1、班级 姓名 上课时间 1.3.2 专题:静电平衡【新课标要求】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【重难点】1. 静电平衡状态2. 电场中导体的特点【板书】: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
2、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2、 静电
3、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:AE A0 ,E B=0 ,E C=0BE A0 ,E B0 ,E C=0CE A0 ,E B0 ,E C0DE A=0 ,E B0 ,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 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:AA 球带正电,B 球带负电 BA 球带正电,B 球不带电CA 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?+A BCA B + C+R LOq