高二物理課教學(xué)設(shè)計(jì)案例-資料下載頁(yè)
2024-12-07 02:34本頁(yè)面
【正文】 教學(xué)重難點(diǎn) 靜電平衡狀態(tài)。電場(chǎng)中導(dǎo)體的特點(diǎn) 教學(xué)過(guò)程 (一)復(fù)習(xí)提問(wèn) 什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象? 靜電感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是什么? 在靜電感應(yīng)時(shí)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(chǎng)中的導(dǎo)體 金屬導(dǎo)體的特征： 由做熱振動(dòng)的正離子和做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的自由電子組成 靜電感應(yīng)現(xiàn)象 問(wèn)題：在源電荷的電場(chǎng)中引入金屬導(dǎo)體后會(huì)對(duì)空間各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)有影響嗎? 是什么作用使金屬內(nèi)的電子定向移動(dòng)的?此移動(dòng)一直進(jìn)行嗎? 金屬導(dǎo)體內(nèi)部有電場(chǎng)嗎? 答：使空間電場(chǎng)重新分布 源電荷的電場(chǎng)使導(dǎo)體內(nèi)部自由電子定向移動(dòng) 靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體(包括表面)中沒(méi)有電荷定向移動(dòng)時(shí)的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài) 靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)： ⑴內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零(不為0則自由電子將繼續(xù)移動(dòng)直至合場(chǎng)強(qiáng)為0) ?、茖?dǎo)體中沒(méi)有自由電荷定向移動(dòng) ?、莾綦姾煞植荚趯?dǎo)體表面 實(shí)驗(yàn)證明：法拉第圓筒實(shí)驗(yàn) ?、葘?dǎo)體表面附近電場(chǎng)線(xiàn)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(chǎng)強(qiáng)不為0，導(dǎo)體就不是處于靜電平衡狀態(tài) 靜電平衡時(shí)導(dǎo)體周?chē)妶?chǎng)分布： 上圖空間實(shí)際電場(chǎng)分布，不會(huì)出現(xiàn)虛線(xiàn)電場(chǎng)線(xiàn) 二、靜電屏蔽 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(méi)有電場(chǎng) 靜電屏蔽 外部電場(chǎng)對(duì)內(nèi)部?jī)x器沒(méi)有影響若將源電荷置于空腔內(nèi)，則外對(duì)內(nèi)沒(méi)有影響，但內(nèi)對(duì)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 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(hào)弱 (三)鞏固練習(xí) 例1：如圖所示，在一個(gè)原來(lái)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(chǎng)強(qiáng)： ≠0，EB=0，EC=0 ≠0，EB≠0，EC=0 ≠0，EB≠0，EC≠0 =0，EB≠0，EC=0 例2：如圖所示，A、B是兩個(gè)架在絕緣支座上的金屬球，都不帶電，中間用導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)，然后移走C球，則A、B帶電情況： ，B球帶負(fù)電 ，B球不帶電 ，B球帶負(fù)電 例3：長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒原來(lái)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(xiàn)上，則棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小，方向。 (四)小結(jié) 靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體有什么特點(diǎn)? 靜電屏蔽有哪幾種情況?有哪些應(yīng)用?
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