第一篇:【物理】1.7《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》教案(新人教版選修3-1)
知識改變命運(yùn),學(xué)習(xí)成就未來
知識改變命運(yùn),學(xué)習(xí)成就未來
三、解決問題
1、火花放電和接地放電;
2、火花放電是指物體上積累了電荷,且放電時出現(xiàn)火花的放電現(xiàn)象;接地放電是指為了防止物體上過量積累電荷,而用導(dǎo)體與大地連接,把電荷接入大地進(jìn)行時時放電的現(xiàn)象;
3、尖端放電的原理:物體表面帶電密集的地方—尖端,電場強(qiáng)度大,會把空氣分子“撕裂”,變?yōu)殡x子,從而導(dǎo)電;
4、可以應(yīng)用到避雷針上;避雷針的發(fā)展史介紹富蘭克林與國王的避雷針“尖端”與“圓端”之爭;
5、靜電除塵,靜電復(fù)印,靜電噴漆;
6、靜電產(chǎn)生的火花能引起火災(zāi),如油罐、紡織廠、危險制品等地方都必須避免靜電;
四、練習(xí)
1.如圖,在真空中有兩個點(diǎn)電荷A和B,電量分別為-Q和+2Q,它們相距L,如果在兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O有一個半徑為r(2r<L)的空心金屬球,且球心位于O點(diǎn),則球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場強(qiáng)大小________
方向_________.
作業(yè)
課后“問題與練習(xí)
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第二篇:教案:1.7《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》
第七節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)
第七節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用
一、教材分析
1、本課題設(shè)計(jì)的另一思路旨在讓學(xué)生認(rèn)真討論,積極參與,體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,這也是新課改的重要內(nèi)容。
2、本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)的過程為:首先學(xué)生活動:對不帶電的金屬導(dǎo)體放入電場中發(fā)生靜電現(xiàn)象的討論;然后學(xué)生歸納,教師總結(jié)得出靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn),最后通過兩道例題鞏固加深理解。
二、教學(xué)目標(biāo):
1、掌握歸納、演繹推理的方法,訓(xùn)練學(xué)生的推理能力,親身感受知識的建立過程。
2、通過概念建立、規(guī)律的得出培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和探究創(chuàng)造的心理品質(zhì)。
3、通過對靜電場中導(dǎo)體的自由電荷運(yùn)動情況的討論,了解靜電平衡的概念,知道處于靜電平衡的導(dǎo)體的特征。
三、重點(diǎn)和難點(diǎn):
重點(diǎn):掌握靜電平衡的概念,理解導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)的特征是本節(jié)的重點(diǎn)
難點(diǎn):應(yīng)用靜電平衡的知識,理解靜電平衡的特征,認(rèn)識導(dǎo)體的電荷分布特點(diǎn)是本節(jié)的難點(diǎn)。
四、學(xué)情分析
《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》是本章的難點(diǎn)內(nèi)容,概念規(guī)律非常抽象。學(xué)生只有在老師的指導(dǎo)下參與探究全過程,才能深刻理解電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)、規(guī)律,克服思維定勢的負(fù)移和主觀臆斷的不良傾向,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究品質(zhì)。
五教學(xué)方法:教師的引導(dǎo),學(xué)生的討論、評議;再加動畫演示和實(shí)驗(yàn)演示加深體會。
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)初步把握靜電感應(yīng)現(xiàn)象和靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體 場強(qiáng)的特點(diǎn)
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。
七、課時安排:1課時
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對性。提問:1.電場的重要性質(zhì)是什么?
2.金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?自由電子會怎樣移動?
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
把金屬導(dǎo)體放入電場中,導(dǎo)體上會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象?
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥:
一、靜電感應(yīng)現(xiàn)象及靜電平衡 1:現(xiàn)象的解釋 畫圖闡述:在電場中的導(dǎo)體沿著電場強(qiáng)度方向兩端出現(xiàn)等量異種電荷的現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。
2:靜電平衡狀態(tài)按照課本畫圖
提問:1.電子的聚集會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果? 提問:2電子是否會永遠(yuǎn)這樣定向運(yùn)動下去?
畫圖闡述:當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動時,導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài) 提問:3最終會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象? 教師借助于多媒體進(jìn)行動畫演示,3:靜電平衡的條件
通過學(xué)生們互相討論積極回答:E內(nèi)?0 4:靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體(1)場強(qiáng)的特點(diǎn)的特點(diǎn)
教師不再通過提問的方式來解決問題,而是放開手腳讓學(xué)生自由討論發(fā)揮,但提示學(xué)生可以先從導(dǎo)體中的場強(qiáng)這個方面去思考。
(當(dāng)學(xué)生回答內(nèi)部場強(qiáng)的特點(diǎn)時,教師順?biāo)浦厶岢鰧?dǎo)體外部場強(qiáng)的特點(diǎn))提問1:導(dǎo)體外部場強(qiáng)為什么有這樣的特點(diǎn)?提示學(xué)生可以用反證法(2)電勢的特點(diǎn) 引導(dǎo)學(xué)生看課本書第19頁圖1.4-5中乙圖,一頭大一頭小的導(dǎo)體在靠近導(dǎo)體的一些等勢面為什么形狀很接近導(dǎo)體的形狀? 提問2:除了正面解釋之外,能否用反證法證明 闡述:地球是個極大的導(dǎo)體,可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài),所以它是一個等勢體,這是我們可以把大地選做零電勢體的一個原因。鞏固練習(xí)
例1:如圖,長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電,現(xiàn)將一帶電量為q的點(diǎn)電荷放在距棒左端為R的某點(diǎn).當(dāng)達(dá)到靜電平衡時,棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小為多大?
(3)電荷分布的特點(diǎn)
演示課本25頁的法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)
提問1:由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能得到什么結(jié)論?為什么?
提問2:帶電導(dǎo)體的電荷是否均勻分布在導(dǎo)體的外表面? 再次引導(dǎo)學(xué)生看課本書第19頁圖1.4-5中乙圖,一頭大一頭小的導(dǎo)體電荷在外表面分布的情況
動畫演示尖端放電的實(shí)驗(yàn)
闡述:靜電平衡時,電荷只分布在導(dǎo)體的外表面,內(nèi)部沒有電荷;在導(dǎo)體表面,越尖銳的的位置,電荷的密度越大,凹陷的位置幾乎沒有電荷 鞏固練習(xí)
例2:如圖所示,把一個帶正電的小球放人原來不帶電的金屬空腔球殼內(nèi),小球帶不帶電?
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測。
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
課后思考:為什么驗(yàn)電器的頂部是金屬小球而不是針狀導(dǎo)體? 九板書設(shè)計(jì)
(一)、靜電平衡的特點(diǎn):E內(nèi)=E0-E′=0
1、導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷,電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。導(dǎo)體表面,越尖銳的位置,電荷密度越大。
2、處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體,它的表面是個等勢面。(地球是個等勢體)
3、導(dǎo)體外表面處場強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直
(二)、靜電現(xiàn)象及其應(yīng)用
1、尖端放電現(xiàn)象
導(dǎo)體尖端的電荷密度很大,附近的電場特別強(qiáng),它會導(dǎo)致一個重要的后果,就是尖端放電。
2、靜電現(xiàn)象的其他應(yīng)用 1.靜電除塵 2.靜電植絨 3.靜電噴涂 4.靜電分選 5.靜電復(fù)印
十、教學(xué)反思
本節(jié)是這一章的難點(diǎn),內(nèi)容抽象、深奧,并且要很好的體現(xiàn)新課程理念,上好本堂課就顯得比較困難,所以必須注意下面幾點(diǎn):
1、改變傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)模式或教師提問題、學(xué)生回答問題的單一做法。教師可創(chuàng)設(shè)情景,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,更主動的提出問題,解決問題。所以教師在組織和引導(dǎo)學(xué)生研究的過程中要及時組織學(xué)生評價,從而提高學(xué)生的思維品質(zhì)和課堂效率。
2、要引導(dǎo)全體學(xué)生積極參與教學(xué)活動,親身體驗(yàn)探究、思考和研究的全過程,讓學(xué)生通過這些過程開闊視野,激發(fā)學(xué)生的求異心理取向,從而激發(fā)學(xué)生的潛能。真正落實(shí)三維課程目標(biāo)。
3、在學(xué)生自由討論和探究時,要認(rèn)真聽取每一位同學(xué)的觀點(diǎn)肯定他們的成功之處和指出不足之處,讓學(xué)生感到有成就感,既活躍了課堂氣氛,又符合成功教育的要求。
第三篇:§1.7 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 教案
第七節(jié) 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用
宣威市第九中學(xué) 馮 波
【教學(xué)三維目標(biāo)】 知識與技能:
1、認(rèn)識靜電感應(yīng),知道感應(yīng)起電的原理和感應(yīng)電荷正、負(fù)的判定。
2、知道靜電平衡狀態(tài);理解靜電平衡的特點(diǎn),導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零,電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上;
3、知道靜電屏蔽現(xiàn)象及其應(yīng)用。過程與方法:通過觀察演示實(shí)驗(yàn)及對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行分析推理,培養(yǎng)學(xué)生分析推理能力。態(tài)度情感價值觀:
通過對實(shí)驗(yàn)的觀察和推理,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法,以及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。【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、金屬網(wǎng)罩、感應(yīng)起電機(jī)、橡膠棒等 【教學(xué)過程】(一)復(fù)習(xí)導(dǎo)入
在本章第一節(jié)我們一起學(xué)習(xí)了使物體帶電的三種方式,摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電。接下來我給大家演示儀下感應(yīng)起電這一物理現(xiàn)象。
A.老師演示,用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近驗(yàn)電器,金屬箔片張開,驗(yàn)電器帶電。
B.給驗(yàn)電器罩上金屬網(wǎng)罩,請學(xué)生演示,金屬箔片不動,感應(yīng)起電失敗,提出疑問,為什么呢?帶著這個問題,我們一起來學(xué)習(xí),靜電現(xiàn)象的應(yīng)用。(二)新課教學(xué)
一、電場中的導(dǎo)體
思考1:如圖,把不帶電的金屬導(dǎo)體放入一勻強(qiáng)電場中,對自由電子有何影響?
思考2:當(dāng)導(dǎo)體兩側(cè)面出現(xiàn)感應(yīng)電荷后,感應(yīng)電荷是否會產(chǎn)生電場?沿什么方向? 思考3:感應(yīng)電荷的電場對導(dǎo)體內(nèi)部的合場強(qiáng)有何影響?自由電子受到的電場力有何變化?
思考4:隨著導(dǎo)體內(nèi)合場強(qiáng)的不斷減小,最終將會出現(xiàn)什么樣的狀態(tài)?
1、概念:放入電場中的導(dǎo)體,其內(nèi)部的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動,致使導(dǎo)體的兩端分別出現(xiàn)等量異號電荷(感應(yīng)電荷),當(dāng)感應(yīng)電荷的電場與外加電場達(dá)到平衡時,導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷(包括表面)不再發(fā)生定向移動。我們說導(dǎo)體達(dá)到了靜電平衡狀態(tài)。2.標(biāo)志:自由電子不再發(fā)生定向移動。3.特征:
(1)導(dǎo)體內(nèi)部電場處處為0。
感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加場與外加電場的場強(qiáng)等大、共線、反向。(2)處于靜電平衡中的導(dǎo)體是個等勢體,導(dǎo)體表面是個等勢面。(3)導(dǎo)體表面處的電場方向與導(dǎo)體表面垂直。
(4)導(dǎo)體從放入電場到達(dá)到靜電平衡是一個極短的過程,歷時約為10-9s.二、導(dǎo)體上的電荷分布
1.凈電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面,導(dǎo)體內(nèi)部無凈電荷。
凈電荷:就是正負(fù)電荷中和剩余的電荷。導(dǎo)體內(nèi)部仍然存在帶正電的正離子和自由電子,但是自由電子不再定向移動,正離子和自由電子均勻混合,相互抵消,無凈剩的電荷。
2.凈電荷在導(dǎo)體表面上的分布與導(dǎo)體表面的形狀有關(guān):導(dǎo)體表面上越尖銳的地方,凈電荷密度越大;越平坦的地方,凈電荷密度越??;凹陷的地方幾乎無凈電荷分布。
同種電荷相互排斥,假設(shè)在有一顆縫衣針,帶電后由于同種電荷相互排斥,電荷自然要被擠到針的兩端。
思考:導(dǎo)體表面的電場強(qiáng)度什么地方大?什么地方?。浚ㄌ崾荆弘妶鼍€總是從正電荷出發(fā)指向負(fù)電荷)
結(jié)論:導(dǎo)體表面越尖銳的地方,電場強(qiáng)度越大。
三、尖端放電
1、導(dǎo)體尖端的電荷密度很大,附近的電場特別強(qiáng),它會導(dǎo)致一個重要的后果,就是尖端放電。
空氣中殘留的帶電粒子在強(qiáng)電場力的作用下發(fā)生激烈的運(yùn)動,把空氣分子撞“散”(也就是使分子正負(fù)離子分離,即電離),這些帶電離子在強(qiáng)電場力作用下繼續(xù)加速,撞擊空氣分子,是更多的氣體分子電離,那些帶與導(dǎo)體尖端異種電荷的離子,被吸引到導(dǎo)體尖端,與尖端電荷中和,這相當(dāng)于尖端失去了電荷。
演示實(shí)驗(yàn):靜電感應(yīng)起電機(jī)的尖端放電現(xiàn)象。尖端放電現(xiàn)象的應(yīng)用與防治: 尖端效應(yīng)的危害1.引起火災(zāi)爆炸。如上所述,由于火花型尖端放電的放電能量較大,因此很容易引起易燃易爆混合物的燃燒和爆炸,造成重大人身傷亡和財產(chǎn)損失。2.妨礙生產(chǎn),損壞設(shè)備?;鸹ㄐ图半姇炐图舛朔烹姸紩ιa(chǎn)過程造成不同程度的妨礙,乃至損壞設(shè)備。3.靜電尖端放電也可造成人體電擊。
尖端放電的應(yīng)用一般的電子打火裝置,避雷針,還有工業(yè)煙囪除塵的裝置都是運(yùn)用了尖端放電的原理。高大建筑物上都會安裝避雷針,當(dāng)帶電云層靠近建筑物時,建筑物會感應(yīng)上與云層相反的電荷,這些電荷會聚集到避雷針的尖端,達(dá)到一定的值后便開始放電,這樣不停的將建筑物上的電荷中和掉,永遠(yuǎn)達(dá)不到會使建筑物遭到損壞的強(qiáng)烈放電所需要的電荷。雷電的實(shí)質(zhì)是2個帶電體間的強(qiáng)烈的放電,在放電的過程中有巨大的能量放出。建筑物的另外一端與大地相連,與云層相同的電荷就流入大地。顯然,要是避雷針起作用,必須保證尖端的尖銳和接地通路的良好,一個接地通路損壞的避雷針將使建筑物遭受更大的損失。
四、靜電屏蔽
思考題:如圖所示:一帶電體A附近放置一個金屬球殼B,試畫出:(1)球殼上感應(yīng)電荷的分布情況;(2)電場線的大致分布情況。
思考:將一帶電體A放入一個金屬球殼B內(nèi),試畫出:(1)球殼上感應(yīng)電荷的分布情況;(2)電場線的大致分布情況;
(3)如果將球殼B接地,有何變化。
1:要使某一裝置不受電場影響,可以用一金屬網(wǎng)將它包裹起來,起到屏蔽外場的作用。2:要使某一帶電體的電場不對外界產(chǎn)生作用,可以用一個接地的金屬網(wǎng)將此帶電體包裹起來。
本節(jié)課開始時的感應(yīng)起電過程,同學(xué)沒能感應(yīng)起電成功,就是因?yàn)榻饘倬W(wǎng)罩的屏蔽作用。
靜電屏蔽的應(yīng)用:
1.為了防止外界信號的干擾,靜電屏蔽被廣泛地應(yīng)用科學(xué)技術(shù)工作中。例如電子儀器設(shè)備外面的金屬罩,通訊電纜外面包的鉛皮等等,都是用來防止外界電場干擾的屏蔽措施。
2.高壓帶電作業(yè)(500千伏帶電作業(yè)用的屏蔽服)3.很多電子儀器,比如示波器的接線都是這樣的屏蔽線 4.汽車外的天線
5.有線電視信號線,外面就有一層金屬絲,就為了靜電屏蔽,使信號不受干擾
6.在服務(wù)區(qū)怕被人打手機(jī),又不能關(guān)機(jī),找個金屬盒子裝進(jìn)去,就變成了“您撥打的用戶不在服務(wù)區(qū)”
第四篇:《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》示范教案
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第七節(jié) 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用
教學(xué)目標(biāo)
1、理解靜電感應(yīng)現(xiàn)象,知道靜電平衡條件;
2、理解靜電屏蔽 重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 難點(diǎn):靜電感應(yīng)現(xiàn)象的解釋 教具
高壓起電機(jī)、多媒體 教學(xué)過程
一、靜電平衡的特點(diǎn)
1、處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體,內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。
2、處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體,它的表面是個等勢面。
3、導(dǎo)體外表面處場強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直。
地球是一個極大的導(dǎo)體,可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài),所以它是一個等勢體。這是我們可以選大地做零電勢體的一個原因。
二、閱讀課本了解本節(jié)內(nèi)容,并回答下列問題:
1、放電現(xiàn)象有哪些?
2、什么是火花放電?什么是接地放電?
3、尖端放電的原理是什么?
4、尖端放電的原理有何應(yīng)用?避雷針的發(fā)展歷史是怎樣的?
5、靜電有哪些應(yīng)用?
6、哪些地方應(yīng)該防止靜電?
二、利用實(shí)驗(yàn)和錄像教學(xué):
高壓起電機(jī)、電荷分布演示器、靜電現(xiàn)象(包括靜電復(fù)印、靜電除塵、靜電噴漆錄象)
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三、解決問題
1、火花放電和接地放電;
2、火花放電是指物體上積累了電荷,且放電時出現(xiàn)火花的放電現(xiàn)象;接地放電是指為了防止物體上過量積累電荷,而用導(dǎo)體與大地連接,把電荷接入大地進(jìn)行時時放電的現(xiàn)象;
3、尖端放電的原理:物體表面帶電密集的地方—尖端,電場強(qiáng)度大,會把空氣分子“撕裂”,變?yōu)殡x子,從而導(dǎo)電;
4、可以應(yīng)用到避雷針上;避雷針的發(fā)展史介紹富蘭克林與國王的避雷針“尖端”與“圓端”之爭;
5、靜電除塵,靜電復(fù)印,靜電噴漆;
6、靜電產(chǎn)生的火花能引起火災(zāi),如油罐、紡織廠、危險制品等地方都必須避免靜電;
四、練習(xí)
1.如圖,在真空中有兩個點(diǎn)電荷A和B,電量分別為-Q和+2Q,它們相距L,如果在兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O有一個半徑為r(2r<L)的空心金屬球,且球心位于O點(diǎn),則球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場強(qiáng)大小________
方向_________.
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第五篇:高中物理新課標(biāo)版人教版選修3-1優(yōu)秀教案:1.7 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用
教學(xué)設(shè)計(jì)
整體設(shè)計(jì)
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,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、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) 1.電場中的導(dǎo)體
(1)金屬導(dǎo)體的特征:由做熱運(yùn)動的正離子和做無規(guī)則熱運(yùn)動的自由電子組成。
(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)的電子定向移動的?此移動一直進(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。
3.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)。沒有。
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(若不為0,則自由電子將繼續(xù)移動直至合場強(qiáng)為0)。(2)導(dǎo)體中沒有自由電荷定向移動。(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)部有凈電荷,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(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=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(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?