高中物理选修1-1《生活中的静电现象》教案

1、高中物理选修1-1生活中的静电现象教案 高中物理选修1-1生活中的静电现象教案【一】 教学准备 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 教学重难点 【重点难点】静电平衡状态;电场中导体的特点 教学过程 【教学过程】 (一)复习提问 1、什么是静电感应现象? 2、静电感应现象的本质是什么? 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?左端接地呢? (二)新课教学 一、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

2、电子组成 2、 静电感应现象 问题：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? 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? 金属导体内部有电场吗? 答：使空间电场重新分布 源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动 静电平衡状态：导体(囊括表面)中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态 4、静电平衡状态下导体的特点： 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) 导体中没有自由电荷定向移动 净电荷分布在导体表面 实验证明：法拉第圆筒实验 导体表面附近电场线与表面垂直 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

3、由电荷，则内部场强不为0，导体就不是处于静电平衡状态 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 二、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 1、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：将收音机置于金属网罩内则声音大小减小 若将球壳接地，则内外各不影响 3、 应用 电学仪器和电子设备外面套有金属罩 通信电缆版面包一层铅皮 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 (三)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

4、一正电荷，试分析A、 B、C三点的场强： A.EA0 ，EB=0 ，EC=0 B.EA0 ，EB0 ，EC=0 C.EA0 ，EB0 ，EC0 D.EA=0，EB0 ，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 例3：长为L的金属棒原来不带电，现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处且与棒在一条线上，则棒上感应电荷在棒内中点O处产生的场强的大小 ，方向 。

5、 (四)小结 1、静电平衡状态下导体有什么特点? 2、静电屏蔽有哪几种情况?有哪些应用? 高中物理选修1-1生活中的静电现象教案【二】 教学目标： 1、了解生活中常见的静电现象，能够用所学的只是解释简单的静电现象。 2、通过了解一些静电现象和避雷方法，认识人类社会在发展过程中如何适应自然，建立人类必须与自然相互依存、和谐发展的认识。 3、了解人类应用静电和防止静电的事例。 教学过程 一、放电现象 问：火花放电是最常见的放电现象.现实中放电现象呢?(在干燥天气的黑夜里脱去化纤衣服时会看到火花、听到僻啪声实验室中感应起电机的两个导电杆之间也能发生火花放电很多房屋顶上装有避雷针是为了进行接地放电运输

6、汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖着，这样可以把电荷引入大地，避免放电时产生的火花引起爆炸飞机轮胎用导电像胶制成，可以避免着陆时机身积累电荷) 二、雷电和避雷 说明：云层之间或云层与地面之间发生强烈放电时，能产生耀眼的闪光和巨响，这就是闪电和雷鸣。闪电的电流可以高达几 十万安培，会使建筑物严重损坏。 说明：雷电对人类生活也会产生益处，有哪些益处呢?(闪电产生的高温促使空气中的氧和氮化合成氮氧化物，随雨水降至地面，成为天然的氮肥 闪电产生的臭氧留在大气层中，能保障地球上的生物免遭紫外线的伤害) 演示实验： 实验器材：验电器、安放在绝缘支架上的带电导体、带绝缘柄的验电球 实验过程：带绝缘柄的验

7、电球接触带电导体的A点，然后跟验电器接触，观察验电器的指针偏角 带绝缘柄的验电球接触带电导体的B点，然后跟验电器接触，观察验电器的指针偏角 带绝缘柄的验电球接触带电导体的C点，然后跟验电器接触，观察验电器的指针偏角 实验现象：验电球跟带电体的A 处接触后，验电器的金属箔张角较小;跟B 处接触后.验电器的金属箔张角较大.跟尖端C 处接触后.验电器的金属箔张角最大。 问：这个实验说明了什么问题?(电荷在导体表面的分布是不均匀的：突出的位黄.电荷比较密集.平坦的位置，电荷比较稀疏) 说明：导体尖锐部位的电荷非常密集.尖端附近的电场就非常强.会放出电荷，这种现象我们称之为尖端放电 演示实验： 实验仪器

8、：金属板M金属板N 、两个等高的金属柱A、B ，A 为尖头、B 为圆头，直流电压电源 实验过程：逐渐升高电源电压，观察哪个金属柱先放电。 实验现象：金属柱A先放电 说明：1753年，富兰克林发明了避雷针，避雷针的原理就是尖端放电。带电云层靠近建筑物时，同号电荷受到排斥，流人大地，建筑物上留下了异号电荷。当电荷积累到一定程度时，会发生强烈放电现象.可能产生雷击。如果建筑物安装了避示针，在避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放出.逐渐中和云中的电荷，保障建筑物.使其免遭雷击。 三、静电的应用和防止 说明：静电在工业和生活中有很重要的用途，有时又会带来很多麻烦，需要防止。 问：在许多场所都可以发现人们应用静电的例子，有哪些例子呢?(静电除尘静电喷漆复印) 问：在许多场所都可以发现人们防止静电的例子?(实验室中感应起电机的两个导电杆之间也能发生火花放电很多房屋顶上装有避雷针是为了进行接地放电运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖着，这样可以把电荷引入大地，避免放电时产生的火花引起爆炸飞机轮胎用导电像胶制成，可以避免着陆时机身