静电平衡(教案).doc

静电平衡
教
学
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
教学
重点
静电平衡状态
电场中导体的特点
教学
难点
静电平衡状态
电场中导体的特点
课型
导学式讲授课
教学
方法
推理归纳法、问题解决法、实验法
教 学 实 施
教学
过程
教 学 内 容
教与学方式
引入新课
(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？
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　 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
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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
　　3、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。

教学
过程
教 学 内 容
教与学方式
新课教学
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
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　　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
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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
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2、 静电屏蔽

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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

新课教学

实验演示：将收音机置于金属网罩内则声音大小减小
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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
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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
A
B
+
C
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
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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？

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。
2、 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。