高中物理 1.3.2专题静电平衡教案 新人教版选修1-1

用心 爱心 专心1 专题 静电平衡专题 静电平衡 教学三维目标教学三维目标 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 重点难点重点难点 静电平衡状态 电场中导体的特点 教学方法教学方法 推理归纳法 问题解决法 实验法 教具准备教具准备 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 用心 爱心 专心2 时的状态叫静电平衡状态 4 静电平衡状态下导体的特点 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 导体中没有自由电荷定向移动 净电荷分布在导体表面 实验证明 法拉第圆筒实验 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 用心 爱心 专心3 若将球壳接地 则内外各不影响 3 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 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 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 布置作业布置作业 教后记教后记 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