静电屏蔽课件.docx

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1、精品资源4静电屏蔽【教学目的】1、巩固静电感应的知识，理解什么是静电平衡状态2、理解静电平衡的场强特征3、知道有关静电屏蔽的应用【教学重点】什么是静电屏蔽，以及它的相关应用【教学难点】静电平衡时导体的特点【教具】感应起电机、验电器一个、法拉第圆筒一个、有绝缘柄的金属球一个、有绝缘支架的金属球一个、金属网罩一个、电缆线【教学过程】复习&引入提问1:什么是静电感应？学生答问…-师生共同讨论，达成统一认识…（答：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫~）设问：学了电场之后，我们怎么理解静电感应？学生答问…-师生共同讨论，达成统一认识…（答：导体中

2、的自由电子〈或离子〉受电场力作用而移动一一从而形成电荷的不均衡分布）这里谈到的“移动”，会不会没完没了呢？我们今天来继续探讨这个问题。、静电平衡启发：大家能不能设想一下刚才这个问题后果或原因？学生思考、答问…-师生互动交流过渡：究竟是怎样的呢？一一问题：电荷移到金属“边缘”后还会不会移动？学生答问：不会；空气是绝缘物质。问题：大家观察，两个平行面板带上等量了异种电荷，这象一个什么场源？学生答问：匀强电场的场源。正面介绍：我们把这个电场称之为感应电荷的电场，通常用E'表示。与之相对应的，原来的那个电场就被称之为外电场E。过渡：有了E',我们首先要观察一下

3、，E'的方向和E有什么关系？其次，我们还有必要思精品资源欢迎下载精品资源E'后，导体中的自由电子受考这样的问题：①E'的大小是恒定的吗？和什么因素相关？②形成哪些力的作用？③只要自由电子还在移动，会形成怎样的后果？学生讨论、答问…一教师正面表达…1、静电平衡：导体中（包括表面）没有电荷移动的状态。过渡：处于静电平衡的导体有什么特点呢？直接得出2、特点：内部场强处处为零。“处于静电平衡的导体的内部场强为零”这个结论，我们还可以通过另一个角度去印证。下面我们先看一个演示一一演示：法拉第圆筒实验a、器材介绍b、装置图，见图1c、步骤•••学生观察、思考一得出

4、结论…处于静电平衡的导体，电荷只带在导体的外部。我们通常也把这个结论作为导体内部场强为零的重要辅证一一因为如果导体内部存在（净）电荷的话，它就形成了一个新的场源，而这个场源激发的电场是不可能通过外电场E或者感应电荷电场E'来抵消的（同学们可以过细证明这个问题）。设问：导体的表面场强也为零吗？一师生共同对照教材P125图13-15,探究感应电荷激发电场的特征—＞结论：表面场强不为零。过渡：我们都知道，自然界存在着各种各样的带电体，也就存在着各种各样的激发电场的场源。所以要找一个场强严格为零的点，是相当困难的。这也就意味着，我们在作各种电学实验的时候，都会

5、必然受到其它电场的干扰。但是，当我们了解了处于静电平衡的导体的特点之后，我们可以设想一下：将处于静电平衡的导体的内部挖一出个空腔，再在这个空腔里作实验时，还会受到我们不希望的干扰吗？学生思考、答问…这种情形使我们发生一种什么联想？一一这个空腔的存在，就象在纷繁的、喧嚣的世界中一下子寻找到了一个“世外桃源”、一个相对超脱的地方。我们把这种现象叫一一二、静电屏蔽所谓屏蔽，就是这个空腔的存在，象一个严密的屏风，或象一个防空洞、象一个掩体、一个遮蔽所。由于它的存在，隔离了、消除了外电场对我们造成的影响。而静电屏蔽的意思，是指这种遮蔽的形成是利用了静电平衡的原理

6、。静电屏蔽：导体壳可以保护它所包围的区域，使这个区域不受外部电场的影响。启发：下面我们对这个导体壳作一个讨论。如果是你去作这个导体壳，你是想作得厚一点好，还是薄一点好？是轻便一点好，还是沉重一点好？欢迎下载精品资源学生思考、讨论（伴以教师提示：导体壳的目的是什么？一一毕竟不是防子弹；原理是什么?只要能成功地达成静电感应就行）归口：为了方便和节省材料，我们一般将“导体壳”做成轻便的金属网。演示实验：教材P126“实验”a、器材介绍b、步骤•••学生观察、思考一得出结论…过渡：通过刚才的实验，我们演示了静电屏蔽的效果。那么，静电屏蔽在实际中会有一些什么应用

7、呢？素材展示：a、电缆线的结构；b、照片（一些电器设备外部罩有金属网罩）。三、小结本节我们学习了静电平衡的知识，以及由静电平衡特点所伸展的一个应用一一静电屏蔽。学了这些知识后，我们还有必要了解：静电平衡除了指感应电荷停止移动的状态之外，也可以指接触传递电荷的稳定（不移动）状态，也就是说，它是一个广义的概念。但是，静电平衡的特点（一个基本的，两个补充的）却是普遍适用的。静电屏蔽则是静电学在实际领域的一个重要应用。学了这些知识后，我们课后还可以思考这样两个问题：1、在图2中，金属球的左边是一个点电荷，系统已经处于静电平衡状态。已知Qd、r,你能不能求出导体

8、球的感应电荷在自身球心处激发的场强？2、教材P126的“实验”实现了网罩外部的电场不影响网罩内