靜電平衡專題教案

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1、靜電平衡專題教案【教學(xué)三維目標(biāo)】1．知道靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因，理解什么是靜電平衡狀態(tài)2．理解靜電平衡時(shí)，凈電荷只分布在導(dǎo)體表面且內(nèi)部場強(qiáng)處處為零3．知道靜電屏蔽及其應(yīng)用【重點(diǎn)難點(diǎn)】靜電平衡狀態(tài)電場中導(dǎo)體的特點(diǎn)【教學(xué)方法】推理歸納法、問題解決法、實(shí)驗(yàn)法【教具準(zhǔn)備】驗(yàn)電器、法拉第圓筒、有絕緣柄的金屬球一個(gè)、金屬網(wǎng)罩、收音機(jī)、感應(yīng)起電機(jī)、導(dǎo)線若干【教學(xué)過程】(一)復(fù)習(xí)提問1、什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象？2、靜電感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是什么？3、在靜電感應(yīng)時(shí)用手摸一下導(dǎo)體，再移走源電荷，則導(dǎo)體帶什么電？+－－＋＋＋－　若將導(dǎo)體接地則情況如何？左端接地

2、呢？(二)新課教學(xué)一、電場中的導(dǎo)體1、金屬導(dǎo)體的特征：由做熱振動(dòng)的正離子和做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的自由電子組成2、靜電感應(yīng)現(xiàn)象+－－＋＋＋－問題：在源電荷的電場中引入金屬導(dǎo)體后會(huì)對空間各點(diǎn)的場強(qiáng)有影響嗎？　　　是什么作用使金屬內(nèi)的電子定向移動(dòng)的？此移動(dòng)一直進(jìn)行嗎？金屬導(dǎo)體內(nèi)部有電場嗎？　　　　答：使空間電場重新分布　　　　　　源電荷的電場使導(dǎo)體內(nèi)部自由電子定向移動(dòng)　　　　　　靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體（包括表面）中沒有電荷定向移動(dòng)時(shí)的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)4、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)：　　　⑴內(nèi)部場強(qiáng)處處為零（不為0則自由電子將繼續(xù)移動(dòng)直至合場

3、強(qiáng)為0）⑵導(dǎo)體中沒有自由電荷定向移動(dòng)⑶凈電荷分布在導(dǎo)體表面　實(shí)驗(yàn)證明：法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)⑷導(dǎo)體表面附近電場線與表面垂直　理論證明：中性導(dǎo)體帶電后，由于同種電荷相互排斥，凈電荷只能分布在表面反證法：若內(nèi)部有自由電荷，則內(nèi)部場強(qiáng)不為0，導(dǎo)體就不是處于靜電平衡狀態(tài)+－－＋＋＋－　　5、靜電平衡時(shí)導(dǎo)體周圍電場分布：　　　上圖空間實(shí)際電場分布，不會(huì)出現(xiàn)虛線電場線　二、靜電屏蔽+＿＿＿＋＋＋1、空腔導(dǎo)體的特點(diǎn)：　　　凈電荷只分布在外表面，內(nèi)表面不帶電，空腔內(nèi)沒有電場+2、靜電屏蔽+外部電場對內(nèi)部儀器沒有影響若將源電荷置于空腔內(nèi)，則外對內(nèi)沒有

4、影響，但內(nèi)對外有影響實(shí)驗(yàn)演示：將收音機(jī)置于金屬網(wǎng)罩內(nèi)則聲音大小減小+若將球殼接地，則內(nèi)外各不影響1、應(yīng)用電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面套有金屬罩通信電纜版面包一層鉛皮高壓帶電作業(yè)人員穿金屬網(wǎng)衣通訊工具在鋼筋結(jié)構(gòu)房屋中接收信號弱(三)鞏固練習(xí)+ABC例1：如圖所示，在一個(gè)原來不帶電的金屬導(dǎo)體殼的球心處放一正電荷，試分析A、B、C三點(diǎn)的場強(qiáng)：　　A．EA≠0，EB=0，EC=0B．EA≠0，EB≠0，EC=0C．EA≠0，EB≠0，EC≠0D．EA=0，EB≠0，EC=0AB+C例2：如圖所示，A、B是兩個(gè)架在絕緣支座上的金屬球，都不帶

5、電，中間用導(dǎo)線連接，現(xiàn)用一帶正電的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去導(dǎo)線，然后移走C球，則A、B帶電情況：　　A．A球帶正電，B球帶負(fù)電　　B．A球帶正電，B球不帶電C．A球不帶電，B球帶負(fù)電D．以上說法都不正確+RLOq例3：長為L的金屬棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為q的正電荷放在距棒左端R處且與棒在一條線上，則棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)O處產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小，方向。(四)小結(jié)1、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體有什么特點(diǎn)？2、靜電屏蔽有哪幾種情況？有哪些應(yīng)用？【布置作業(yè)】【教后記】1、教材并沒有安排這一節(jié)的內(nèi)容，但在歷屆高考中都有體現(xiàn)，所

6、以對于這塊知識(shí)原則是講清基礎(chǔ)知識(shí)，不追求深難偏。2、學(xué)生對電場強(qiáng)度大小，方向的判斷，導(dǎo)體內(nèi)部外部的區(qū)別存在問題，準(zhǔn)備在作業(yè)紙上讓他們逐步解決問題。