2023學(xué)年完整公開課版靜電屏蔽

§17靜電屏蔽1．電場的重要性質(zhì)是什么？答：對放入其中的電荷有力的作用。2．導(dǎo)體的重要特征（或說導(dǎo)體導(dǎo)電的原因）是什么？答：導(dǎo)體內(nèi)部有大量自由電荷。3．把導(dǎo)體放入電場中，導(dǎo)體上的自由電荷處于電場中將受電場力作用，這時的導(dǎo)體與無電場時的導(dǎo)體相比有什么不同特征？答：如圖,若是金屬導(dǎo)體，自由電子在電場力作用下將發(fā)生定向移動使兩端出現(xiàn)不同的電荷分布，從而引起導(dǎo)體的某些新的性質(zhì)?；厥醉撋弦豁撓乱豁摻Y(jié)束返回新課教學(xué)三、教學(xué)過程【復(fù)習(xí)提問】E回首頁上一頁下一頁結(jié)束返回新課教學(xué)<一>【靜電感應(yīng)現(xiàn)象】點擊下圖觀看實驗三、教學(xué)過程放入電場中的導(dǎo)體，其內(nèi)部的自由電子在電場力的作用下向電場的反方向作定向移動，致使導(dǎo)體的兩端分別出現(xiàn)等量的正、負(fù)電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。<一>．靜電感應(yīng)現(xiàn)象回首頁上一頁下一頁結(jié)束返回新課教學(xué)三、教學(xué)過程感應(yīng)電荷：靜電感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體不同部分出現(xiàn)的凈電荷。E1、靜電平衡狀態(tài)回首頁上一頁下一頁結(jié)束返回新課教學(xué)三、教學(xué)過程演示1電場中的導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷定向運動的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。1．處于電場中導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程點擊上圖看實驗過程演示2①．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的場強處處為零．②．靜電平衡狀態(tài)時的導(dǎo)體，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上，導(dǎo)體的內(nèi)部不可能存在有電荷．回首頁上一頁下一頁結(jié)束返回新課教學(xué)（2）、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特性：演示1演示2這個特性可以用法拉第圓筒實驗來驗證．三、教學(xué)過程④處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體是個等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面，沿導(dǎo)體表面移動電荷，電場力與表面切向垂直，電場力做功為零。所以

電勢差為零，表面是等勢面。內(nèi)部處處E=0，任兩點間移動電荷，電場力為零，任兩點等勢，所以是等勢體?；厥醉撋弦豁撓乱豁摻Y(jié)束返回新課教學(xué)③處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體表面上任一點場強方向與該點表面垂直?？捎梅醋C法證明，若不垂直，沿表面有切向分量，電荷將發(fā)生定向移動。⑤處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體其表面的電荷分布規(guī)律為尖端附近電荷分布較多，凹進部分電荷分布較少．三、教學(xué)過程演示1．靜電屏蔽：導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)罩（無論接地與否）可以把外部電場遮住，使其內(nèi)部不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽．2．解釋：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強處處為零，將導(dǎo)體挖空，變成一個導(dǎo)體殼，殼內(nèi)的場強仍處處為零，金屬網(wǎng)罩可以起到導(dǎo)體殼的作用，所以能使導(dǎo)體殼內(nèi)或金屬網(wǎng)罩內(nèi)的區(qū)域不受外部電場的影響．回首頁上一頁下一頁結(jié)束返回新課教學(xué)<二>、靜電屏蔽演示1演示4演示2演示3三、教學(xué)過程3．靜電屏蔽的應(yīng)用（1）電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面的金屬罩，通訊電纜外面包的一層鉛皮，可以防止外電場的干擾．（2）電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋，可以對人體起到靜電屏蔽作業(yè)，使人安全作業(yè)．回首頁上一頁下一頁結(jié)束返回新課教學(xué)三、教學(xué)過程1、處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體，它的表面是個等勢面。（地球是個等勢體）2、導(dǎo)體外表面處場強方向必跟該點的表面垂直。導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場特別強，它會導(dǎo)致一個重要的后果，就是尖端放電。靜電現(xiàn)象及其應(yīng)用2、尖端放電現(xiàn)象1、接觸放電現(xiàn)象應(yīng)用：避雷針2、靜電屏蔽現(xiàn)象靜電屏蔽實驗靜電屏蔽的應(yīng)用靜電屏蔽的應(yīng)用靜電現(xiàn)象的其他應(yīng)用1．靜電除塵2．靜電植絨3．靜電噴涂4．靜電分選5．靜電復(fù)印1．如圖所示，A帶正電，若導(dǎo)體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？◆若此時斷開C與地的連線，B、C端帶什么電荷？整個導(dǎo)體凈余什么電荷？◆若B端接地，整個導(dǎo)體凈余什么電荷？回首頁上一頁下一頁結(jié)束返回新課教學(xué)例題精講、鞏固提高（負(fù)電荷）（負(fù)電荷）ABC（B端帶負(fù)電荷，C端無凈電荷）（B端負(fù)電荷，C端無電荷）2．導(dǎo)體桿放于點電荷Q附近達到靜電平衡后，求桿中距Q為r的一點a的電場強度及桿上感應(yīng)電荷在a點產(chǎn)生的電場強度。解：因為桿處于靜電平衡狀態(tài)，故Ea=0a點場強由Q產(chǎn)生的電場強度和感應(yīng)電荷電場合成。所以:EQ＋E感＝Ea＝0回首頁上一頁下一頁結(jié)束返回新課教學(xué)kQr2E感=-EQ=-方向從A點指向+Q例題精講、鞏固提高a+QrE感EQ回首頁上一頁下一頁結(jié)束返回新課教學(xué)