静电现象的应用
【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)复习提问
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？
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
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
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
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
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
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
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三点的场强：
A．EA≠0 ，EB=0 ，EC=0
B．EA≠0 ，EB≠0 ，EC=0
C．EA≠0 ，EB≠0 ，EC≠0
D．EA=0 ，EB≠0 ，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 。
(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】
【教后记】
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。
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。
课件13张PPT。第七节
静电现象的应用 思考：
（1）金属导体的微观结构如何？------E 将金属导体放入电场中（3）自由电子会在什么地方积聚？（2）自由电子怎样移动？思考
（1）金属导体的微观结构如何？- +EE’E合= E -E’ 将金属导体放入电场中
（2）自由电子怎样移动？（4）电子的积聚会出现怎样的结果？（3）自由电子会在什么地方积聚？思考
（1）金属导体的微观结构如何？ 将金属导体放入电场中
（2）自由电子怎样移动？（5）最终会出现怎样的现象？- +EE合=0（4）电子的积聚会出现怎样的结果？（3）自由电子会在什么地方积聚？一、静电平衡的特点1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。法拉第圆筒实验结论:
平衡时导体内部没有电荷，其电荷只分布在外表面.二、导体上的电荷分布：思考：
电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？三、尖端放电导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。在强电场作用下，物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等电位面密，电场强度剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电．而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象应用：避雷针四、静电屏蔽现象静电屏蔽实验静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用
