導(dǎo)語：靜電平衡的物理教案一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

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，凈電荷只分布在導(dǎo)體表面且內(nèi)部場強處處為零

3.知道靜電屏蔽及其應(yīng)用

重點難點

靜電平衡狀態(tài)

電場中導(dǎo)體的特點

教學(xué)方法

推理歸納法、問題解決法、實驗法

教具準(zhǔn)備

驗電器、法拉第圓筒、有絕緣柄的金屬球一個、金屬網(wǎng)罩、收音機、感應(yīng)起電機、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)象的實質(zhì)是什么?

3、在靜電感應(yīng)時用手摸一下導(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：

由做熱振動的正離子和做無規(guī)則熱運動的自由電子組成

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)體后會對空間各點的場強有影響嗎?

是什么作用使金屬內(nèi)的電子定向移動的?此移動一直進(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

靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體(包括表面)中沒有電荷定向移動時的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)

4、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點：

⑴內(nèi)部場強處處為零(不為0則自由電子將繼續(xù)移動直至合場強為0)

⑵導(dǎo)體中沒有自由電荷定向移動

⑶凈電荷分布在導(dǎo)體表面

實驗證明：法拉第圓筒實驗

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)部場強不為0，導(dǎo)體就不是處于靜電平衡狀態(tài)

*

5、靜電平衡時導(dǎo)體周圍電場分布：

上圖空間實際電場分布，不會出現(xiàn)虛線電場線

二、靜電屏蔽

*

空腔導(dǎo)體的特點：

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

實驗演示：將收音機置于金屬網(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

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)

*

例1：如圖所示，在一個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三點的場強：

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：如圖所示，A、B是兩個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

*

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O處產(chǎn)生的場強的大小，方向。

(四)小結(jié)

1、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體有什么特點?

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)，所以對于這塊知識原則是講清基礎(chǔ)知識，不追求深難偏。

學(xué)生對電場強度大小，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。