《静电现象的应用》教学设计

凌国亮 钱昭媛

摘 要：在基于实验创新引领探究式教学的理念指引下，进行《静电现象的应用》教学设计时，对人教版教材中的實验加以创新、改进和补充，让学生进行合作探究，力求突破教学难点。

关键词：实验创新；探究教学；静电现象；教学设计

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）6-0032-5

教材：人教版物理选修3-1第一章第7节

课时：45分钟

1 教材分析

1.1 课程标准要求

了解静电现象及其在生活生产中的应用。

1.2 本节内容在物理知识体系中的地位

本节内容是在学生学习了电荷的基本性质、库仑定律、电场强度与电势差等描述电场性质的物理量和物理规律之后，对静电场知识的综合运用，更是静电现象的具体应用。本节课旨在提高学生综合运用电学知识的能力，加强学生联系生活并解决实际问题的能力，也为后面学习带电粒子在电场中的运动奠定知识基础。

1.3 教材内容与体系安排

本节内容通过回顾之前学习的静电感应现象，创设导体在静电场中的情境，从理论上分析处在静电场中导体的特点，从而得出静电平衡状态的概念。利用“研究空腔导体表面电荷”的演示实验，归纳导体电荷分布的特点及电场特点。最后，将物理知识与生活紧密联系，介绍尖端放电和避雷针、静电屏蔽等静电现象。

2 学情分析

2.1 知识层面

学生已经学习了静电力、电场的叠加、电场线、等势面等静电场的知识，具备了综合探究静电现象的知识基础。

2.2 能力层面

高二学生已经具备一定的实验探究能力和实验设计能力，知道利用验电器、轻小物体来判断有无电场、电荷。但将物理知识与生活相结合并解决实际问题的能力较为薄弱。

2.3 思维层面

学生对于导体中自由电子的运动理解得不够深入，不容易意识到导体处在电场中，存在电子定向移动的现象。不能很好地掌握静电平衡下，导体的电荷分布及电场特点。

3 教学目标

3.1 知识与技能

（1）知道静电平衡状态下导体电场、电荷的分布特点；

（2）理解尖端放电现象及其过程，会解释生活中的尖端放电现象；

（3）理解静电屏蔽现象及其原理，能将其运用在生产生活中。

3.2 过程与方法

（1）通过观察演示实验及对实验现象的分析，培养分析和推理能力；

（2）在理论分析和实验探究的过程中，掌握探究物理规律常用的科学方法。

3.3 情感、态度与价值观

（1）体会科学的价值和运用，提高科技能更好地为人类服务的意识，形成科技具有两面性的价值观；

（2）通过实验和理论相结合，体会自然现象中的奇妙规律，培养学以致用的精神。

4 教学重难点

教学重点：静电平衡下导体的特点；尖端放电原理；静电屏蔽的应用。

教学难点：通过实验现象推理尖端放电的原因和静电屏蔽原理。

5 教学方法

教法：实验探究法，启发式讲授方法。

学法：主动探究，动手操作，小组交流。

6 教学用具

（1）探究实验仪器：电磁感应起电机，自制奶粉罐，流苏线（条状餐巾纸、头发丝、塑料丝）。

（2）尖端放电实验仪器（自制）：高压感应线圈，尖型导体，球型导体，铁架台，平行金属板，棉花，铁钉，小图钉，酒精，导线，木筷子等。

（3）静电屏蔽实验仪器：辉光球，氖管（电场激发下气体会发光），铁盒，锡纸。

7 教学流程图（如图1）

8 教学过程（表1）

（栏目编辑 邓 磊）