《7静电现象的应用》优质课教案下载

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教学方法

实验法，推理法、归纳法、讲练法。

演示仪器

验电器两个、法拉第圆筒一个、有绝缘柄的金属小球一个，带绝缘支架的金属球一个、金属网罩一个。收音机一个。

一、静电是极化

介质指的是绝缘体。

介质内无可以自由移动的电子。

介质处于电场中时，正负电荷的中心发生偏移，在介质两头出现少量电荷的过程就叫介质的极化。

应用介质的极化原理就可以解释带电体能够吸引轻小物体（绝缘体）的原因了．

注意：介质被极化后两端所带的电荷量很少．

二、静电感应

将不带电的导体靠近带电体时，导体上就带电了，靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫做静电感应现象。

知道了电场中的导体会发生静电感应现象，那为什么会产生静电感应现象呢？产生静电感应现象会导致怎样的结果，导体又有何特点呢？今天这节课就来分析这些问题。

1、静电平衡状态

(1)静电平衡

问题：为什么会产生静电感应现象呢？

分析：导体的特征是在它的内部有大量的自由电荷。将一不带电金属导体靠近带电体时，导体即处于带电体所形成的电场中，导体内的自由电子在电场力的作用下，逆着电场线定向移动，使导体一侧集聚负电荷，而导体另一侧则集聚等量的正电荷。

问题：在电场中不带电导体内的自由电子还没来得及运动的瞬间，导体内的电场强度为零吗？

结论：不为零。正因为有场强，才导致自由电子定向移动而使导体带电。

问题：自由电子定向移动的结果，对导体中的电场强度有何影响？

分析：导体内自由电子移动的结果，使导体一端带上负电，另一端带上正电。此时，导体中的电场已不是场源带电体单独产生的了，而是有场源带电体产生的电场E和由导体两端出现的正负电荷在导体内部产生的反方向的电场E′，E与E′方向相反，叠加后使导体内的电场强度减弱。只要导体中的电场强度不为零，导体中的自由电子就会受电场力作用而定向移动，使E′增强，导致E与E′的合电场再减弱，如上图。直到导体内部各点的合场强都等于零时为止，这时导体内的自由电子不再受电场力，不再做定向移动，如下图。

当导体中的电荷不再定向移动，从而场强分布不随时间变化时，导体就达到了静电平衡。

(2)静电平衡状态

导体中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态。

(用多媒体模拟静电感应至最后导体达到静电平衡状态的过程)