云南省德宏州潞西市芒市中学高中物理 1.7 静电现象的应用教案 新人教版选修31.doc

1 1 71 7 静电现象的应用静电现象的应用 一 内容及解析 一 内容及解析 1 内容 本节主要介绍静电屏蔽的基本知识 2 解析 这一节要使学生知道静电屏蔽是指得出中的导体的自由电子在外电场作用下移 动 在导体两端出现电荷 在导体内产生电场 导体内任一点的电场就是外电场与内电场的 叠加 合场强为零 二 目标及其解析 二 目标及其解析 1 知道静电感应产生的原因 2 知道静电平衡状态及静电平衡下导体的特点 3 知道静电屏蔽及其应用 思考题 1 在什么条件下物体处于平衡状态 思考题 2 在静电感应中 是什么力使导体中的正 负电荷分开 电荷重新分布后 导体 会发生什么样的想象呢 三 教学问题诊断分析 三 教学问题诊断分析 1 学生在学习知识过程中 合场强仍是学生的难点 2 如果导体放在点电荷形成的电场中学生会更困难 四 四 教学支持条件分析 教学支持条件分析 为了加强学生对这部分知识的学习 帮助学生克服在学 习过程中可能遇到的障碍 本节课要对电场强度的叠加进行 进行反复讲解练习 五 五 教学过程设计 教学过程设计 1 教学基本流程 复习电场强度 电场线 本节学习要点 静电屏蔽现象 静电屏蔽现象产生的原因 练 习 小结 2 2 教学情景 教学情景 问题 1 什么是静电感应现象 设计意图设计意图 知道静电感应的实质 问题 2 金属导体中的自由电荷是什么 设计意图设计意图 知道导体中有自由电子 问题 3 电场叠加遵循什么规律 设计意图设计意图 电场叠加必须遵守平行四边形定则 问题 4 静电屏蔽有哪些应用 设计意图设计意图 知道生活中的应用 例 1 一个带电金属球 当它带的电量增加后 稳定 其内部场强 d a 一定增强 b 一定减弱 c 可能增强也可能减弱 d 不变 变式 导体自身带电处于静电平衡 下列说法中正 确的是 a 导体内部场强是 0 所以电势也是 0 b 电荷只分布在外表面 曲率半径小的地方场强大 所以电势高 c 电荷只分布在外表面 电场线一定和外表面处处垂直 d 以上说法均不正确 例 2 长为l的金属棒原来不带电 现将一带电量为q的正电 荷放在距棒左端r处 将一带电量为q的负点电荷放在距棒右 2 端r处 如图所示 当达到静电平衡时 棒上感应电荷在棒内中点o处产生的电场强度的大 小为 方向 变式 如图所示 长为 10 cm 的导体棒原来不带电 现将 一带电量为q 8 10 10 c 的点电荷放在距棒左端 5 cm 处的p点 达静电平衡后棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于 方向 设计意图设计意图 巩固导体内场强为零 六 目标检测 六 目标检测 1 金箔验电器原来带有正电荷 现将某带电体靠近验电器时 金箔张开的角度增 大 说明该带电体带有 2 导体处于静电平衡状态的特点 1 导体内部的场强 2 导体内部没有净电荷 电荷只分布在 3 在静电屏蔽现象中 金属壳 或网罩 可以使壳内区域 如果把金属壳 或罩 接地 还可以使壳内的带电体对外界不发生影响 设计意图 设计意图 检测目标完成情况 a a 组题组题 1 静电平衡状态 静电感应中 当感应电荷产生的附加电场e 大小 外电场 时 导体内部合场强e 导体内部没有电荷 的状态 0 e 2 将一个绝缘金属球移近一个因带正电而金属箔张开的验电器 下述金属球肯定带负电 荷的情况是 a 金属球跟验电器上端的金属球碰一下 验电器金属箔张角变得比原来更大 b 金属球移近时 验电器张角渐渐增大 c 金属球渐渐移近的过程中 验电器金属箔的张角先变小至闭合 然后张开 d 金属球移近时 验电器张角明显地变小 设计意图设计意图 对学生进行基础知识练习 b b 组题组题 1 将一不带电的金属导体置于不断变化的电场中 则 a 导体中将不断存在电流 b 导体将发热 c 导体不可能处于静电平衡 d 导体内部的场强将时刻为零 2 如图所示 在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一带正电的带电体 a b分别 是球壳内 外的两点 c是金属内部一点 其电场分布是 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 3 如图所示的装置中 a b是两个架在绝缘支座上的金属球 原来都不带电 中间用导 线连接 现用一个带正电的小球c靠近b球 用手摸一下b球 然后撤去导线 再拿走小球 c 那么 a a球带正电 b球带负电 3 b a球带正电 b球不带电 c a球不带电 b球带负电 d 以上三种说法都不对 4 图中接地金属球a的半径为r 球外点电荷的电量为q 到球心的距离为 该点电荷 的电场在球心的场强等于 22 r q k r q k 22 r q k r q k 0 d 2 r q k 设计意图 设计意图 提高学生对基础知识的学习 c c 组题组题 1 如图所示 将悬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 于是 a 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 2 如图 两个相同的空心金属球m和n m带 q电荷 n不带电 旁边各放一个不带电 的金属球p和r m n相距很远 互不影响 当将带正电 q的小球分