高二物理 静电平衡的应用

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1、1.7静电平衡的应用教学目标（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。教学难点：电场中导体的特点。教学方法：推理归纳法、问题解决法、实验法。教具准备：验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干。教学过程：第七节静电平衡的应用(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？+－－＋＋＋－　若将导体接地则情况如何？左端

2、接地呢？（二）新课教学1、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：+－－＋＋＋－（3）问题：①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？②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？③静电屏蔽后金属导体内部有电场吗？答：①使空间电场重新分布。②源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动。③没有。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。2、静电平衡状态下导体的特点（1）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）。（2）导体中没

3、有自由电荷定向移动。（3）净电荷分布在导体外表面。实验证明：法拉第圆筒实验。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。（4）导体表面附近的电场线与表面垂直。+－－＋＋＋－（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。3、静电屏蔽+＿＿＿＋＋＋（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。+（2）静电屏蔽+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。实验演示：将收音

4、机置于金属网罩内则声音大小减小。+ABC+若将球壳接地，则内外各不影响（较难）（3）应用：电学仪器和电子设备外面套有金属罩、通信电缆外面包一层铅皮、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。4、巩固练习例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=0B.EA≠0，EB≠0，EC=0C.EA≠0，EB≠0，EC≠0D.EA=0，EB≠0，EC=0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

5、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AB+C