用，將在導體內部重新分布，這種放在電場中的導體，自由電荷重新分布的現象，叫靜電感應現象。此時導體兩端出現的電荷叫感應電荷。2靜電平衡E0A此處用以下幾個問題，讓學生結合課本研究靜電平衡的過程(1) 右圖中“ ”表示放入勻強電場E0中的一段導體中的一些自由電子，勻強電場E0方向水平向右，請在右圖中作出勻強電場E0對這些自由電荷的電場力的示意圖。(2)你認為這些自由電子在電場力的作用下將向那一端遷移，遷移的結果將使導體左右兩側分別堆積何種感應電荷?(3)感應電荷建立的電場分布情況如何，請在圖

5、中畫出感應電荷建立的電場電場線的大致勢布。(4)請在圖中畫出感應電荷建立的電場對這些自由電子的電場力示意圖。(5)隨著兩端堆積的電荷越來越多，感應電荷的電場越來越強，最終是否還會有電荷的定向移動？(6)最終感應電荷建立的電場與外電場疊加，導體內部場強應為多少?B最終引導學生得出結論：(1) 標志：自由電荷停止定向移動。(2) 特點：導體內部場強處處為零。3靜電屏蔽(1) 根據處于靜電平衡狀態的導體，內部場強處處為零的特點，引導學生理解靜電屏蔽的含義：導體殼可以保護它所包圍的區域，使這個區域不受外電場的影響，這種現象叫靜電屏蔽。 實驗三：靜電屏蔽實驗用感應起電機讓金屬導體球帶電，導體球能夠使放在

6、它附近的驗電羽張開，而用金屬網罩將驗電羽罩住之后，讓金屬導體球帶電，驗電羽將不會受到任何影響，此處讓學生觀察實驗現象并能夠合理解釋。該實驗由學生自己動手做，親自感受靜電屏蔽并能做出合理的解釋。實驗四：法拉第籠實驗用高壓電電擊金屬網做成的金屬籠，籠內站一人，籠內的人不受任何影響，而且可以用手觸摸金屬籠內壁，不會受任何影響。(2) 靜電屏蔽的應用高壓帶電作業時所用的屏蔽服。讓學生觀察工人高壓作業的圖片，讓學生想象屏蔽服的結構并作出解釋。通信電纜外面包一層鉛皮。(3) 空腔導體外部的屏蔽。實驗五：用感應起電機給金屬導體球帶電，導體球與一個驗電羽用一個金屬籠罩住，另一個驗電羽放在金屬籠外，當給導體球帶

7、電時，內外兩個驗電羽都張開，當把金屬籠接地時，籠內驗電羽依然張開，而籠外驗電羽不張開。該實驗由學生自己動手做實驗，引導學生總結出：不接地時，籠內外場強均不為零，而金屬籠接地后，籠內場強不為零，而籠外場強為零。（由老師引導學生分析球殼內部放入點電荷，分析不接地時電場的分布情況，再分析接地后電場的分布情況，從而作出解釋）附：教學設計中碰到的問題和困惑本節課的關鍵在于讓學生理解靜電平衡的過程，在此基礎上理解靜電屏蔽的原理并能夠加以利用，但鑒于電場本身的抽象性，學生剛剛開始接觸電場的概念，對電場的分布和特性都還不十分熟悉，在加上導體內部的自由電荷做的無規則運動，學生不太容易想清楚放入電場中的導體自由電

8、荷將怎樣運動，這種運動無法用實驗展示，因此采用動畫模擬放入電場中的導體中的自由電荷的定向移動過程，想來應該對學生理解這個過程有一定幫助，但從科學的角度來分析，電子真實的運動情況是否真的如此還有待商榷，怎樣能夠更準確、更形象、更真實地模擬電荷運動還有待進一步探討。物理學是以實驗為基礎的，因此教學過程中應該讓學生更多地觀察實驗，并在實驗的基礎上能夠從科學的角度加以解釋，但靜電實驗因天氣等原因不太容易成功，今后在實驗儀器上是否可以在進一步加以改進，使靜電實驗能夠在可操作性、可觀察性以及能否真正她說明物理原理等方面能夠得到較大的改善。以上是我在教學設計中碰到的主要問題，希望有關專家能夠提出合理有效的意見和建議。謝謝。靜電屏蔽學案一、靜電感應放在電場中的導體，自由電荷在 的作用下 的現象，叫靜電感應現象。此時導體兩端出現的電荷叫 。E0二、靜電平衡(1)右圖中“ ”表示放入勻強電場E0中的一段導體中的一些自由電子，勻強電場E0方向水平向右，請在右圖中作出勻強電場E0對這些自由電荷的電場力的示意圖。(2)你認為這些自由電子在電場力的作用下將向那一端遷移，遷移的結果將使導體左右兩側分別堆積何種感應電荷?(3)感應電荷建立的電場分布情況如何，請在圖中畫出感應電荷建立的電場電場線的大致分布。(4)請在圖中畫出感應電荷建立的電場對這些自由電子