物理人教版高中选修3-1关于静电感应演示实验的一些想法

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一次探究实验之探究过程带来的启示——人教版《选修3-1》“静电感应”实验的探索过程

一次探究实验之探究过程带来的启示——人教版《选修3-1》
“静电感应”实验的探索过程
杨丽萍
【期刊名称】《高中数理化》
【年(卷),期】2015(0)8
【摘要】一直以来由于高考的考试方式，以及偏远地区学校的实验条件，物理课
堂中，不可能每一个教材中的实验都能完成，而且有一些有条件能完成的实验，由于环境的因素，也不能达到预期的效果，久而久之，教师就把课堂中的一些演示实验改为讲实验了。

【总页数】2页(P36-37)
【关键词】探究实验;静电感应;探究过程;人教版;选修;物理课堂;实验条件;偏远地区【作者】杨丽萍
【作者单位】云南省玉溪师院附属中学
【正文语种】中文
【中图分类】G633.91
【相关文献】
1.一次探究实验之探究过程带来的启示 [J], 杨丽萍
2.做好实验,探究杠杆——“杠杆”教学过程中的实验设计及教学启示 [J], 沈孝兵
3.做好实验,探究力的相互作用——“力的作用是相互的”教学过程中的实验设计
及教学启示 [J], 沈孝兵
4.基于核心素养的高中生物学实验教学过程性评价策略
——以人教版探究植物细胞的吸水和失水为例 [J], 高嘉欣;刘飞;王兴泉
5.高中物理教材实验的探究水平与过程技能研究——以2019年人教版、沪科教版、粤教版必修部分为例 [J], 邱文婷;张军朋
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高中物理_静电现象的应用教学设计学情分析教材分析课后反思

静电现象的应用【教学设计】教学过程一、实验引入，复习提问1、思考与讨论：通过实验引入，并让学生讨论回答：（1）什么是静电感应现象？（2）静电感应的实质是什么？（3）是什么力使导体中的正负电荷分开，电荷重新分布稳定后，导体表面和内部有电荷移动吗？问题：把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中，结果如何呢？讨论线索：1、金属导体为什么容易导电？2、自由电子如何移动？3、自由电子会在什么地方聚积？4、电子的聚积会出现怎样的结果？5、最终会出现怎样的现象？（利用线索引导学生分析，介绍金属导体内部结构特点以及分析金属导体在放在电场中的现象．）总结：若是金属导体，自由电子在电场力作用下将发生定向移动使两端出现不同的电荷分布，从而引起导体的某些新的性质．二、新课内容：（一）静电平衡状态动画演示：静电平衡状态将不带电的导体置于电场中时，导体内自由电荷受力，发生定向移动，从而重新分布。

重新分布的感应电荷在导体内产生一个与外电场反向的电场，阻碍电荷定向移动，该电场与外电场叠加，使导体内部的电场减弱，只要内部场强不为零，导体两面的正负电荷便继续增加，导体的内部电场就会继续削弱，直至导体电原内部的合场强都等于零的时候为止，这时导体内自由电子不再发生定向移动。

总结：①导体中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态。

②特征：导体内部场强处处为零。

在这个特征基础上进行推论，可得静电场中导体的其他特点：导体表面附近任何一点的电场线与这点的表面垂直；处于静电平衡状态的整个导体是个等势体。

（二）、导体上电荷分布探究——法拉第“圆筒实验”播放法拉第圆筒实验的实验视频。

由实验视频可以得出结论：特点1：达到静电平衡时，导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。

特点2：在导体表面，越尖锐的位置电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的地方几乎没有电荷。

（三）、尖端放电1、尖端放电导体尖端的电荷密度大，附近的电场很强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的正负电荷分离。

高二物理选修3-1静电现象的应用知识点

高二物理选修3-1静电现象的应用知识点静电现象的应用是物理选修3-1的重要知识点，高二学生需要认真学好这部分内容，下面是店铺给大家带来的高二物理选修3-1静电现象的应用知识点，希望对你有帮助。

高二物理选修3-1静电现象的应用知识点一、静电感应现象1. 导体：容易导电的物体叫导体。

2. 导体中存在大量自由电荷。

常见的导体有：金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液等。

3. 静电感应现象：放入电场中的导体，其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向作定向移动，致使导体的两端分别出现等量的正、负电荷。

这种现象叫静电感应现象。

4. 感应电荷：静电感应现象中，导体不同部分出现的净电荷。

二、静电平衡状态下导体的电场1. 静电场中导体内电场分布2. 静电平衡：电场中导体内(包括表面上)自由电荷不再发生定向移动的状态叫做静电平衡状态。

3. 静电平衡导体的特性：(1)导体内部场强处处为零(2) 导体是等势体,表面为等势面(3)导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直三、导体上电荷分布1. 法拉弟圆桶实验2. 静电平衡时，超导体上电荷分布规律：导体内部无净电荷，电荷只分布在导体的外表面在超导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷位置几乎没有电荷。

3. 尖端放电：四、静电屏蔽1. 空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住，使其不受外电场的影响。

2. 静电屏蔽的两种情况导体内腔不受外界影响：接地导体空腔外部不受内部电荷影响：3. 静电屏蔽的本质：静电感应与静电平衡4. 静电屏蔽的应用：电学仪器和电子设备外面金属罩、通讯电缆外层金属套电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋高二物理选修3-1知识点研究带电粒子在电场中的运动要注意以下三点：1. 带电粒子受力特点。

2. 结合带电粒子的受力和初速度分析其运动性质。

3. 注意选取合适的方法解决带电粒子的运动问题。

电源电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

高中物理选修3-1优秀教案静电现象的应用

第七节静电现象的应用教学设计第七节静电现象的应用一、教材分析1、本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论，积极参与，体验探索自然规律的艰辛和喜悦，培养学生学习物理的兴趣，这也是新课改的重要内容。

2、本节教学设计的过程为：首先学生活动：对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论；然后学生归纳，教师总结得出静电平衡状态下导体的特点，最后通过两道例题巩固加深理解。

二、教学目标：1、掌握归纳、演绎推理的方法，训练学生的推理能力，亲身感受知识的建立过程。

2、通过概念建立、规律的得出培养学生认真严谨的科学态度和探究创造的心理品质。

3、通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特征。

三、重点和难点：重点：掌握静电平衡的概念，理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点难点：应用静电平衡的知识，理解静电平衡的特征，认识导体的电荷分布特点是本节的难点。

四、学情分析《静电现象的应用》是本章的难点内容，概念规律非常抽象。

学生只有在老师的指导下参与探究全过程，才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律，克服思维定势的负移和主观臆断的不良倾向，培养学生认真严谨的科学探究品质。

五教学方法：教师的引导，学生的讨论、评议；再加动画演示和实验演示加深体会。

六、课前准备1．学生的学习准备：预习初步把握静电感应现象和静电平衡状态下导体场强的特点2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

提问：1．电场的重要性质是什么？2．金属导体的微观结构如何？自由电子会怎样移动？（二）情景导入、展示目标。

把金属导体放入电场中，导体上会出现怎样的现象？（三）合作探究、精讲点拨：一、静电感应现象及静电平衡1：现象的解释画图阐述：在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷的现象叫做静电感应。

高中物理(选修3-1)最基础考点系列：考点1 感应起电含解析

感应起电(选修3-1第一章：静电场的第一节电荷守恒定律)★★★○○○（1）感应起电现象当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。

（2）感应起电的原因电荷间的相互作用，或者说是电场对电荷的作用。

感应起电是起电一种方式，原来的导体不带电，放在带电体旁边后，它的两端就感应出了异种电荷，此时将导体分开，则这两个物体就带上了等量的不同种类的电荷。

常见的错误：（1）不能认为任何物体放在带电体旁边都会感应出电荷。

在带电体旁边放的一定是导体，而不是绝缘体，因为绝缘体中的自由电荷是不能自由移动的；（2）不能认为导体一旦被分开，这两个物体就带上了等量的异种电荷。

当带电体在导体旁边时分开导体，则会带上等量的异种电荷，当带电体先离开后，再分开，导体就不带电了；（3）在这个过程中有电能的产生，不能认为违背能量守恒。

从能量的角度看，将导体分开时，要克服电荷间的吸引力，所以被分开的两个物体才会有一定的电能。

如图1所示，在带电体C 的右侧有两个相互接触的金属导体A 和B ，均放在绝缘支座上．若先将C 移走，再把A ．B 分开，则A________电，B________电．若先将A 、B 分开，再移走 C ，则A ________电，B _______电．【答案】不带不带带负带正1．如图2所示，当带正电的球C 移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上的电荷移动情况是（）A ．枕形金属导体上的正电荷向B 端移动，负电荷不移动B ．枕形金属导体上的带负电的电子向A 端移动，正电荷不移动C ．枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D ．枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动【答案】B【精细解读】由于受C 处正点电荷的影响，根据静电感应原理可知，枕形导体上带负电的电子向A 端移动. 选项B 正确.2．（2015-2016学年北京二十四中高二（上）期末）使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是（）A ．B ．C ．D ．【答案】B图1【精细解读】由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故验电器的上端应带上与小球异号的电荷，而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷；故只有B符合条件．故选：B．考点：静电现象的解释．3．如图4所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则（）A．金属球一定不带电B．金属球可能带负电C．金属球可能带正电D．金属球一定带负电【答案】B每道试题20分，总计100分1．如图所示，用起电机使金属球A带正电，靠近验电器B，则( )A．验电器金箔张不开，因为球A没有和B接触B．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了正电C．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负电D．验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电【答案】D【解析】带电金属球靠近验电器时，验电器发生静电感应，在箔片上感应出同种电荷，所以箔片带正电，故本题选D.2．如图所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下。

静电感应的原理和应用实验

静电感应的原理和应用实验一、静电感应的原理静电感应是指当一个带电体靠近一个中性体时，中性体产生电荷的分布发生改变，从而使中性体产生一个局部的电荷分布。

这个现象是由于带电体产生的电场作用于中性体上的电荷所引起的。

具体的静电感应原理如下：1.当带电体靠近中性体时，带电体产生的电场作用于中性体上的电荷。

2.由于电场的作用，中性体上的电荷受到排斥或吸引。

3.电荷受到排斥或吸引后，会在中性体上产生一个局部的电荷分布，使得中性体两侧的电荷数量不再均衡。

4.这种电荷不平衡的分布使得中性体的某个部分带上了正电荷，而另一部分带上了负电荷，形成了静电感应。

二、静电感应的应用实验静电感应是一个重要的物理现象，在实际生活和科学研究中有着广泛的应用。

以下是一些常见的静电感应的应用实验：1. 实验材料准备•塑料梳或橡胶棒•丝绸布或抹布•金属容器或聚乙烯薄膜•铁钥匙或纸片2. 静电感应的实验步骤1.将塑料梳或橡胶棒反复梳理或摩擦丝绸布或抹布，使其带电。

2.将带电的塑料梳或橡胶棒靠近金属容器或聚乙烯薄膜，观察金属容器或聚乙烯薄膜上是否产生了静电感应。

3.用带电的塑料梳或橡胶棒靠近铁钥匙或纸片，观察铁钥匙或纸片上是否产生了静电感应。

3. 实验结果解析通过以上的实验步骤，我们可以观察到以下结果：•当带电的塑料梳或橡胶棒靠近金属容器或聚乙烯薄膜时，金属容器或聚乙烯薄膜上会出现静电感应。

金属容器或聚乙烯薄膜会吸引或排斥带电塑料梳或橡胶棒的电荷，从而在其表面产生电荷分布，表现出相应的静电效应，如留下电荷痕迹或产生电晕等。

•当带电的塑料梳或橡胶棒靠近铁钥匙或纸片时，铁钥匙或纸片上也会出现静电感应。

铁钥匙或纸片会被带电体的电场作用，其自身的电荷受到排斥或吸引，从而在其表面产生局部的电荷分布。

4. 实验讨论和总结通过以上的实验结果，我们可以得出以下讨论和总结：•静电感应是带电体和中性体之间的相互作用现象，是由于电荷之间的相互作用而引起的。

•静电感应能够在中性体上产生电荷分布，使中性体局部带上正电荷或负电荷。

高中物理：对静电感应及静电平衡的深入理解

面对静电感应及静电平衡、静电屏蔽的问题，很多同学都是觉得说不清道不明，这个问题就成为了高中物理中的一大难点。

仅仅根据课本的“电场力角度理解”来分析静电感应相关问题，的确会存在很多困难，但如果能够结合本文介绍的“库仑力角度理解”和“电势能角度理解”来灵活分析这个问题，则会使得静电感应相关问题变得简单易懂。

请读者们仔细体会。

一、课本的“电场力角度”理对静电感应及静电平衡的深入理解解1、电荷的移动与分布如图4-3-1甲所示为一外电场E 0，现将不带电的导体放入该电场，则导体中的自由电荷（比如金属导体中的自由电子）就会在外电场施加的电场力作用下发生定向移动，进而使导体的两侧带上等量的异种电荷——即感应电荷，感应电荷会在导体内激发电场——感应电场E ＇，E ＇的方向与外电场E 0的方向相反，如图4-3-1乙所示；只要0E E <'，导体内的合场强E E E '+=0就不为零，还与E 0方向相同，自由电荷就会继续定向移动，感应电场E ＇就会继续增大，直到00='+=E E E ，如图4-3-1丙所示；此后，导体内的自由电荷不再受电场力的作用，因而也就不再发生定向移动——达到静电平衡状态。

从上述分析可以看出，达到静电平衡后，净电荷（正负电荷抵消后剩下的电荷）只分布在导体的表面，而导体内部是没有净电荷堆积的——关于这一点，还可以用反证法进一步说明：若导体内还有净电荷，则该净电荷将在其附近激发除外电场E 、感应电场E ＇外的附加电场E ＇＇，这将导致该净电荷附近的电场强度不可能为零，导体中的自由电荷将继续发生定向移动——这不满足静电平衡的定义。

【例1】长为L 的导体棒原来不带电，现将一带电量为＋q 的点电荷放在距导体棒左端R 处，如图4-3-2所示，当导体棒达到静电平衡后，求棒上感应电荷在棒内中点O 处产生的电场强度的大小和方向．[解析]点电荷q 在P 点产生的电场强度为12()2q E k L R =+，方向向右；由静电平衡规律可知，感应电荷在P 点产生的电场强度E 2与E 1满足120E E +=；联立解得22()2q E k L R =-+，负号表示方向与E 1相反，即方向向左。

静电感应实验方法探讨

静电感应实验方法探讨静电感应实验方法探讨甘忠通崇义中学高中电场一章中关于静电方面的实验较多,而静电实验也是教师上课时较难控制的,甚至有些教师对静电实验进行了错误的讲解。

其主要原因是没有深入的了解实验的一些条件，当然也有一些教师只是纸上谈兵，跟本没有自己认真去做实验，这样出现错误的讲解也就不足为奇了。

静电感应是高中电场中第一节《电荷、库仑定律》中的第一个实验。

这个实验现象在日常生活中应用的也很广泛，后面我们学习静电屏蔽等内容也是要用到它。

可见对静电感应现象理解透彻对学生学好这一章知识非常重要，而教师上课时所需的静电，大部分人也是采用感应起电的方法获得，现于很少人用玻璃棒、橡胶棒摩擦起电了，因为这种摩擦起电所带的电量不是很足且易漏掉，对我们做静电实验影响较大，有些教师平时静电实验做不成功，这也是一个原因。

现在我们来探讨静电感应实验的一些方法和注意事项。

课本上是用带电小球、枕形导体来做这个实验的，这种方法有几个问题要解决。

一是带电小球如何带上足够的电量，且能保持较长时间不衰减；二是两金属箔是否容易张开和闭合；三是感应起电后的两枕形导体是否容易漏电。

如果以上问题得以解决，这个实验也就成功一大半了，以下我们就来分析和解决。

1、首先要对静电有深入的了解。

所谓静电，就是不流动的电荷或称静电荷。

它的产生有各种各样的原因，最简单的如摩擦起电，比较常见和常遇到的有：脱毛衣时衣服上出现的静电放电火花，在干燥季节时，人们在地毯上行走时就可能产生静电，当你的手伸向金属物体时，手指就会对它放电。

总之，产生了电荷，一时又流不走，或不能放掉，就形成静电（荷）。

虽然静电荷的量很小，但其电压却很高，一般能达到千伏级，甚至万伏级。

因为电压与电荷量成正比，而与电容成反比。

可是电容通常都很小，所以静电荷的电压很高。

实验室产生静电的方法有：一、摩擦起电。

玻璃棒与丝绸摩擦、橡胶棒与毛皮摩擦；二、利用静电感应来带电。

利用静电感应应使验电器带电；或利用起电盘感应起电；也可用韦氏感应起电机和范德格拉夫起电机起电。

静电感应实验原理

静电感应实验原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊超有趣的静电感应实验原理！
你想想，冬天的时候，是不是有时候脱衣服会噼里啪啦地响，还会有小火花？那就是静电在搞鬼啦！静电感应实验就像一场神奇的魔法秀。

就比如说，咱拿一个带正电的物体靠近一个不带电的金属球吧。

哇塞，这时候，金属球上的电子就好像被施了魔法一样，开始疯狂地跑动！它们会被吸引到靠近带正电物体的那一侧呢，这一侧就会带上负电，而另一侧就可怜巴巴地带上正电啦。

这就好像是一个班级，突然来了个超级有魅力的同学（带正电物体），其他同学（金属球上的电子）就会不由自主地向他靠拢或者远离呀！神奇不神奇？
再举个例子，你看，摩擦起电知道吧？用尺子在头发上摩擦几下，就能吸起小纸片。

这也是静电感应的一种表现呀！静电就像是个调皮的小精灵，时不时地就出来蹦跶一下。

你肯定会好奇，这静电感应到底有啥用呀？哎呀呀，用处可大啦！比如在工业生产中，可以利用静电感应来分离物质呢！
我觉得吧，静电感应实验真的是超级超级有意思，能让我们看到平时看不到的奇妙现象。

它就像是打开科学大门的一把神奇钥匙，让我们对这个世界有了更多的了解和探索。

所以，大家可千万别小看了这小小的静电感应实验原理，它里面蕴含着大大的科学奥秘呢！。

人教版物理【选修3-1】优秀教案：1.7《静电现象的应用》

二、教学目标：1、掌握归纳、演绎推理的方法，训练学生的推理能力，亲身感受知识的建立过程。

2、通过概念建立、规律的得出培养学生认真严谨的科学态度和探究创造的心理品质。

3、通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特征。

四、学情分析《静电现象的应用》是本章的难点内容，概念规律非常抽象。

五教学方法：教师的引导，学生的讨论、评议；再加动画演示和实验演示加深体会。

七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

提问：1．电场的重要性质是什么？2．金属导体的微观结构如何？自由电子会怎样移动？（二）情景导入、展示目标。

观察静电感应现象实验报告

观察静电感应现象实验报告一、引言静电是指物体带有的正负电荷之间的电荷差异。

静电感应是指当一个带电物体靠近一个中性物体时，中性物体的某些部分会受到带电物体的电场影响，而产生电荷分离的现象。

本实验旨在观察静电感应现象，并探究其原理。

二、实验材料和方法1. 实验材料：塑料杯、细铜丝、塑料棒、小纸片、羽毛等。

2. 实验方法：(1) 将塑料杯放在桌子上，使其保持稳定。

(2) 在塑料杯内部的侧面固定一根细铜丝，使其自由悬垂。

(3) 用塑料棒摩擦后，将其靠近铜丝，观察铜丝的变化。

(4) 将小纸片或羽毛靠近塑料杯，观察其变化。

三、实验结果和分析1. 实验结果：(1) 当塑料棒靠近铜丝时，铜丝会受到塑料棒的电场影响，发生电荷分离现象。

其中，与塑料棒靠近的一端的铜丝带有与塑料棒相反的电荷，而另一端的铜丝则带有与塑料棒相同的电荷。

(2) 当小纸片或羽毛靠近塑料杯时，它们也会受到塑料杯电场的影响，发生电荷分离现象。

其中，与塑料杯靠近的一端的纸片或羽毛带有与塑料杯相反的电荷，而另一端则带有与塑料杯相同的电荷。

2. 实验分析：(1) 静电感应是由于带电物体的电场对中性物体的影响而产生的。

当带电物体靠近中性物体时，电场会影响中性物体内部的电荷分布，使其发生电荷分离现象。

(2) 塑料棒在摩擦时会失去一部分电子，成为正电荷，而铜丝则会吸引这些正电荷，使铜丝带有负电荷。

这是因为塑料材料对电子的亲和力较强，容易失去电子而带正电荷，而金属材料对电子的亲和力较弱，容易吸引电子而带负电荷。

(3) 同样的原理，小纸片或羽毛也会受到塑料杯电场的影响，发生电荷分离现象。

由于纸片或羽毛的导电性较差，电荷分离的效果相对较弱。

四、实验结论通过本实验观察静电感应现象，我们可以得出以下结论：1. 当一个带电物体靠近一个中性物体时，中性物体的某些部分会受到带电物体的电场影响，而产生电荷分离的现象。

2. 带电物体靠近中性物体时，中性物体的一端会带有与带电物体相反的电荷，而另一端则带有与带电物体相同的电荷。

探究静电感应现象

探究静电感应现象一、课程目标知识目标：1. 学生能理解静电感应的基本概念，掌握静电感应现象的产生条件和基本原理。

2. 学生能够运用静电感应的原理解释日常生活中的相关现象，如物体带电、电荷转移等。

3. 学生了解静电感应在科技和工业中的应用，如静电复印、静电除尘等。

技能目标：1. 学生能够通过实验观察静电感应现象，并正确记录实验结果。

2. 学生能够运用所学知识，设计简单的静电感应实验，培养动手操作能力和问题解决能力。

3. 学生能够运用科学探究方法，分析静电感应现象，提高科学思维能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对物理现象的好奇心，激发学习物理的兴趣和热情。

2. 学生通过合作学习，培养团队协作精神和沟通能力。

3. 学生关注静电现象在生活中的应用，增强学以致用的意识，提高社会责任感。

课程性质：本课程为物理学科的一节实验探究课，旨在通过实验和观察，帮助学生理解静电感应现象及其在实际生活中的应用。

学生特点：六年级学生具备一定的物理知识和实验操作能力，对新鲜事物充满好奇心，善于观察和思考。

教学要求：注重理论与实践相结合，强调实验探究和观察，培养学生动手操作、问题解决和科学思维能力。

通过分解课程目标为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容本节课依据课程目标，选择以下教学内容：1. 静电感应概念介绍：包括静电感应的定义、产生条件及其基本原理。

- 教材章节：第五章“电”中的第2节“静电现象”。

2. 静电感应实验观察：指导学生进行静电感应实验，观察现象并记录数据。

- 实验内容：使用电荷感应盘、验电器等设备，观察电荷在不同材料间的转移和分布。

3. 静电感应在日常生活中的应用案例：介绍静电感应在静电复印、静电除尘等方面的应用。

- 教材章节：第五章“电”中的第3节“静电的应用与防止”。

4. 简单静电感应实验设计：鼓励学生运用所学知识，设计并实施简单的静电感应实验。

- 实验设计：要求学生提出实验目的、设计实验步骤、预测实验结果并分析原因。

静电感应实验

静电感应实验静电感应实验是物理学中的基础实验之一，主要用于研究电荷之间的相互作用以及静电力的产生和感应。

在这个实验中，我们可以观察到电荷之间的相互作用导致的现象，以及通过移动电荷或改变电场来感应电荷。

实验定律：1. 库仑定律：描述了带电体之间静电斥力或吸引力的大小与它们电荷量的关系。

库仑定律可以表达为F = k * (|q1 * q2| / r^2)，其中F是静电力，k是库仑常数，q1和q2是两个电荷体的电荷量，r是它们之间的距离。

实验准备：1. 实验器材：实验中可能需要的器材包括：带有調节开关的静电脚垫、金属导线、电荷产生器、金属小球等。

2. 实验环境：实验室应尽量保持干燥，避免空气中的水分影响实验结果。

实验过程：1. 准备工作：将实验室环境调整至适当的湿度，并清洁好实验器材。

2. 产生电荷：使用电荷产生器产生静电荷。

可以通过摩擦、感应等方式将电荷转移到导体上。

例如，可以通过摩擦将塑料棒与丝绸反复摩擦，然后将塑料棒带电。

3. 建立实验平台：将带有调节开关的静电脚垫放在平稳的桌面上，并连接脚垫与地线，以确保实验的安全。

4. 实验一：静电吸附a. 将带电的塑料棒靠近金属小球，观察小球是否被吸引住。

如果是，则说明靠近的一侧（通常是金属小球）带有相反的电荷。

b. 将带电的塑料棒靠近金属小球的另一侧，观察小球是否被吸引住。

如果是，则说明靠近的这一侧也带有相反的电荷。

c. 反复实验，尝试不同的电荷产生方式和实验器材，观察现象，并记录结果。

实验应用：1. 静电粉尘除尘：利用静电感应特性，可以开发出静电除尘器，用于清除工业生产中产生的粉尘和污染物。

2. 静电喷涂：另一种应用是静电喷涂技术，通过在涂料粒子表面带上适当的电荷，使其在喷涂过程中更均匀地附着在目标物体表面上。

3. 静电粉末冷焊：静电感应还可以用于粉末封装线路板和电子元件的焊接，实现高精度和高可靠性的连线。

其他专业性角度：1. 延伸实验：可以通过将不同材料带电体放置在导体上，并观察导体上的分布情况，以探究静电感应的影响因素。

一次探究实验之探究过程带来的启示——人教版《选修3-1》“静电感

将泡沫做成光滑的小球，越光滑越好，这样可以尽可
能地减少尖端放电，从而让泡沫小球的带电时间尽可
验的探索过程，希望给大家一些启示．
笔者在一次市级的物理课堂教学竞赛中选定的课题是：人教版的高中物理《选修３ — １》课本中，第１章 “ 静电场 ” 中的“ 电荷及其守恒定律 ” ．这一课题中有一演示实验，演示静电感应现象，在这个实验中需要验
能长．如图１所示，将小球用一根干燥的棉线从中问
穿过，将线一端固定好，吊起来挂在铁架台上，线的长度大概在０．５ｍ左右．那么，泡沫小球多大好呢？大
一
些对观察实验现象有利，但重力的影响就会更加显
计实验．
１实验的设计思路
形不带电的金属导体．
３）验电器：用于验证物体是否带电．图２
１）用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，所以笔者准备
４）铁架台、一根干燥的棉线，在棉线下端吊着泡沫小球，这个泡沫小球用于验证带电导体的电性，铁
所以应先让一物体带上已知电性的电荷，并让该物体
能自由移动，当需要判断电性的金属导体向带上已知
一
电性的可自由移动的带电体靠近时，观察它们是吸引人教版《选修３一ｌ》 “ 静电感应 ” 实验的探索过程还是排斥，从而判断金属导体所带电荷的电性．

物理《选修3-1》“静电学”部分几个具体问题

物理《选修3-1》“静电学”部分的几个具体问题笔者在沪科版普通高中物理课程标准实验教科书选修3-1的教学过程中,遇到一些具体问题,教材没有具体的说明,参考资料上也难以找到确切详尽的解释,为教师的“教”和学生的“学”带来困惑。

本文结合笔者的教学实践,谈谈自己的体会与思考,与读者交流。

1.教材中出现了“静电”、“静电荷”、“静电现象”“静电感应”“静电力”“静电力常量”“静电场”“静电平衡”“静电学”“静电除尘(喷涂、复印、植绒)”等名词,它们都包含“静电”二字。

这里应向学生说明,所谓“静”电,指的就是静止的电荷,研究静止电荷及静止电荷产生的电场的学科即静电学。

“电荷定向移动形成电流”,“静电”就是相对电流、电路部分的“流”电而言的。

静电荷产生的静电场是不随时间变化的电场,而电流产生的电场有自己的规律。

2.摩擦起电,实质应是两种不同材料的物体,由于束缚电子的能力不同,摩擦时发生电子的转移,双方带上等量异种电荷。

带正电的物体,电子数少于质子数,并不是不带负电荷;带负电的物体也是同样的道理。

丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,理论上丝绸带等量负电荷,只是丝绸物品形态松散不定,电荷不易保存,实验中不好应用,所以教材中没有刻意强调。

实践中若不同材料的物体摩擦没有“起”电,应是没有做好绝缘(空气潮湿等);若是同种材料的物体摩擦“起”了电,其原因应是有别的物质(杂质等)参与摩擦。

3.感应起电,是自由电子在同一物体内部发生转移,导致正负电荷分布不均匀,使物体对外显示出极性,但整个物体正负电荷数相等,没有“净”电荷。

4.元电荷,不是一个具体的电荷,没有正负,它是物体带电量的最小单元,是一个概念性的东西,反映了一种客观规律(密立根油滴实验)。

电子、质子所带的电量都是元电荷值的一倍。

5.静电平衡时,教材中说“电荷只分布在导体的外表面”,这里的电荷指的应是感应电荷及原来所带的“净”电荷。

导体内部也应有正、负电荷,不是所有的自由电子都受到感应而移至导体表面,另外导体内部还存在质子。

人教版高中物理(选修3-1)

人教版高中物理(选修3-1) 重、难点梳理第一章电场§1.1 电荷及其守恒定律一、课标及其解读1、了解摩擦起电和感应起电，知道元电荷（①知道自然界存在两种电荷。

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；②了解摩擦起电、感应起电，能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质；③知道元电荷、电荷量的概念，知道电荷量不连续变化。

）2、用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象（①知道电荷守恒定律；②应掌握完全相同的两个带电金属球相互接触后，电荷间的分配关系。

）3、了解静电现象及其在生产、生活中的应用（如静电喷涂、静电复印、经典植绒、静电除尘等。

）二、教学重点从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。

三、教学难点起电的本质四、教学易错点1、在静电感应现象中，金属导体内移动的是电子，而不是质子；2、元电荷是电荷量，并不是某个实体电荷；3、电荷量是不连续的，电荷的正负表示其带电性质。

五、教学疑点1、对起电方式及实质的理解（①对物质内部微观结构分析，说明部分物质内部电子可以自由移动；②电荷守恒，说明起电的实质不是新电荷的产生。

）2、电中性的解释，加深学生对起电的理解。

六、教学资源（一）教材中重视的问题1、关于静电现象方面的知识，初中已有介绍，而高中则更侧重于从物质微观结构的角度去认识物体带电的本质，如教材中提到的导体与绝缘体；2、能用静电现象解释生活中的现象（如课本P5第1题）。

（二）教材中重要的思想方法1、各种守恒定律是物理学的基本规律，本节进一步突出守恒的思想；2、培养学生对实验现象进行归纳、总结的能力，教材中各种实验现象均未给出具体的结论，这就要求教学中要渗透科学探究的思想方法。

§1.2 库仑定律一、教学要求1、知道点电荷，体会科学探究中的理想模型方法（①了解点电荷；②明确点电荷是个理想模型及把物体看成点电荷的条件；③体会理想化物体模型在科学研究中的作用与意义。

）2、知道两个点电荷间的相互作用规律（①通过实验,探究影响电荷间相互作用力的因素,了解库仑定律的建立过程；②知道两个点电荷相互作用的规律（库仑定律及其适用条件）；③能用数学知识解决库仑定律中存在的极值问题。

静电实验演示实验报告

一、实验目的1. 了解静电现象的基本原理，加深对静电概念的理解。

2. 掌握静电实验的基本操作方法和实验技能。

3. 通过实验观察静电现象，验证静电实验原理。

二、实验原理静电现象是指物体由于摩擦、接触、感应等原因，使物体表面或内部产生电荷的现象。

摩擦起电的实质是电荷的转移，即一个物体失去电子而带正电，另一个物体得到电子而带负电。

静电感应现象是指在静电场的作用下，导体中自由电子重新分布的现象。

三、实验仪器1. 静电感应实验装置：包括金属棒、金属球、金属箔、绝缘柱、接地处等。

2. 橡皮、牙签、彩纸、吸管、布等材料。

3. 高压电源、静电除尘仪、白纸、夹子等。

四、实验步骤1. 静电感应实验：（1）将金属棒和金属球用绝缘柱固定，确保金属棒、金属球和接地处三者之间保持绝缘。

（2）将金属棒的一端与接地处连接，形成电路。

（3）将金属球用手指触摸，使其带电。

（4）观察金属箔的变化，验证静电感应现象。

2. 摩擦起电实验：（1）将橡皮放在桌子上，用牙签插入橡皮中。

（2）用彩纸剪出一个四角星，小心地放在牙签上。

（3）用吸管摩擦布，产生静电。

（4）将带静电的吸管竖在四角星旁边，观察四角星的动。

3. 静电除尘实验：（1）将高压电源的输出端接到静电除尘仪玻璃筒的中轴铜杆上，地线接到紧贴玻璃筒内壁的螺旋铜线接头上。

（2）在玻璃筒下方的铁盒里点燃蚊香，可看到浓烟上升。

（3）开启高压电源，逐渐加大电压，电压升高到一定值时，烟尘立即消失。

（4）演示完毕后将电源电压降到0，关掉电源。

五、实验结果与分析1. 静电感应实验：当金属球带电时，靠近金属球的金属箔张开，远离金属球的金属箔闭合，验证了静电感应现象。

2. 摩擦起电实验：当吸管摩擦布产生静电后，将带静电的吸管竖在四角星旁边，四角星会动，验证了摩擦起电现象。

3. 静电除尘实验：开启高压电源后，烟尘消失，验证了静电除尘原理。

六、实验结论1. 静电现象是指物体由于摩擦、接触、感应等原因，使物体表面或内部产生电荷的现象。

【高中物理】高中物理(人教版)选修3-1同步教师用书：第1章 7 静电现象的应用

7 静电现象的应用学习目标知识脉络1.了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特性．(重点)2．了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点．(难点)3．了解尖端放电和静电屏蔽现象.静电平衡状态下导体的电场[先填空]1．静电感应现象把导体放入电场，导体内的自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现等量异种电荷的现象．2．静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象，感应电荷的电场与原电场叠加，使导体内部各点的合电场等于零，导体内的自由电子不再发生移动的状态．3．静电平衡状态的特征(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零．(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直．(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面．4．静电平衡导体上的电荷分布带电的导体内部没有电荷，电荷分布在导体的外表面．且在导体表面越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷．[再判断]1．处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零．(√)2．静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，导体的电势也为零．(×)3．因为外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合电场为0，所以处于静电平衡的导体内部电场处处为0.(√)[后思考]如图1-7-1所示，把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内，小球带不带电？图1-7-1【提示】不带电．小球放入金属空腔球壳内，平衡后，电荷只分布在金属空腔球壳的外表面．[合作探讨]如图1-7-2所示，将一个不带电的金属导体放到电场中，导体内的自由电子将发生定向移动．图1-7-2探讨1：自由电子将向哪个方向移动？试说明导体左、右两侧各呈现什么电荷．【提示】自由电子受向左的电场力，向左运动，左侧呈现负电荷，右侧呈现正电荷．探讨2：自由电子能否一直运动？为什么？【提示】自由电子不会一直运动．因为感应电荷的电场和外加电场反向，阻碍电子的定向移动，当这两个电场大小相等时，电子将停止定向移动．[核心点击]1．对静电平衡的三点理解(1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动．(2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的．(3)导体达到静电平衡后内部场强处处为零是指外电场E与导体两端的感应电荷产生的附加电场E′的合场强为零，E′＝－E.2．处于静电平衡时的导体上的电荷分布特点(1)净电荷只分布在导体表面，内部没有净电荷．(2)感应电荷分布于导体两端，电性相反，电量相等，近异远同，如图1-7-3甲所示．(3)净电荷在导体表面的分布不均匀，一般越是尖锐的地方电荷的分布越密集，如图乙所示．图1-7-31．如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为＋Q的点电荷放在盒左边附近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是()【导学号：34522014】【解析】金属盒内部由于处于静电平衡状态，因此内部每点的合电场强度都为0，即金属盒内的每一点，感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷＋Q 在那点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷＋Q的电场线重合，但方向相反.【答案】 C2.(多选)如图1-7-4所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不相接触)时，下列说法中正确的是( )图1-7-4A ．B 端的感应电荷越来越多B ．导体内部电场强度越来越大C ．导体的感应电荷在M 点产生的电场强度大于在N 点产生的电场强度D ．导体的感应电荷在M 、N 两点产生的电场强度相等【解析】绝缘导体移近带负电的小球P 时，导体中的自由电子受到带负电小球P 产生的电场的作用力变大，使自由电子不断地向B 端移动，AB 两端的感应电荷不断增多，故选项A 正确．由于导体AB 是缓慢移动，导体处于静电平衡是在很短的时间内完成的，缓慢移动过程中的各个状态带负电小球P 产生的电场和导体AB 上感应电荷的电场叠加的结果均会使导体内部各处的合电场强度总等于零，故选项B 错误．M 点距小球P 的距离比N 点要近，由E ＝k Q r 2可知，带负电小球P 在M 点产生的电场强度大于在N 点产生的电场强度．而导体内部的合电场强度处处为零，那么导体上的感应电荷在M 点产生的附加电场的电场强度就大于在N 点产生的附加电场的电场强度，故选项C 正确，D 错误．【答案】 AC对静电平衡问题的两点提醒：(1)一个孤立的带电体，处于静电平衡时电荷只能分布在外表面.(2)净电荷是指导体内未被中和抵消的剩余电荷，感应电荷是指由于静电感应而使导体两端出现的等量异种电荷.尖端放电和静电屏蔽[先填空]1．电离：导体尖端的电荷密度很大，附近的场强很强，空气中的带电粒子剧烈运动，使空气分子被撞“散”而使正、负电荷分离的现象．2．尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象．3．静电屏蔽：静电平衡时，导体壳内空腔里的电场处处为0，外电场对壳内不会产生影响．4．尖端放电和静电屏蔽的应用、防止(1)尖端放电①应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施．②防止：高压设备中导体的表面尽量光滑，减少电能的损失．(2)静电屏蔽的应用①电学仪器和电子设备外面会有金属罩，通讯电缆外面包一层铅皮，可以防止外电场的干扰．②电工高压带电作业时，穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋子，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业．[再判断]1．避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地．(×)2．用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则验电器箔片能张开．(×)3．飞机轮上装有拖地线，油罐车后面拖条铁链都是把静电导入大地．(√) [后思考]为什么安装了防盗网的室内手机信号不好，没安防盗网的室内手机信号好？【提示】若把手机放入金属网罩中，金属网罩对手机信号起到屏蔽作用，安装防盗网对手机信号有一定影响．故安装了防盗网的室内手机信号不如没安防盗网的室内手机信号好．[合作探讨]如图1-7-5所示，为带有高电压的法拉第笼，笼内站有几名同学．图1-7-5探讨1：法拉第笼内各处的电场强度是多大？【提示】处处为零．探讨2：为什么在带高电压的笼内的人安然无恙？【提示】法拉第笼外壳是金属，能起屏蔽作用，所以在带高电压的笼内的人安然无恙．[核心点击]静电屏蔽的两种情况屏蔽外电场屏蔽内电场图示实现过程因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零，达到静电平衡状态，起到屏蔽外电场的作用当空腔外部接地时，外表面的感应电荷因接地将传给地球，外部电场消失，起到屏蔽内电场的作用最终结论导体内空腔不受外界电荷影响接地导体空腔外部不受内部电荷影响本质静电感应与静电平衡3．如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，不能起到屏蔽外电场或内电场作用的是()【解析】A图中，由于金属壳发生静电感应，内部场强为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用；B图中金属壳同大地连为一体，同A一样，外壳起到屏蔽外电场的作用；C中电荷会引起金属壳内外表面带电，外表面电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳不起屏蔽作用；D中将金属壳接地后，外表面不带电，壳外不产生电场，金属壳起屏蔽内电场的作用．【答案】 C4．将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不和球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图1-7-6所示．下列说法正确的是()【导学号：34522015】图1-7-6A．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向B．A的位置不变，B往右偏离竖直方向C．A往左偏离竖直方向，B的位置不变D．A和B的位置都不变【解析】球C对外界电场有静电屏蔽作用，使处于C内部的A球不受外界电场影响，所以A不偏移；但A在C的外表面感应出正电荷，也就是C不能屏蔽内部电荷向外激发电场，所以B将向右偏，B正确．【答案】 B对静电屏蔽问题的三点提醒(1)空腔可以屏蔽外界电场，接地的空腔可以屏蔽内部的电场作用，其本质都是因为激发电场与感应电场叠加的结果，分析中应特别注意分清是哪一部分电场作用，还是合电场作用的结果．(2)对静电感应，要掌握导体内部的自由电荷是如何移动的，是如何建立起附加电场的，何处会出现感应电荷．(3)对静电平衡，要理解导体达到静电平衡时所具有的特点．高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。