高二物理 靜電平衡的應(yīng)用

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1、1.7靜電平衡的應(yīng)用教學(xué)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。教學(xué)重點(diǎn)：靜電平衡狀態(tài)。教學(xué)難點(diǎn)：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：第七節(jié)靜電平衡的應(yīng)用(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

2、接地呢？（二）新課教學(xué)1、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：+－－＋＋＋－（3）問題：①在源電荷的電場中引入金屬導(dǎo)體后會對空間各點(diǎn)的場強(qiáng)有影響嗎？②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？③靜電屏蔽后金屬導(dǎo)體內(nèi)部有電場嗎？答：①使空間電場重新分布。②源電荷的電場使導(dǎo)體內(nèi)部自由電子定向移動(dòng)。③沒有。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)。2、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)（1）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)直至合場強(qiáng)為0）。（2）導(dǎo)體中沒

3、有自由電荷定向移動(dòng)。（3）凈電荷分布在導(dǎo)體外表面。實(shí)驗(yàn)證明：法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)。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)。（4）導(dǎo)體表面附近的電場線與表面垂直。+－－＋＋＋－（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，不會出現(xiàn)虛線電場線。3、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)沒有影響，但內(nèi)對外有影響。實(shí)驗(yàn)演示：將收音

4、機(jī)置于金屬網(wǎng)罩內(nèi)則聲音大小減小。+ABC+若將球殼接地，則內(nèi)外各不影響（較難）（3）應(yīng)用：電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面套有金屬罩、通信電纜外面包一層鉛皮、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。4、鞏固練習(xí)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=0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

5、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AB+C