静电的利用与防范教学设计
9.4静电的防止与利用+教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
教学设计课题：静电的防止与利用在本章及物理学体系中地位和作用现象、规律、本质之后的静电场的应用【物理学体系中地位】将本节放在第九章与第十章的大单元背景中分析发现，静电场是学生在高中阶段学习电学内容的开始，具有承上启下，连接力学与电磁学的重要作用。
静电场内容是将力学中已经建立起来的关于相互作用观念、运动观念、能量的观念进一步用于电学。
本节主要是静电现象在实际生产生活中的应用，需要将必修 1、2 的力学知识与本章前3 节所学的电学知识整合。
本节选用1.本节结构框架：2.呈现方式：既有文字叙述，也有符号表达；既有真实情境下的图片展示，也有物理模型的图示。
3.栏目设置：四、本节课知识梳理及教学流程本节课教学目标与教学流程对应图五、教学过程设计第1环节具体任务创设情境，导入新课预计时间2min教学目标教师活动设计及具体内容学生学习活动A1.通过字谜的传统文化引入新课，体会博大精深的中华文化，增强文化自信心。
【谜语】连日有雨（猜一气象）雷【视频】《中国机长》飞机穿过雷雨区的片段。
学生猜字谜；飞机在穿过含有大量电荷云层时，由于摩擦起电、静电感应或者不幸被雷击中，会在机身上积累大量电荷，这些静电会对飞机的结构、仪器和无线通讯有影响，影响飞机安全。
【问题】想一想，如果你是一名飞机设计师，你会对飞机有哪些放静电设计呢？学生观看视频；学生思考问题，并对本节课所学内容产生兴趣。
设计意图通过字谜引入雷电自然现象，播放电影片段，提出问题，请学生设计飞机防静电措施。
学生此时无法解决问题，激发学生对本节课内容的学习兴趣。
过渡语接下来，我们进入本节课静电的防止与利用内容的学习，看看同学们在这节课之后，又会有什么样的灵感呢？第2环节具体任务探究静电的防止——尖端放电现象预计时间8min教学目标教师活动设计及具体内容学生学习活动K1.了解空气的电离是导体尖端的电荷密度大，附近的电场强，使空【演示实验1】放电对比实验学生观察实验现象，完成表格；气分子中正负电荷分离。
《第九章 4 静电的防止与利用》学历案-高中物理人教版19必修第三册
《静电的防止与利用》学历案（第一课时）一、学习主题本课时的学习主题为“静电的防止与利用”。
通过对本课时的学习，学生将掌握静电的基本概念，了解静电产生的原因、危害及其在实际生活中的应用，并学会如何防止静电的危害和利用静电的益处。
二、学习目标1. 知识与理解：理解静电的基本概念，掌握静电产生的原因及静电场的性质。
2. 过程与方法：通过实验观察和讨论，学会分析静电现象，并能够解释日常生活中的静电问题。
3. 情感态度与价值观：培养学生对物理学的兴趣，增强学生科学探究的能力，以及科学利用和防止静电危害的意识。
三、评价任务1. 知识评价：通过课堂提问和课后作业，评价学生对静电基本概念和产生原因的理解程度。
2. 能力评价：通过实验操作和讨论分析，评价学生观察和解决问题的能力。
3. 情感态度评价：通过学生在课堂上的表现和参与度，评价学生对待科学探究的态度和价值观。
四、学习过程1. 导入新课：通过回顾之前学习的电学知识，引出静电的概念，并让学生举例说明日常生活中遇到的静电现象。
2. 新课讲解：通过PPT、实验演示等方式，讲解静电的基本概念、产生原因及静电场的性质。
重点讲解静电的危害和利用方式。
3. 实验探究：学生进行实验操作，观察静电现象，并尝试解释日常生活中的静电问题。
教师在此过程中进行指导，并鼓励学生自主探究。
4. 课堂讨论：学生分组进行讨论，分享自己的实验结果和观点，教师点评并总结。
5. 归纳总结：教师归纳总结本课时的学习内容，强调重点和难点。
五、检测与作业1. 课堂检测：进行小测验，检测学生对静电基本概念的理解程度。
2. 课后作业：布置相关题目，包括选择题、填空题和简答题，要求学生完成并提交。
3. 实验报告：要求学生撰写实验报告，记录实验过程和结果，并分析日常生活中的静电问题。
六、学后反思1. 学生反思：学生应反思自己在本次学习过程中的表现，包括知识掌握、能力提升和情感态度等方面。
2. 教师反思：教师应对本次教学过程进行反思，包括教学方法、教学组织、学生反应等方面，以便改进教学方法和提高教学效果。
静电的利用与防止教案
静电的利用与防止
教案
1、了解静电的利用和静电的防止;
2、知道静电的利用原理;
3、分析日赏生活史的静史现象，对有赛静史提出有效的防止措施.
-教学目标知识目标
能力目标
1.通过本节课的学习，培养学生对现象的分析能力.2. 拥有利用所学知识解决问题的能力. 3.让学生联系实际，关心社会，培养学生的社会责任感.
联系生活
出示有关静电的图片人们通常通过控制电极、利用各种物体特殊的光电性质来产生对我们有利的电荷加以运用，服务我们的生活．例如(1）静电除尘（教师讲解)(2）静电复印:(学生自学)(3）静电喷漆（学生自学)
请同学思考
能否举出你知道的静电利用示例？你觉得，在哪些方面我们也可以利用静电?
教学建议
由于本节内容是选学内容，教师在讲解时注意激发学生的积极性,培养学生的观察能力.生活中的静电现象比较常见,教师可以通过录像、图片等方法让学生更多的了解静电现象。引导学生利用所学对有害静电提出有效的防止措施;另外针对静电的`利用，重点讲解静电的利用原理．可以讲解静电复印机、或静电除尘.在教学中，注意培养学生的社会责任感，联系实际，关心社会，让学生意识到用所学回报社会是社会公民的义务，这也是我们教学的目标.
教学过程
1、静电的利用教师讲解:通过前面的学习，我们知道使物体带电的方法:摩擦起电、感应起电。我们也学习了电荷运动的一些规律，还研究了一种储存电荷的装置——电容器，人们通过各种装置来利用电荷，但是一些电荷还是会给人类带来麻烦，有时甚至造成危害
【教学重难点】
掌握静电平衡状态下的导体特点引导学生引导学生引导学生联系实际加强理解。
《静电的防止与利用》 教学设计
《静电的防止与利用》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够理解静电产生的原因和本质。
（2）学生能够列举生活中常见的静电现象，并解释其原理。
（3）学生能够掌握静电防止和利用的基本方法和原理。
2、过程与方法目标（1）通过实验观察和分析，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
（2）通过小组讨论和交流，培养学生的合作学习能力和语言表达能力。
3、情感态度与价值观目标（1）学生能够认识到静电在生活和生产中的重要性，增强对物理知识的兴趣。
（2）学生能够养成关注生活中的物理现象，善于思考和探索的科学态度。
二、教学重难点1、教学重点（1）静电产生的原因和本质。
（2）静电防止和利用的方法和原理。
2、教学难点（1）理解静电平衡的概念和特点。
（2）分析静电在实际生活和生产中的应用案例。
三、教学方法1、讲授法：讲解静电的基本概念和原理。
2、实验法：通过演示实验，让学生直观地观察静电现象。
3、讨论法：组织学生进行小组讨论，共同探讨静电的防止和利用方法。
4、案例分析法：分析实际生活和生产中的静电应用案例，加深学生对知识的理解。
四、教学过程1、导入新课通过播放一段关于静电现象的视频，如冬天脱毛衣时的火花、触摸金属门把时的电击等，引起学生的兴趣，然后提问：“同学们，你们在生活中还遇到过哪些静电现象？这些现象是怎么产生的呢？”从而导入新课。
2、新课讲授（1）静电的产生①摩擦起电：通过实验演示，用丝绸摩擦玻璃棒，毛皮摩擦橡胶棒，让学生观察带电现象，讲解摩擦起电的原因是不同物质的原子核对电子的束缚能力不同，当两种物质摩擦时，电子会从束缚能力弱的物质转移到束缚能力强的物质上，从而使物体带电。
②接触起电：让学生观察两个不带电的金属球接触后再分开的实验，讲解接触起电的原理是电荷的转移。
③感应起电：演示一个带正电的物体靠近不带电的导体，导体两端出现等量异种电荷的实验，讲解感应起电的原理是电荷在电场力的作用下重新分布。
（2）静电的本质讲解静电的本质是电荷的积累，电荷分为正电荷和负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
静电的利用与防范教学设计
源电荷，则导体带什么电？若将导体接地则情况如何？左端接地呢？知道了电场中的导体会发生静电感应现象，那为什么会产生静电感应现象呢？产生静电感应现象会导致怎样的结果，导体又有何特点呢？今天这节课就来学习这些问题。
（一）静电平衡状态下的导体问题：把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0 的电场中，会有什么现象？问题：导体中所有自由电子都会定向移动吗？正负电荷在两侧积累会出现感应电场E‘，感应电场与原电场叠加，当E’= E0，即导体内部合场强E为0时，导体内电子不再自由移动。
一、静电平衡状态下导体的电场1、电场中的导体，内部自由电子不再定向移动的状态叫静电平衡状态。
问题：处于静电平衡状态的导体的电场具有什么特点？2、特点：（1）导体内部场强处处为零；（2）导体为等势体，表面是等势面；（3）导体表面场强垂直于表面；二、导体上电荷的分布思考：导体处在静电平衡时电荷的分布有何特点？演示：导体上电荷分布探究——法拉第“圆筒实验”特点1：达到静电平衡时，导体内部没有电荷，电荷只分布在导体外表面。
演示：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分布。
（二）静电的应用与防范1、尖端放电视频演示：尖端放电问题：你观察到了什么现象？什么原因造成的？教师引导：导体尖端附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。
原因：因为在尖端附近强电场的作用下空气中残留的离子会发生激烈的运动。
在激烈的运动过程中它们和空气分子相碰时，会使空气分子电离，从而产生大量新的离子，这就使空气边得易于导电。
在强电场作用下，物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等电位面密，电场强度剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电．而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。
问题：你能举出尖端放电的应用实例吗？视频演示：避雷针教师介绍避雷针工作原理:2、静电屏蔽问题：将验电器放在带正电的金属球的附近，验电器上的箔片会张开吗？使带电的金属球靠近验电器。
静电的防止与利用教学设计
静电的防止与利用教学目标1. 知道静电平衡原理，知道静电平衡时的导体电场分布。
2. 了解尖端放电，知道静电屏蔽的电场分布和静电屏蔽的应用。
3. 了解一些静电的应用原理，例如：静电吸附、静电喷漆、静电复印等。
教学重难点教学重点静电平衡和静电屏蔽的状态。
教学难点静电平衡和静电屏蔽时电场和导体上静电荷的分布情况。
教学准备验电器、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、感应起电机教学过程新课引入教师活动：展示雷电，避雷针的图片。
教师口述：我们知道雷电是一种静电现象，雷电有可能给人们的财产或重合安全带来一定的威胁。
但人们可以通过一些措施来规避雷电可能产生的危害。
当然静电的防止远不止给建筑物安装避雷针。
今天我们就来讨论静电的防护和应用。
讲授新课一、静电平衡教师活动：讲解静电平衡。
通过视频我看到，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动，使导体表面出现感应电荷，这种现象叫静电感应。
感应电荷在导体中产生反方向的附加电场。
当附加电场和外电场大小相等时，导体内合场强为零，自由电荷的定向移动停止。
导体中无电荷定向移动的状态，就叫静电平衡状态。
教师活动：让学生根据视频和老师的讲解讨论分析静电平衡的特点。
学生讨论并回答：导体内部电场为零，没有电场线。
教师总结补充：静电平衡时导体内部没有电场，没有电场线，电荷都分布在导体表面，同时外电场的电场线与导体表面垂直。
教师讲解：场强方向跟该点的表面若不垂直,则沿该点的表面就有一场强分量，电荷在这一场强分量作用下就会发生运动，就不会处于静电平衡状态了。
通过大量实验事实证明静电平衡时导体内部没有电荷，其电荷只分布在外表面。
越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有电荷。
二、尖端放电1．电离导体尖端的电荷密度很大，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，即使分子中的正负电荷分离，这个现象叫作空气的电离。
2．尖端放电那些所带电荷与导体尖端的电荷相反的粒子，由于吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷，这个现象叫作尖端放电。
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教学设计课程基本信息课题静电的防止与利用教学目标1.知道静电感应现象，会从力学角度分析静电平衡的过程。
2.知道静电平衡状态下导体的特征3.知道尖端放电现象的原因，会从静电平衡的角度理解静电屏蔽现象教学内容教学重点：掌握静电平衡的概念、理解静电平衡的特征。
教学难点：应用静电平衡知识，认识尖端放电现象和静电屏蔽现象。
教学过程（一）创设情境：实验导入，激起兴趣。
观看央视节目中一个关于静电屏蔽的一个视频，然后用电子感应圈产生的高压与金属手套再重做一遍（强调危险，不可模仿），调动学生积极性，以“实验员与老师为什么不会受到伤害？”过渡到生活中的一些静电现象的困扰和危害展开教学。
点出最关键的物品-金属。
（二）实验理论相结合，推进新课教学。
问题1.把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中，会出现什么样的现象？问题2.左右两侧感应电荷后，导体内自由电子会一直向两侧集聚吗？导体两侧的感应电荷会一直增加吗？问题3.静电平衡下的导体内部是没有净剩电荷的，那么表面的电荷是如何分布的？实验验证：在导体表面，越尖锐的位置，电荷越多，电荷的密度越大。
过渡到问题4.在导体表面，越尖锐的位置分布的电荷越多，会造成什么后果？点出尖端放电，避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
模拟避雷针作用实验。
分析避雷针原理。
问题5.静电平衡下的空腔导体的电荷又是如何分布的？理论分析：静电平衡时，内表面没有电荷，导体壳壁W内的电场强度为0，即电场线只能在空腔外，不会进入空腔内，所以内部场强处处为0。
静电屏蔽的应用介绍：点出课堂一开始的问题，回扣通过一个神奇的实验现象来引出静电的应用建立实验模型进行分析原理过渡到静电喷漆，静电复印（时间关系，视频中去掉了）（三）课堂小结静电平衡尖端放电静电屏蔽静电吸附。
《静电的利用与防范》教学设计
《静电的利用与防范》教学设计
教学目标
1、理解静电感应现象,知道静电平衡条件；
2、理解静电屏蔽
重点难点
重点：静电现象的应用
难点：静电感应现象的解释
课时安排
一课时
教具
高压起电机、多媒体
教学过程
一、静电平衡的特点
1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。
3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。
这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。
二、阅读课本了解本节内容，并回答下列问题：
1、放电现象有哪些？
2、什么是火花放电？什么是接地放电？
3、尖端放电的原理是什么？
4、尖端放电的原理有何应用？避雷针的发展历史是怎样的？
5、静电有哪些应用？
6、哪些地方应该防止静电？
三、利用实验和录像教学：
高压起电机、电荷分布演示器、静电现象（包括静电复印、静电除尘、静电喷漆录象）
四、解决问题
1、火花放电和接地放电；
2、火花放电是指物体上积累了电荷，且放电时出现火花的放电现象；接地放电是指为了防止物体上过量积累电荷，而用导体与大地连接，把电荷接入大地进行时时放电的现象；
3、尖端放电的原理：物体表面带电密集的地方—尖端，电场强度大，会把空气分子“撕裂”，变为离子，从而导电；
4、可以应用到避雷针上；避雷针的发展史介绍富兰克林与国王的避雷针“尖端”与“圆端”之争；
5、静电除尘，静电复印，静电喷漆；
6、静电产生的火花能引起火灾，如油罐、纺织厂、危险制品等地方都必须避免静电；。
《静电的防止与利用》教学案
《静电的防止与利用》教学案
课标核心
素养要求
了解生产生活中关于静电的利用与防护
学习目标1.知道什么是静电平衡状态，能说出静电平衡状态下的导体特点.2.知道导体上电荷的分布特征，了解尖端放电、静电屏蔽现象及其成因.3.了解静电除尘、静电喷漆、静电复印的工作原理．
学习重点静电平衡的概念、尖端放电现象、静电屏蔽现象
学习过程
【自主学习】
回顾：静电感应现象、回顾金属微观结构模型。
【合作学习·难点探究】
任务一、理解静电平衡现象
1、结合教材回答：把一个不带电的金属导体放在一匀强电场中，导体中的电荷分布会出现什么变化，最终结果是什么？
2、总结：
(1)静电平衡状态：导体内自由电子不再发生定向移动的状态，称之为静电平衡状态。
(2)静电平衡状态下导体的特点：内部电场强度处处为0；电荷只分布在导体的外表面，电荷在导体外表面的分布不均匀，越是尖锐的地方电荷的分布越密集．凹陷的位置几乎没有电荷
A B C D。
【教案】静电的防止与利用(教学设计)(人教版2019必修第三册)
第4节静电的防止与利用教学设计备课人学科物理课题静电的防止与利用教学内容分析《静电的防止与利用》是物理必修第三册第九章第4节。
本节的主要内容是对静电平衡状态建立过程及处于静电平衡状态的导体的特点的分析，是在学习了电场的相关知识后，学生对静电场在生活中具体应用的一次进一步了解，也是运用电场相关知识对实际问题进行分析的一次练习。
教材从对处于静电场中的导体建立静电平衡的过程的分析开始，得出了处于静电平衡的导体的特点，再根据处于静电平衡状态的导体上净电荷的分布规律引出了尖端放电现象及其应用，又由处于静电平衡状态的导体内部的电场情况引出了静电屏蔽现象及其应用，最后介绍了静电吸附的几个具体应用。
在教学中，教师要注意引导学生利用前面所学的静电场知识将实际问题的情景抽象为物理模型，锻炼学生的分析、建模、应用知识点的能力。
学情分析通过前面几节的学习，学生已经对静电场中关于静电力的计算有了初步的认识，对静电场也有了简单的了解。
作为本章的最后一节，学生要通过学习对前面所学的知识进行综合练习，来分析静电的防止与利用。
为此，学生需要有基本的建模能力，需要对已学的知识点有较为清晰的认识，并能灵活地加以运用，同时，也需要具备一定的生活经验。
以上也是通过教学要让学生加以锻炼并不断提高的能力。
教学目标1.理解静电平衡状态的形成过程，知道处于静电平衡的导体内部电场强度处处为0。
2.了解尖端放电、静电屏蔽现象，了解静电的防止的原理。
3.知道静电吸附原理，了解静电吸附在静电除尘等技术中的应用。
4.关注生活、生产中的静电现象，体会物理学与生产和生活的紧密联系。
教学重难点教学重点：理解静电平衡的概念及特征。
教学难点：应用静电平衡知识认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象。
教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图新课导入【提问】自然界到处都有静电。
生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能产生静电。
在加油站给车加油前，为什么要触摸一下静电释放器？→静电有其有利的一面，也有有害的一面。
静电的防止与利用 教学设计
9.4静电的防止与利用【教材和学情分析】1、本节内容安排在静电场这一章的的最后，是静电知识在生活和生产中的应用，本节的学习有助于加强学生对静电场这一抽象知识点的认知，开阔学生的视野；2、让学生体会物理与生活、生产的联系，学以致用，体现知识的价值，激发学生学习的积极性，增强作为新时代中国特色社会主义接班人的社会责任感。
【教学目标】1、物理观念：通过本节的学习，进一步加强学生对场的观念的认识；2、科学思维：通过对静电平衡状态的形成过程的分析，锻炼学生的科学思维能力；3、科学探究：结合多个严谨的实验，分析物理现象本质，提升学生科学探究的能力；4、科学态度与责任：关注生活、生产中的静电现象，体会物理学与生活生产的紧密联系。
【教学重点和难点】教学重点：1、通过静电平衡进一步理解平衡的含义；2、静电平衡是静电屏蔽和尖端放电的理论基础。
教学难点：应用静电平衡知识认识导体的电荷分布特点，尖端放电现象，静电屏蔽是本节的难点。
【教学准备】感应起电机、尖形布电器、球形布电器、静电计、静电离子球、自制静电除尘器、静电风车、日光灯管，金属笼，白纸，墨粉，放电球，放电针、多媒体课件、智慧课堂系统等。
【教学过程】教学环节1：引入新课教学1、播放精彩的静电节目2、静电球让日光灯发光实验（隔空取电）教师播放视频，进行实验演示，提出问题：①为什么表演者在如此大的电流下没有受伤？②金属笼为什么能让发光的日光灯熄灭？教学环节2：静电平衡的导体的特点逻辑论证和实验证明1、静电平衡状态下导体的特点逻辑推理从静电感应现象入手，结合金属的微观结构模型进行相关分析教师提出问题：把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中，根据金属的微观结构模型，自由电子怎样移动呢？导体内自由电子的定向移动会一直进行下去吗？两端的感应电荷会无限制增加吗？2、静电平衡状态下导体的特点实验证明①用金属网进行实验，说明导体空腔内部电场强度也为零；②用球形布电器进行实验，说明电荷只分布在导体的外表面；③用尖形布电器进行实验，说明导体外表面越尖锐的地方电荷密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷。
静电的防止与利用-教案
静电的防止与利用-教案静电的防止与利用【教学目标】1．知道什么是静电平衡状态，能说出静电平衡产生的条件。
2．掌握静电平衡状态下的导体特点。
3．了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用。
【教学重难点】掌握静电平衡状态下的导体特点。
【教学过程】一、复习提问、新课导入教师：上为什么给车加油前要触摸一下静电释放器？学生回答：略教师投影展示问题：把一只小鸟放入一个用金属网制成的鸟笼中，再把鸟笼放入高压电场中，鸟会安然无恙吗？如果人在金属笼子里，给笼子加上高压电，人安全吗？教师：带着这两个疑问，本节课我们一齐来学习《静电的防止与利用》。
（板书课题）二、新课教学（一）静电感应教师：把金属导体放入电场中，导体上会出现怎样的现象？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。
（二）静电平衡提问：1．电子的聚集会出现怎样的结果？提问：2．电子是否会永远这样定向运动下去？画图阐述：当导体内的自由电子不再发生定向移动时，导体达到静电平衡状态。
提问：3．最终会出现怎样的现象？总结：静电平衡的条件通过学生们互相讨论积极回答：（三）静电平衡的特点1．处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
2．导体内部无电场线分布，外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
巩固练习例1：如图，长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点。
当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大？（四）静电平衡时导体上电荷的分布的特点1．静电平衡时导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。
2．处于静电平衡状态的导体，在导体的外表面越尖锐的位置，电荷的密度越大（即单位面积电荷量多），周围的场强越大。
3．尖端放电（1）导体尖端的电荷密度很大，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，即使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离。
《主题五 第四节 静电的利用和危害防护》教学设计
《静电的利用和危害防护》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识与技能：了解静电的基本观点，理解静电的利用原理，掌握静电风险防护措施。
2. 过程与方法：通过实验观察静电现象，分析静电利用和防护的过程，培养观察、分析和解决问题的能力。
3. 情感态度价值观：认识静电现象在生产生活中的重要性，树立安全认识，培养周密的科学态度。
二、教学重难点1. 教学重点：掌握静电的利用和防护知识，理解静电现象的基本原理。
2. 教学难点：运用所学知识分析实际生活中的静电风险，并制定相应的防护措施。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含图片、视频、案例等素材。
2. 准备实验器械，如摩擦起电实验用品、静电消除设备等。
3. 准备相关视频资料，用于介绍静电在生产生活中的应用。
4. 安排学生预习相关内容，提前准备可能会出现的疑问。
四、教学过程：（一）导入新课通过展示静电的趣味小实验，引发学生兴趣，引导学生思考生活中的静电现象。
例如：1. 喷墨打印机在给照片和纸张“穿衣”时，为什么会在照片和纸张的边缘出现一道蓝色的边？2. 为什么在干燥的季节里，梳过头发的塑料梳子能吸引小纸片？3. 冬天，在干燥的毛衣上常常容易“冒电”或听到咔哒声？（二）讲授新课1. 静电的利用（1）展示静电吸盘，介绍其作用和应用注意事项。
（2）通过视频展示静电除尘、静电复印等技术的应用。
（3）引导学生思考如何在实际生产生活中更好地利用静电。
2. 静电的风险（1）通过图片展示静电放电产生的臭氧风险，以及静电对电子设备的破坏。
（2）通过实例介绍生活中常见的静电风险，如火灾、爆炸等。
（3）引导学生思考如何有效防止静电风险。
3. 静电防护措施（1）介绍各种静电防护措施，如接地、增湿、应用抗静电材料等。
（2）通过实例介绍实际生产生活中的静电防护措施，如应用防静电工作服、防静电地板等。
（3）引导学生讨论如何在实际生产生活中更好地应用静电防护措施。
（三）教室互动1. 组织学生分组讨论，让学生分享自己在平时生活中遇到的静电现象及所应用的静电知识。
教学设计5：9.4静电的防止与利用
9.4静电的防止与利用一、教学内容分析本节主要使学生们了解生产生活中关于静电的利用与防护。
分析讨论静电在激光打印、静电喷雾和静电除尘等技术中的应用。
知道在有可燃气体、粉尘的环境中如何防止静电事故。
本节课所采用的教材是人教版高中物理必修3第9章第4节的内容,本节的主要概念是静电平衡，掌握静电平衡的概念，理解静电平衡的特征是本节的重点。
应用静电平衡知识，认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象是本节的难点。
做好演示实验是这堂课的关键。
二、学情分析金属导体放在电场中，达到静电平衡状态是一个非常快的过程，但是对这一过程的分析却十分重要。
一定要带领学生共同参与讨论这一过程，使他们明白自由电荷不再发生定向移动的条件。
这样做不仅突出了重点，也为突破难点打下基础。
带电导体的电荷分布的几个特点对于学生来说是十分深奥的问题，必须通过实验才能加深认识。
静电屏蔽现象以及静电屏蔽的应用都必须做好演示实验。
三、教学目标1．通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，感受静电平衡概念的建立过程。
2．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。
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。
4．经历观察、实验、探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。
四、教学重、难点教学重点：掌握静电平衡的概念，理解静电平衡的特征教学难点：应用静电平衡知识，认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象教学方法：讲授法、实验法教具：起电机、金属网罩、静电计、验电器、金属棒、金属圆筒、金属轮片五、教学流程图六、教学过程环节情境与问题教与学活动设计意图学生发展导入新课通过前面的学习，大家对静电场已经有了一定的认识，看不见摸不着的电场却实实在在的影响着我们的生活。
生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能产生静电。
静电与我们的生活密不可分。
出示图片：静电释放器思考：如图，是加油站里常见的“静电释放器”，你知道司机或工人提加油枪前为什么必须用手要触摸一下静电释放器吗？出示动画：飞机被闪电击中飞机作为一种方便快捷的交通工具已经被大家接受，那么如果飞机在雷雨天飞行，又恰好被一道闪电击中，那么飞机上激发学生的好奇心和探索望。
《C.静电的利用与防范》教学设计(上海市县级优课)
第八章C 静电的利用与防范一、教学任务分析“静电的利用与防范”着重体现物理知识在日常生活和生产实践中的应用。
教师在教学过程中应特别注意引发学生的兴趣。
激发学生的积极性，培养学生的观察能力和分析能力。
生活中的静电现象很常见，教师可以通过实验演示、实物展示、录像视频、图画资料等方法让学生尽可能多的了解静电现象，并引导学生利用所学知识对静电的利用和防范的基本原理有一定程度的了解。
在教学中，注意培养学生的社会责任感，联系实际，关系社会，让学生体验客观事物的两面性，树立趋利避害的价值观与关注科学发展对技术进步的巨大作用。
本班级是艺体班，学生的物理基础不是很扎实，思维方式也不是很活跃，故本课以形象直观的实验和视频作引导，深层的物理原理不做重点讲解。
二、教学目标预设1．知识与技能（1）知道静电的利用；知道静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印的简单原理。
（2）知道静电的防范；知道利用保持湿度、避雷针、良好接地的方式防范静电。
（3）了解静电知识在生产、生活中的广泛应用。
2．过程与方法（1）通过实验与观察，及对生活中静电现象的分析，知道静电在生活中的应用。
（2）通过对静电知识的学习，了解防范静电的一些方法。
3．情感、态度价值观（1）通过对现代技术的巧妙应用，激发学生的学习兴趣。
（2）通过对静电知识的学习，使学生树立起较强的安全意识，珍爱生命。
（3）体验客观事物的两面性，树立趋利避害的观点。
二、教学重点与难点重点：静电利用的简单实例和防范静电的基本方法。
难点：静电复印的原理。
三、教学资源1、器材演示实验：静电喷泉，静电除尘演示器，静电植绒演示器，手摇感应起电机，静电消除器，电脑等2、课件：相关视频材料、课件。
四、教学设计思路本设计包括静电的利用实例、静电的防范实例等内容。
本设计的基本思路是：从静电喷泉演示实验引入，在引起学生兴趣和讨论的基础上，引入生活中的丰富的静电利用的例子，从诸多例子中，通过实验演示、多媒体演示等重点分析静电植绒、静电除尘、静电复印（按此步骤分析实例由易到难）、静电点火的实例，并总结实例中静电利用的主要原理。
静电的防止与利用教学设计
静电的防止与利用教学设计
E合= E0–Eʹ=0
金属导体内部合场强为零，自由电子不再发生定向移动。
电荷分布达到稳定，
这种状态叫做导体的静电平衡状态。
即
金属导体中，没有电荷定向移动的状态，这种状态叫静电平衡状态。
导体处于静电平衡时，其内部场强处处为0。
如果静电平衡时导体内部的电
场不为零，那么自由电子就要在库仑力的作用下做定向移动，那就不是静电
平衡状态了。
这是静电平衡状态的重要特征。
教师活动播放PPT课件，进行提问，组织讨论，引导学生，进行解答
预设学生行
为跟上老师思路，联系生活中的现象并尝试解释，踊跃讨论，各抒己见，回归课堂并学习新知识。
设计意图提问式教学相比于灌输式教育效率更高，提升学生的理解，使其获得更多的参与感，加深学生与老师、生活与物理的联系。
教学
环节3 教学过程
课堂练习
例1：如图所示，带正电小球A靠近不带电的金属导体B，由于静电感应导
体B的左端出现负电荷，右端出现正电荷，下列说法，正确的是( )
A、用手摸一下B的左端，B将带正电
B、用手摸一下B的右端，B将带正电
C、用手摸一下B的中部，B将不带电
D、用手摸一下B的任何部分，B都将带负电
解题提示：用手受摸导体B之后相当于加长了导体B，那么导体B的远端就
在地球的那边了，所以最后只剩下异种电荷。
选D。
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源电荷，则导体带什么电？若将导体接地则情况如何？左端接地呢？
知道了电场中的导体会发生静电感应现象，那为什么会产生静电感应现象呢？产生静电感应现象会导致怎样的结果，导体又有何特点呢？今天这节课就来学习这些问题。
（一）静电平衡状态下的导体
问题：把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0 的电场中，会有什么现象？
问题：导体中所有自由电子都会定向移动吗？
正负电荷在两侧积累会出现感应电场E‘，感应电场与原电场叠加，当E’= E0，即导体内部合场强E为0时，导体内电子不再自由移动。
一、静电平衡状态下导体的电场
1、电场中的导体，内部自由电子不再定向移动的状态叫静电平衡状态。
问题：处于静电平衡状态的导体的电场具有什么特点？
2、特点：（1）导体内部场强处处为零；
（2）导体为等势体，表面是等势面；
（3）导体表面场强垂直于表面；
二、导体上电荷的分布
思考：导体处在静电平衡时电荷的分布有何特点？演示：导体上电荷分布探究——法拉第“圆筒实验”
特点1：达到静电平衡时，导体内部没有电荷，电荷只分布在导体外表面。
演示：
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
电荷分布。
（二）静电的应用与防范
1、尖端放电
视频演示：尖端放电
问题：你观察到了什么现象？什么原因造成的？教师引导：导体尖端附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。
原因：因为在尖端附近强电场的作用下空气中残留的离子会发生激烈的运动。
在激烈的运动过程中它们和空气分子相碰时，会使空气分子电离，从而产生大量新的离子，这就使空气边得易于导电。
在强电场作用下，物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等电位面密，电场强度剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电．而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。
问题：你能举出尖端放电的应用实例吗？
视频演示：避雷针
教师介绍避雷针工作原理:
2、静电屏蔽
问题：将验电器放在带正电的金属球的附近，验电器上的箔片会张开吗？
使带电的金属球靠近验电器。
现象：验电器的箔片张开。
结论：因为验电器的金属杆处于金属球的电场中，由于静电感应，它的金属球将带负电，而它的另一端──箔片将带正电，因而两箔片相斥而张开。
问题：若用金属网罩将验电器罩住，验电器的箔片还会张开吗？
使带电的金属球靠近验电器，事先用金属网罩把验电器罩住。
现象：验电器的箔片不张开。
结论：因为金属网罩处于上正电荷产生的电场中，网罩上的电荷将重新分布，最后达到静电平衡。
此时，网罩内部的电场强度为零，验电器上将不带电，因而箔片合拢。
外部电场对内部仪器没有影响。
若将源电荷置于空腔内，则外对内没有影响，但内对外有影响。
要想内部电场对外部也没有影响，实现全屏蔽，则可将空腔导体接地，如右图所示。
+ +
实现静电屏蔽不一定要用密封的金属宣传品，金属网也能起到屏蔽作用。
野外高压线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线的上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，免遭雷击。
1）视频演示：小孩在笼中
2）演示：静电屏蔽
3）用静电平衡现象的特征解释静电屏蔽。