高二物理人教版選修31 1.7靜電現(xiàn)象的應用教案

1、.靜電現(xiàn)象的應用重/難點重點：掌握靜電平衡的概念，理解導體處于靜電平衡狀態(tài)的特征。難點：應用靜電平衡的知識，理解靜電平衡的特征，認識導體的電荷分布特點。重/難點分析重點分析：發(fā)生靜電感應后的導體，兩端面出現(xiàn)等量感應電荷，感應電荷產生一個附加電場，這個與原電場方向相反，當增到與原電場等大時，即與，合場強為零，自由電子定向挪動停頓，這時的導體處于靜電平平衡狀態(tài)。難點分析：本節(jié)是本章的難點內容，概念規(guī)律非常抽象。學生只有在老師的指導下參與探究全過程，才能深化理解電平衡狀態(tài)下導體的特點、規(guī)律，抑制思維定勢的負遷移和主觀臆斷的不良傾向，培養(yǎng)學生認真嚴謹?shù)目茖W探究品質。打破策略1電場中的導體1金屬導體的特

2、征：由做熱運動的正離子和做無規(guī)那么熱運動的自由電子組成。2靜電感應現(xiàn)象：3問題：1.在源電荷的電場中引入金屬導體后會對空間各點的場強有影響嗎？2是什么作用使金屬內的電子定向挪動的？此挪動一直進展嗎？3靜電平衡后金屬導體內部有電場嗎？答：1.使空間電場重新分布。2源電荷的電場使導體內部自由電子定向挪動。3靜電平衡狀態(tài)：導體包括外表中沒有電荷定向挪動時的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。發(fā)生靜電感應后的導體，兩端面出現(xiàn)等量感應電荷，感應電荷產生一個附加電場，這個與原電場方向相反，當增到與原電場等大時，即與，合場強為零，自由電子定向挪動停頓，這時的導體處于靜電平平衡狀態(tài)。注意：這沒有定向挪動而不是說導體內部的電荷

3、不動，內部的電子仍在做無規(guī)那么的運動。2靜電平衡狀態(tài)下導體的特點1內部場強處處為零，電場線在導體內部中斷。導體內部的電場強度是外加電場和感應電荷產生電場這兩種電場疊加的結果。2整個導體是等勢體，外表是個等勢面；導體外表上任意兩點間電勢差為零。因為假假設導體中某兩點電勢不相等，這兩點那么有電勢差，那么電荷就會定向運動3外表上任何一點的場強方向都跟該點外表垂直；因為假假設內部場強不為零，那么內部電荷會做定向運動，那么就不是靜電平衡狀態(tài)了4凈電荷分布在導體的外外表，內部沒有凈電荷。曲率半徑小的地方，電荷密度大，電場強，這是避雷針的原理。理論證明：中性導體帶電后，由于同種電荷互相排斥，凈電荷只能分布在

4、外表。反證法：假設內部有凈電荷，那么內部場強不為0，導體就不是處于靜電平衡狀態(tài)。4導體外表附近的電場線與外表垂直。5靜電平衡時導體周圍電場分布：上圖空間實際電場分布，不會出現(xiàn)虛線電場線。例1如下圖，在真空中把一絕緣導體AB向帶負電的小球P緩慢靠近不接觸，且未發(fā)生放電現(xiàn)象時，以下說法中正確的選項是A. B端感應電荷越來越多B導體內部場強越來越大C導體的感應電荷在M點產生的場強大于在N點產生的場強D導體感應電荷在M、N兩點產生場強相等解析：絕緣導體移近帶負電的小球P時，導體中自由電子受到帶負電小球P的電場作用變大，使自由電子不斷地向B端挪動，A、B兩端感應電荷不斷增多，故A選項正確。由于AB緩慢挪

5、動，導體處于靜電平衡是在很短時間內完成的，緩慢挪動過程中各個狀態(tài)，帶負電小球P產生的電場和導體AB上感應電荷的電場疊加的結果均會使導體內部的合場強總等于零，故B項錯誤。M點距小球P近，由可知，小球P在M點產生場強大于在N點產生場強，而導體內部場強處處為零，那么感應電荷在M點產生場強大于在N點產生的場強，故C項正確，D項錯誤，答案AC。例2如下圖所示，接地的金屬板右側有固定的點電荷Q，a、b點是金屬板右側外表上的兩點，其中a到Q的間隔 較小，以下說法正確的選項是 A由于靜電感應，金屬板右側外表帶負電，左側外表帶正電B由于靜電感應，金屬板右側外表帶負電，左側外表不帶電C整個導體，包括外表上的a、b

6、點，是一個等勢體，且電勢等于零Da、b兩點的電場強度不為零，且a，b兩點場強方向一樣，但a點場強比b點場強要大一些解析：金屬板假設不接地，右側外表將有感應的負電荷，左側外表將有感應的正電荷，現(xiàn)金屬板左側接地，金屬板與地球形成了一個的導體，金屬板相當于近端，而地球相當于遠端，故A選項錯誤，B選項正確；由處于靜電平衡狀態(tài)導體的特點可知，a、b等勢，接地后電勢等于零，故C選項正確；金屬板是一個等勢體，電場線垂直于導體外表，所以a、b兩端的場強方向一樣。由a距Q較近，b距Q較遠， a處的電場線較密集，故a處的場強比b處的場強要大些，D選項正確。答案：BCD。3靜電屏蔽1空腔導體的特點：凈電荷只分布在外

7、外表，內外表不帶電，空腔內沒有電場。2靜電屏蔽外部電場對內部儀器沒有影響假設將源電荷置于空腔內，那么外對內沒有影響，但內對外有影響。實驗演示：將收音機置于金屬網(wǎng)罩內那么聲音大小減小。假設將球殼接地，那么內外各不影響較難。3應用：電學儀器和電子設備外面套有金屬罩、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、通訊工具在鋼筋構造房屋中接收信號弱。打破反思本節(jié)是這一章的難點，內容抽象、深奧，并且要很好的表達新課程理念，上好本堂課就顯得比較困難，所以必須注意下面幾點：1、改變傳統(tǒng)的填鴨式教學形式或老師提問題、學生答復以下問題的單一做法。老師可創(chuàng)設情景，讓學生發(fā)現(xiàn)問題，更主動的提出問題，解決問題。所以老師在組織和引導學生研究的過程中要及時組織學生評價，從而進步學生的思維品質和課堂效率。2、要引導全體學生積極參與教學活動，親身體驗探究、考慮和研究的全過程，讓學生通過這些過程開闊視野