1.3.2专题:静电平衡

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时间:2020-12-18

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资料简介
1.3.2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 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 + 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 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 B + C    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。 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。

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