专题_静电平衡教案

专题_静电平衡教案

‎ ‎ 专题：静电平衡 ‎【教学三维目标】‎ ‎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 ‎【重点难点】‎ 静电平衡状态 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 ‎ 一、电场中的导体 1、 金属导体的特征：‎ 由做热振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 ‎+‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ 问题：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？‎ ‎　　　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？‎ 金属导体内部有电场吗？‎ ‎　　　　答：使空间电场重新分布 ‎　　　　　　源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动 ‎　　　　　　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 ‎4、静电平衡状态下导体的特点：‎ ‎　　　 ⑴内部场强处处为零（不为0则自由电子将继续移动直至合场强为0）‎ ‎⑵导体中没有自由电荷定向移动 ‎⑶净电荷分布在导体表面 ‎　实验证明：法拉第圆筒实验 ‎⑷导体表面附近电场线与表面垂直 ‎　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：若内部有自由电荷，则内部场强不为0，导体就不是处于静电平衡状态 ‎+‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎　　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 ‎　 二、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 1、 应用 电学仪器和电子设备外面套有金属罩 通信电缆版面包一层铅皮 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 ‎(三)巩固练习 ‎+‎ A B C 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 A B ‎+‎ C 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 ‎+‎ R L O q 例3：长为L的金属棒原来不带电，现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处且与棒在一条线上，则棒上感应电荷在棒内中点O处产生的场强的大小 ，方向 。‎ ‎(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？‎ ‎【布置作业】‎ ‎ 【教后记】‎ 1、 教材并没有安排这一节的内容，但在历届高考中都有体现，所以对于这块知识原则是讲清基础知识，不追求深难偏。‎ 2、 学生对电场强度大小，方向的判断，导体内部外部的区别存在问题，准备在作业纸上让他们逐步解决问题。‎