高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-1第一章 静电场7 静电现象的应用教案

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-1第一章 静电场7 静电现象的应用教案，共3页。

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教学目标


(1)知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态；


(2)理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零；


(3)知道静电屏蔽及其应用。


教学重点：静电平衡状态。


教学难点：电场中导体的特点。


教学方法：推理归纳法、问题解决法、实验法。


教具准备：验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干。


教学过程：


(一)复习提问


1．什么是静电感应现象？


2．静电感应现象的实质是什么？


3．在静电感应时用手摸一下导体，再移走源电荷，则导体带什么电？





若将导体接地，则情况如何？左端接地呢？


(二)新课教学


1．电场中的导体


(1)金属导体的特征：由做热运动的正离子和做无规则热运动的自由电子组成。





(2)静电感应现象：


(3)问题：1.在源电荷的电场中引入金属导体后会对空间各点的场强有影响吗？


2．是什么作用使金属内的电子定向移动的？此移动一直进行吗？


3．静电屏蔽后金属导体内部有电场吗？


答：1.使空间电场重新分布。


2．源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动。


3．静电平衡状态：导体(包括表面)中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态。没有。





2．静电平衡状态下导体的特点


(1)内部场强处处为零(若不为0，则自由电子将继续移动直至合场强为0)。


(2)导体中没有自由电荷定向移动。


(3)净电荷分布在导体外表面。


实验证明：法拉第圆筒实验。


理论证明：中性导体带电后，由于同种电荷相互排斥，净电荷只能分布在表面。反证法：若内部有净电荷，则内部场强不为0，导体就不是处于静电平衡状态。


(4)导体表面附近的电场线与表面垂直。


(5)静电平衡时导体周围电场分布：





上图空间实际电场分布，不会出现虚线电场线。


3．静电屏蔽


(1)空腔导体的特点：





净电荷只分布在外表面，内表面不带电，空腔内没有电场。


(2)静电屏蔽





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。


实验演示：将收音机置于金属网罩内则声音大小减小。





若将球壳接地，则内外各不影响(较难)。


(3)应用：电学仪器和电子设备外面套有金属罩、通信电缆外面包一层铅皮、高压带电作业人员穿金属网衣、通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号弱。


4．巩固练习


例1如图所示，在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一正电荷，试分析A、B、C三点的场强( )


A．EA≠0，EB＝0，EC＝0


B．EA≠0，EB≠0，EC＝0


C．EA≠0，EB≠0，EC≠0


D．EA＝0，EB≠0，EC＝0


例2如图所示，A、B是两个架在绝缘支座上的金属球，都不带电，中间用导线连接，现用一带正电的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去导线，然后移走C球，则A、B带电情况… ( )





A．A球带正电，B球带负电 B．A球带正电，B球不带电


C．A球不带电，B球带负电 D．以上说法都不正确


(四)小结


1．静电平衡状态下导体有什么特点？


2．静电屏蔽有哪几种情况？有哪些应用？