高一物理教案静电平衡

专题：静电平衡

【教学三维目标】

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

【重点难点】

静电平衡状态

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】

（一復习提问

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？

（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

（包括表面）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:

⑴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)

⑵导体中没有自由电荷定向移动

⑶净电荷分布在导体表面

实验证明：法拉第圆筒实验

⑷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：若内部有自由电荷，则内部场强不为0,导体就不是处于静电平衡状态

上图空间实际电场分布，不会出现虚线电场线【、静电屏蔽

1、空腔导体的特点：

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一正电荷，试分析A、B、C

B

三点的场强:

A.

B.

C.

D. E A 丰

, E B=0 ,

E A 丰

, E B 丰

,

E A 丰

, E B 丰

, E A=0 , E B*

0 ,

E C=0

E C=0

E c^ 0

E C=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

B带电情况：

A . A球带正电，

B . A球带正电，

C . A球不带电，

C靠近B，用手摸一下B球，再撤去导线，然后移走

B球带负电

B球不带电

B球带负电

QC

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在一条线

上，则棒上感应电荷在棒内中点向

（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？【布置作业】O处产生的场强的大小

R处且与棒

______ ，方q

；

I-*

【教后记】

1 教材并没有安排这一节的内容，但在历届高考中都有体现，所以对于这块知识原则是讲清基础

知识，不追求深难偏。

2、学生对电场强度大小，方向的判断，导体内部外部的区别存在问题，准备在作业纸上让他们逐

步解决问题。