《4靜電的防止與利用》設(shè)計

《4靜電的防止與利用》教學(xué)設(shè)計教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.知道什么是靜電平衡狀態(tài)，能說出靜電平衡產(chǎn)生的條件；2.掌握靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體特點；3.了解尖端放電、靜電屏蔽現(xiàn)象及其應(yīng)用。過程與方法通過分析靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因，使學(xué)生理解靜電平衡狀態(tài)。情感、態(tài)度與價值觀通過概念建立、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)。教學(xué)重點靜電平衡狀態(tài)下電場中導(dǎo)體的特點教學(xué)難點分析靜電屏蔽的特點教學(xué)過程導(dǎo)入為什么給車加油前要觸摸一下靜電釋放器？把一只小鳥放入一個用金屬網(wǎng)制成的鳥籠中，再把鳥籠放入高壓電場中，鳥會安然無恙嗎？如果人在金屬籠子里，給籠子加上高壓電，人安全嗎？一、靜電感應(yīng)教師：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？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)。二、靜電平衡1.電子的聚集會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？2.電子是否會永遠(yuǎn)這樣定向運動下去？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)。3.最終會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？總結(jié)：靜電平衡的條件通過學(xué)生們互相討論積極回答：三、靜電平衡的特點處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部的場強處處為零。導(dǎo)體內(nèi)部無電場線分布，外表面處場強方向必跟該點的表面垂直。四、靜電平衡時導(dǎo)體上電荷的分布的特點1.靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈剩電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。2.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，在導(dǎo)體的外表面越尖銳的位置，電荷的密度越大（即單位面積電荷量多），周圍的場強越大。3.尖端放電（1）導(dǎo)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(fā)生劇烈的運動，把空氣中的氣體分子撞散，即使分子中的正負(fù)電荷分離，這個現(xiàn)象叫做空氣的電離。（2）那些所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷相反的粒子，由于吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷，這個現(xiàn)象叫做尖端放電。（3）應(yīng)用：避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施。五、靜電屏蔽1.靜電屏蔽的定義教師：回到課前的問題：把一只小鳥放入一個用金屬網(wǎng)制成的鳥籠中，再把鳥籠放入高壓電場中，鳥會安然無恙嗎？如果人在金屬籠子里，給籠子加上高壓電，人安全嗎？【演示】處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的表面，如果將這個導(dǎo)體掏空呢？靜電平衡時，內(nèi)部沒有電荷，所以導(dǎo)體殼內(nèi)空腔里的電場強度也處處為0。教師：導(dǎo)體球殼內(nèi)(或金屬網(wǎng)罩)達(dá)到靜電平衡后，內(nèi)部場強處處為0，不受外部電場的影響，內(nèi)部的儀器不會受到外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。2.靜電屏蔽的應(yīng)用（1）電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋，可以對人體起到靜電屏蔽作業(yè)，使人安全作業(yè)。（2）三條輸電線的上方還有兩條導(dǎo)線，與大地相連，形成一個稀疏的金屬網(wǎng)，把高壓線屏蔽起來，免遭雷擊。3．靜電屏蔽的兩種情況