电场中的导体

▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精诚分散=^_^=成就梦想▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌ ~~~///(^v^)\\\~~~■▓电场中的导体一、教学目标．物理学问：了解导体导电机制、静电平衡状态、静电感应现象；理解电场中处于静电平衡状态下导体的特点；了解静电屏蔽现象。理，培育学生分析推理力量。二、重点、难点分析．静电场中静电平衡状态下导体的特性，即其电荷分布、电场分布、电势等，这是重点。．运用电场有关学问，分析、推理出试验现象的成因，这是难点。三、教具．演示静电感应起电机，感应电机〔一对〕、验电球、验电器〔两个〕，带有绝缘支架金属球一个。．法拉第圆筒演示静电平衡导体，内部无净余电荷法拉第圆筒，验电器〔一个〕，验电球，起电机。．静电屏蔽演示金属网罩〔一个〕，带绝缘支架金属球，验电器。四、主要教学过程〔一〕复习提问，引入课．电场的重要性质是什么？对放入其中的电荷有力的作用。〔或说导体导电的缘由是什么？导体内部有大量自由电荷。．把导体放入电场中，导体上的自由电荷处于电场中将受电场力作用，这时的导体与无电场时的导体相比有什么不同特征？引导学生分析：假设是金属导体，自由电子在电场力作用下将发生定向移动使两端消灭不同的电荷分布，从而引起导体的某些的性质。〔二〕教学过程设计试验1 利用起电机使绝缘金属球带电，从而产生电场，把感应电机靠近A摆放，且接触良好。将不带电验电球A先与B接触，再与验电器金属球D接触，如此反复，可见D金属箔张开。同样，可让AC接触，再与EE开。由此可知B、C此时，假设将A上电荷放掉，让AC接触后与DD箔张角变小，可见B、C．静电感应什么叫静电感应：放在静电场中的导体，它的自由电荷受电场力作用，发生定向移动，从而重分布，在其外表不同局部消灭了正、负电荷的现象。①可依据同性相斥、异性相吸，指出本试验中距A〔B〕有与A电荷，距A〔C〕电荷与A1ABC电荷分布在两端。②也可以分析距A远近不同，电势不同，而金属导体中自由电子在电场力作用下由电势低处运动至电势高处。例如：假设A带正电，距A较远端的C端电势比B端低，故电子向BB端带负电荷。依据电荷守恒，C同理可分析A带负电荷时，感应电机上电荷分布。感应电荷静电感应现象中，导体不同局部消灭的净电荷称为感应电荷。静电场中导体上自由电荷受电场力作用做定向移动会不会始终运动下去？静电平衡状态导体置于电场中时，自由电荷受力，发生定向移动，从而重分布。重分布的电荷在导体内产生一个与原电场反向的电场，阻碍电荷定向移动，直至最终无电荷定向移动为止，这时感应电荷电场与原电场的合场强为零。①什么是静电平衡状态：导体上处处无电荷定向移动的状态。②特征：导体内部处处场强为零。在这个特征根底上进展推论，可得静电场中导体的特点。．静电场中导体的特点：处于静电平衡状态，导体内处处场强为零。处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体外外表上。可承受反证法，假设导体内部有净电荷，电荷四周有电场，那么导体内部电场强度将不为零，电荷将发生定向移动。试验2 法拉第圆筒试验。先用起电机使筒A带电，至AB可先从A接触，再与验电器金属球C接触，反复几次后，可明显地看到C金属箔张开，可说A假设使BA内壁接触后再与C接触，则CA荷。处于静电平衡状态的导体外表上任一点场强方向与该点外表垂直。可用反证法证明，假设不垂直，沿外表有切向重量，电荷将发生定向移动。处于静电平衡状态导体是个等势体，导体外表是等势面，沿导体外表移动电荷，电场力与外表切向垂直，电场力做功为零。所以 电势差为零，外表是等势面。内部处处E=0，任两点间移动电荷，电场力为零，任两点等势，所以是等势体。．应用感应起电〔与摩擦起电比较〕AB、C端将消灭感应电荷，把B、C电。静电屏蔽3先使AB，由于静电感应，BB于金属网罩中，可觉察B简洁分析：金属网罩内无电场。任取一个导体壳，处于静电场中，壳内无电场。反证法：假设有电场，电场线发自壳壁，终止于壳壁，与壳是等势体相冲突，这样的电场线不存在。〔三〕复习稳固．如下图，A带正电，假设感应电机C端接地，问B、C〔B端带负电荷，C〕假设此时断开CB、C〔BC〕整个导体净余什么电荷？〔负电荷