(一)情境导入
播放高压电工带电作业的视频,提问:“电工师傅在高压线路上工作时,为何没有触电危险?他们穿的工作服有什么特别之处?” 引发学生思考,引出 “静电屏蔽” 课题。
(二)虚拟仿真实验探究
1、实验一:未接地金属网罩的静电屏蔽现象
学生操作物理虚拟仿真实验,按步骤完成:将验电器放在金属底板上,用带电取电器靠近验电器,观察验电器金属箔片张开情况;再用金属网罩罩住验电器,重复上述操作,记录现象。
小组讨论:罩上金属网罩后验电器为何不张开?推测金属网罩的作用。
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2、实验二:接地金属网罩的静电屏蔽现象
学生在虚拟实验中将带电取电器放在金属网罩内,用验电器靠近金属网罩,观察验电器金属箔片张开情况;学生再设置金属网罩接地,观察并对比两次实验现象差异。
教师引导:结合电荷分布的可视化展示,讲解金属网罩内电荷的重新分布过程,帮助学生理解 “金属网罩能够屏蔽外部电场对内部的影响,而且金属网罩接地后内部电场也无法影响外部” 的原理。
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(三)原理梳理与应用分析
教师结合实验现象,系统讲解静电屏蔽的核心原理:静电平衡时,导体内部电场强度为零,外部电场无法穿透导体外壳。
小组合作:结合虚拟仿真实验体验,分析生活中静电屏蔽的应用实例(如手机信号屏蔽器、精密仪器金属外壳),并通过虚拟平台模拟应用场景的工作原理。
(四)课堂小结
VR课堂中,师生共同梳理实验探究过程与核心知识点,强调虚拟实验中观察到的关键现象对理解原理的作用。
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