静电现象及应用
静电现象_实验报告

一、实验目的1. 了解静电现象的基本原理和产生原因。
2. 掌握摩擦起电、接触起电和感应起电等静电现象的实验方法。
3. 分析静电现象在日常生活和工业生产中的应用。
二、实验原理静电现象是指物体之间由于电荷的转移而产生的电荷分布不均匀现象。
静电现象的产生主要有以下几种方式:1. 摩擦起电:当两个物体相互摩擦时,由于物体表面的电子发生转移,使得两个物体分别带上等量异号的电荷,从而产生静电。
2. 接触起电:当两个物体接触时,由于物体表面的电子发生转移,使得两个物体分别带上等量异号的电荷,从而产生静电。
3. 感应起电:当一个带电体靠近一个导体时,导体内部的自由电子受到电场力的作用,发生重新分布,从而使导体表面产生电荷。
三、实验仪器1. 橡皮擦2. 静电球3. 绝缘棒4. 导线5. 验电器6. 干燥的玻璃棒7. 水晶棒8. 纸屑9. 橡胶棒10. 毛刷四、实验步骤1. 摩擦起电实验(1)将橡皮擦与静电球接触,摩擦一段时间后,用验电器检测静电球是否带电。
(2)将静电球靠近纸屑,观察纸屑的运动情况。
2. 接触起电实验(1)将干燥的玻璃棒与水晶棒接触,用验电器检测水晶棒是否带电。
(2)将带电的水晶棒靠近纸屑,观察纸屑的运动情况。
3. 感应起电实验(1)将橡胶棒用毛刷摩擦,使橡胶棒带电。
(2)将带电的橡胶棒靠近绝缘棒的一端,观察绝缘棒另一端的电荷分布情况。
4. 静电除尘实验(1)将高压电源的输出端接到静电除尘仪玻璃筒的中轴铜杆上,地线接到紧贴玻璃筒内壁的螺旋铜线接头上,同时把电源的地线接地。
(2)在玻璃筒的下方的铁盒里点燃蚊香,可看到浓烟上升。
(3)开启高压电源,逐渐加大电压,电压升高到一定值时,烟尘立即消失。
五、实验结果与分析1. 摩擦起电实验实验结果表明,摩擦后的静电球带电,能够吸引纸屑。
2. 接触起电实验实验结果表明,接触后的水晶棒带电,能够吸引纸屑。
3. 感应起电实验实验结果表明,带电的橡胶棒靠近绝缘棒时,绝缘棒另一端出现电荷分布。
静电现象的应用

1、尖端放电 避雷针 导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强 空气电离 尖端放电
2、静电屏蔽 1)空腔导体的特点: 空腔导体能把外电场挡住,空腔内没有电场,空腔内不受外电场的影响。
放入电场E中带空腔导体
E空腔=0
E导体=0
+
2、静电屏蔽 2)静电屏蔽: 导体壳(金属网罩)能保护 它所包围的区域,使这个区域 不受外电场的影响。 3)静电屏蔽应用:
三、课时小结
1、静电平衡状态下导体的电场 概念:静电平衡、静电屏蔽、静电感应 静电平衡条件:导体内部的场强处处为零。 2、导体上电荷的分布 1)导体内部没有净电荷,电荷只分布在导体的外表面。 2)在导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度越大。 3、尖端放电 尖端放电现象、应用。 4、静电屏蔽 静电屏蔽现象、应用。
静电现象的应用
E外
-
-
+
+
+
一、静电平衡状态下导体的电场 静电感应: 1、置于电场中的导体, 自由电荷受电场力作 用,将发生定向移动。 2、静电感应:在导体两 端,积聚等量异种电荷。 (一直持续到E合=0) 3、静电平衡:当内部合 场强为零时,(E’=E) 电荷不再发生定向移动。
E外
一、静电平衡
-
-
-
+
+
+
E外
-
-
-
+
+
+
E感
E感
一、静电平衡状态下导体的电场 静电平衡状态下的导体特点: 1、导体内部场强处处为零 自由电子不定向移动,不受电场力→导体内部场强处处为0 2、导体是等势体(各点相等),表面为等势面 导体内部、表面移动电荷,电场力不做功→各点电势相等 3、导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直 导体表面是等势面→跟电场线垂直
电的静电实验

电的静电实验静电是一种在物体之间交换电荷的现象,常常让人感到神秘。
静电实验是一种通过探索静电现象来深入了解电学原理的实践活动。
本文将介绍几个简单的静电实验,以帮助读者更好地理解静电现象及其应用。
实验一:电荷的转移材料:塑料膜片、金属旋钮实验步骤:1. 将塑料膜片剪成大小适宜的小块。
2. 用手摩擦膜片,使其带电(注意不要用湿手或潮湿的环境进行操作)。
3. 将已带电的膜片轻轻接近金属旋钮的尖端,观察是否会出现转移电荷的现象。
实验结果及分析:通过实验可以观察到,带电的膜片接近金属旋钮时,金属旋钮上的电荷会发生转移,两者之间会出现电火花。
这说明静电可以通过无接触的方式实现电荷的转移。
实验二:静电的吸引和排斥材料:塑料梳子、绒毛球、丝线实验步骤:1. 用梳子梳理头发,使梳子带有静电(注意不要在潮湿的环境进行操作)。
2. 将带有静电的梳子靠近绒毛球,观察它们之间的相互作用。
3. 用丝线将绒毛球悬挂起来,将带有静电的梳子再次靠近绒毛球,观察其变化。
实验结果及分析:通过实验观察可以发现,带有静电的梳子靠近绒毛球时,它们之间会发生吸引作用,绒毛球会被梳子吸附。
而当绒毛球被悬挂起来后,再次接近梳子时,它们会发生排斥作用,绒毛球会远离梳子。
这说明带有相同电荷的物体会发生排斥,而带有不同电荷的物体会发生吸引。
实验三:静电的干扰材料:金属碗、塑料膜片、细木棒实验步骤:1. 将金属碗放在平坦的桌面上。
2. 用手摩擦膜片,使其带电。
3. 将带电的膜片靠近金属碗,在碗的边缘观察到膜片是否会受到干扰。
4. 将带电的细木棒接触金属碗,再次观察膜片的变化。
实验结果及分析:实验结果显示,带电的膜片靠近金属碗时,碗的边缘会发生静电干扰,膜片的电荷分布会发生变化。
而当带电的细木棒接触金属碗时,碗内部的电荷会被引导,静电干扰减少。
这证明了静电可以通过导体来干扰。
实验四:静电的应用材料:塑料膜片、铝箔、细木棒实验步骤:1. 将一片塑料膜片剪成适当大小,用手摩擦使其带电。
静电学知识在生活中的运用

静电学知识在生活中的运用静电学是物理学的一个分支,研究的是静电现象及其相关的电荷、电场和电势等。
虽然静电学在日常生活中可能不太引人注目,但它却广泛应用于各个领域,为我们的生活带来了许多便利和创新。
本文将介绍静电学知识在生活中的运用。
一、静电粘附静电粘附是指物体之间由于静电作用而产生的吸引力。
这种现象在我们的日常生活中非常常见。
例如,当我们脱下毛衣时,毛衣会因为与我们的身体摩擦而带上一些电荷,这些电荷会使毛衣上的细小物体(如头发、灰尘等)被吸附在上面。
同样,当我们使用胶带粘贴物体时,胶带上的电荷会吸引物体表面的细小颗粒,使其粘附在胶带上。
这种静电粘附的应用在工业生产中也非常常见,例如在印刷业中,静电粘附可以使印刷品更加牢固地粘附在纸张上。
二、静电除尘静电除尘是利用静电力将空气中的尘埃颗粒吸附到带电的物体上,从而实现除尘的目的。
这种技术广泛应用于家用电器、工业设备和空气净化器等领域。
例如,我们常见的吸尘器就是利用静电除尘的原理,通过带电的吸尘器头将空气中的尘埃颗粒吸附到吸尘器袋中。
同样,一些工业设备也利用静电除尘来清洁工作环境,提高生产效率。
此外,空气净化器中的静电除尘技术可以有效去除空气中的细小颗粒,提供清洁的室内空气。
三、静电喷涂静电喷涂是一种常用的涂装技术,它利用静电力将带电的涂料颗粒吸附到带有相反电荷的物体表面上。
这种技术在汽车制造、家具制造和建筑装饰等领域得到广泛应用。
静电喷涂可以提高涂料的利用率,减少涂料的浪费,同时还可以实现均匀的涂装效果。
此外,静电喷涂还可以减少涂装过程中的环境污染,提高生产效率。
四、静电除湿静电除湿是一种利用静电力将空气中的水分吸附到带电的物体上,从而实现除湿的目的。
这种技术在一些特殊环境中得到应用,例如实验室、电子工厂和医疗设备等。
静电除湿可以有效地降低空气中的湿度,保护设备的正常运行。
同时,静电除湿还可以减少霉菌和细菌的滋生,提高室内空气的质量。
五、静电发电静电发电是指利用静电现象产生电能的过程。
生活中的静电现象和应用

生活中的静电现象和应用在我们的日常生活中,静电现象无处不在。
无论是我们走在地毯上时感到的电击,还是见到头发突然竖起等现象,都是由于静电产生引起的。
本文将介绍生活中的静电现象以及它们的应用。
一、静电现象的产生静电现象是指物体受到刺激后,电荷无法重新分布,从而形成静电积聚的过程。
静电产生的主要方式有三种:1. 摩擦:当两种不同材质的物体摩擦时,会发生电荷转移。
例如,摩擦后的尼龙材质会损失电子并带负电荷,而摩擦后的橡胶会获得电子并带正电荷。
2. 分离:当一个电荷被作用力分离到另一个物体上时,静电现象也会发生。
例如,将金属勺子接触到高电压电线时,由于电荷的分离,勺子会带有电荷。
3. 电离:在一些特定条件下,电荷会从分子或原子中分离出来。
这种情况在雷电等天气现象中常见。
二、静电现象的应用1. 静电粉末喷涂静电粉末喷涂是一种常见的工业应用。
静电喷涂机通过给喷涂的粉末带上相同电荷,使其能够均匀地附着在被涂物体上。
这种方法不仅可以提高喷涂效率,还可以减少粉末的浪费。
2. 静电吸尘器静电吸尘器是一种利用静电吸附能力来清除灰尘和物质的工具。
它通过带有电荷的刷子或纤维吸附灰尘,然后利用静电的作用将灰尘固定在吸尘器上,以保持清洁。
3. 静电用于印刷静电在印刷行业中也有重要的应用。
在印刷过程中,静电可以用来控制纸张的输送和固定。
例如,通过给纸张带上电荷,可以使其在输送过程中更加平整,减少卡纸现象。
此外,静电还可以用于印刷颜料的传送和固定,提高印刷质量。
4. 静电消除静电在一些行业中造成的问题也是需要解决的。
例如,在电子产品制造领域,静电会对电子元件产生影响,导致产品故障。
因此,静电消除方法被广泛应用于电子产品制造过程中,以保证产品的质量和性能。
5. 静电除尘静电除尘是一种利用静电的原理来去除空气中微粒和颗粒的方法。
它通过给含尘气体带上电荷,使微粒和颗粒带电并吸附在电极上,从而实现粉尘的去除。
这种技术广泛应用于工业废气处理、空气净化等领域。
静电现象的原理与应用

静电现象的原理与应用静电现象是指在物体表面或界面上出现的电荷分布非常不均匀的现象。
当物体与其他物体或介质接触或分离时,物体上的正负电荷之间的平衡被打破,导致电荷的积累,这就是静电现象。
本文将探讨静电现象的原理和一些常见的应用。
一、静电现象的原理静电现象的产生与物体之间的电荷转移有关。
当两个不同材质的物体接触或分离时,电子可能从一物体迁移到另一物体上,使得物体之间形成电荷差异。
这种电荷转移可以通过以下几个基本原理来解释:1. 电子转移原理:物体由原本电中性状态转变为带电状态的过程中,电子从一个物体转移到了另一个物体上,并使其带有相应的电荷。
2. 电荷守恒原理:静电现象中,电总量保持不变。
即物体带电后,正电荷与负电荷的总和仍为零。
这意味着电子在物体之间的转移只是电荷重新分布,而不是电荷的创造或消失。
3. 三角电荷原理:当两个物体接触时,其表面上的电荷可能会被共享,导致两者带有相同或相反的电荷。
而在分离时,电荷仍然保持在物体表面上,使得物体带有静电。
二、静电现象的应用静电现象在我们的日常生活中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1. 静电除尘:静电可以用于吸附和收集空气中的尘埃、细菌和其他微小颗粒物。
在除尘器或空气净化器中,利用静电作用将带电的滤网吸附周围空气中的颗粒,从而净化室内空气,提供一个更洁净的环境。
2. 静电喷涂:静电喷涂是一种先进的涂覆技术。
在喷涂过程中,喷涂枪带有静电电荷,喷涂物料被带电的喷雾粒子吸引,使其均匀覆盖在被喷涂物体的表面上。
这种技术可以提高涂层的粘附性和覆盖率,并减少了喷涂物的浪费。
3. 静电除湿:静电也可以用于除湿的过程。
通过在潮湿空气中放置带有电荷的材料,如硅胶,静电吸附会从空气中吸附水分,实现除湿效果。
这种方法被广泛应用于脱湿装置和湿度控制设备中。
4. 静电印刷:静电印刷是一种常见的印刷技术,利用静电作用使墨水颗粒粘附在印刷版上并传输到纸张上。
这种印刷方法可以实现高速印刷,并在印刷过程中减少了墨水的消耗。
静电利用的实例

静电利用的实例
静电是指在物体表面或材料之间由于电子的转移而产生的电荷。
静电现象在日常生活和工业中有许多实际应用。
以下是一些静电利用的实例:
1.喷墨打印机:喷墨打印机使用静电来控制墨水喷射。
通过给墨水带上电荷,可以使墨水以精确的方式喷出,形成图像或文字。
2.复印机:复印机通过利用静电原理实现图像的传输。
光敏感的鼓面带有电荷,根据打印任务的需求,通过激光或LED等光源将图像转移到鼓上,然后通过静电作用将墨粉粘附在鼓上,最终转移到纸张上形成打印。
3.静电清尘:在一些工业和制造过程中,静电可用于清除空气中的尘埃和微粒。
通过给空气中的颗粒带上电荷,使其互相排斥,从而使尘埃悬浮在空气中,便于后续的清理。
4.静电喷涂:静电喷涂利用静电原理,通过给涂料带上电荷,然后将其喷洒到被涂物体上。
由于静电的作用,涂料会均匀地附着在物体表面,提高了喷涂的效率和涂层的质量。
5.电子器件生产:在半导体和电子器件制造中,静电是一个重要的考虑因素。
人们采取一系列防静电措施,例如穿着防静电服、使用防静电设备,以防止静电对电子器件产生不良影响。
6.电子墨水屏幕:一些电子书阅读器采用电子墨水技术,其中微小的颗粒通过静电被排列在屏幕上,形成文字和图像。
这种技术具有低功耗和良好的可视性。
7.静电除尘器:在工业生产中,静电除尘器通过给粉尘带上电荷,使其沉降或吸附在集尘器上,从而实现对空气中粉尘的除尘作用。
高中物理静电现象

高中物理静电现象高中物理学习的一个重要内容就是静电现象。
静电是指物体之间由于电荷分布不均导致的电荷积累现象。
本文将从静电的起因、表现以及应用等方面进行论述。
一、静电的起因静电的起因是由于物体之间的电荷分布不均匀所致。
在物质之间,分子和原子都带有电荷。
当物体处于接触或摩擦状态下,分子和原子会发生电荷的转移,其中一个物体失去电荷,另一个物体获得电荷。
这种电荷的失去和获得导致物体上出现电荷的积累,形成静电现象。
二、静电的表现1. 静电的积累:当两个物体分离时,其中一个物体会带有正电荷,另一个带有负电荷。
这种电荷的积累是静电产生的基础。
2. 静电的放电:当积累的电荷达到一定程度时,物体将通过放电来恢复电荷平衡。
静电放电可以以明火放电和静电火花的形式存在。
明火放电是指电荷之间的能量释放成可见的明火;而静电火花则是电荷大到足以形成能见度很低的电弧,通常会伴随着可听见的噼啪声。
三、静电的应用1. 静电干扰:静电现象在工业生产中可能产生一些负面影响。
例如,在印刷业中,纸张和打印机滚筒之间的静电会导致纸张吸附在滚筒上,造成印刷品脏污或者卡纸现象。
为了减少这种干扰,可以采取吹风除静电、喷雾除静电等方法。
2. 静电喷涂:静电喷涂是一种常用的喷涂技术。
通过静电作用,涂料颗粒在喷涂过程中带电,能够更好地附着在物体表面。
静电喷涂不仅提高了喷涂效果,还节省了喷涂剂的使用量。
3. 静电除尘:在工业生产过程中,物体表面可能会吸附灰尘和污染物。
静电除尘技术利用电场的作用,将带有异性电荷的颗粒吸引到电极上,从而实现对物体表面的清洁。
4. 静电复印:静电复印机是利用静电原理制作的一种影像设备。
在复印过程中,通过静电感光器件将原稿上的图像转化为电荷图像,然后通过静电作用将电荷图像转移到感光鼓上,最后通过粉末吸附和固化形成复印品。
四、静电现象的注意事项1. 静电存在的不可忽略性:静电现象在我们的日常生活中随处可见,我们要对静电现象加以重视和注意。
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情感态度与价值观:
1.经历观察、实验、探究等学习活动,培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。
2.激发学生探索的兴趣,养成一种科学探究的意识。
学习效果评价设计
评价方式
1.学生能通过演绎推理得出物理规律,学生的推理能力得到锻炼,亲身感受知识的建立过程。
技术准备:金属网罩,起电机、静电屏蔽、尖端放电、自制静电除尘器
教学目标(内容框架)
知识与技能:
1、理解静电感应现象,知道静电平衡条件及处于静电平衡状态的导体的特点;
2、了解尖端放电和静电屏蔽现象,关注生活、生产中的应用。
过程与方法:
1、掌握归纳、演绎推理的方法,训练学生的推理能力,亲身感受知识的建立过程。
2.通过实验现象总结建立概念、得出规律,学生能养成严谨的科学态度
3.师生间、生生间互动交流良好,课堂气氛活跃。
评价量规
课堂气氛活跃,学生积极参与、主动性高,能从不同角度解决问题,
教学过程(文字描述)
一、演示并回顾知识,引入新课
结合演示实验摩擦橡胶棒、分别靠近验电器和接触验电器,回顾学过的三种带电方式并总结带电过程都属于静电现象,引出新课。
(1)演示尖起电机两金属球靠近后放电现象,学生结合课本阅读“尖端放电”
(2)创新对比演示实验,越尖锐的地方越容易放电,得出结论电荷分布不均匀
结论2:导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷
(3)尖端放电的应用:列举生活中的实例
(4)应用:验电器或静电计金属杆上端为什么做成一个金属球状而不做成针尖形状?
本节课设计了创新的演示实验,静电屏蔽现象和尖端放电现象均在原有实验基础上做了改进,现象明显直观,更容易让学生理解,同时能激发学生的兴趣。同时,很好的结合了实际生活中的现象和应用,贴近学生的生活,让学生体会到物理学就在身边,感受物理规律来源于生活且应用于生活。
学生观察现象,得出结论
结论1:导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面
应用与分析:研究空腔导体内外表面的电荷,分析现象解释原因
1、尖端放电
(3)拓展思考金属网的作用——引出静电屏蔽
生活中的静电屏蔽的应用,学生列举,图片展示
(4)趣味实验演示:金属盒屏蔽手机信号,激发学生兴趣
2、不规则形状导体电荷分布均匀吗?——引出尖端放电
二、新课教学:
(一)静电平衡
1、演示实验静电感应现象推理静电平衡状态
分解问题:
(1)金属导体的微观结构如何?
(2)导体放入电场中,自由电子怎样移动?
(3)自由电子会在导体那一侧积聚?
(4)电子的积聚会出现怎样的结果?
(5)最终会出现怎样的现象?
引导学生演绎推理得出静电平衡概念
2、总结:静电平衡状态的特点
教学方式:
通过采取演绎推理与演示实验相结合,实现课堂教学创新,提高课堂教学效率和教学效果。以演示实验为先导,引领学生讨论分析静电感应现象,总结静电平衡知识,认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象。做好演示实验、合作学习为主,发动学生展开讨论,举例说明生活中的静电现象。
教学手段:多媒体、投影、演示实验、实验探究
(3)导体是等势体,表面为等势面
拓展: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为零电势的一个原因。
(二)静电平衡中导体的电荷分布
1、静电屏蔽
(1)反证法科学猜想
(2)演示实验证明:与金属网连接的静电计一个放在内部,另一个放在外部,用起电机让金属网带电,观察内外静电计指针变化。
(三)总结:1 .什么是静电平衡状态
2 .静电平衡状态下导体的特点
3 .静电平衡时,导体上电荷分布特点
4 .静电现象及应用
(四)学以致用,自制教具,静电除尘小实验
教学过程(表格描述)
教学阶段
教师活动
学生活动
设置意图
技术应用
时间安排
创设情境
演示三种静电带电实验
观察说明
现象直观,激发兴趣
橡胶棒、毛皮、静电计
教学设计模板
教学基本信息
课名
静电现象及应用
是否属于
地方课程或校本课程
否
学科物理学段Fra bibliotek中学年级
高二
授课日期
教材
书名:选修3-1出版社:人民教育出版社出版日期:2010年4月
指导思想与理论依据
与本课程相关的教学指导思想与理论依据的说明,包括对本学科课程价值和学科素养的阐述等内容
首先,物理是以实验为主的自然科学,物理规律和概念的建立离不开实验,本节课以演示实验为主,直观、明了,有实在感和信服感,使学生感受到物理学就在身边;同时本节课科学地运用了物理中常用的演绎推理的方法,帮助学生建立静电平衡的概念。其次,采用计算机辅助教学,课件图文并茂,信息量大,内容丰富多彩、生动形象;计算机模拟,虽然有它优越的一面,但毕竟不能取代常规演示实验,只有将两者有机结合,充分发挥各自优势,才能优化课堂教学,提高教学效率和教学效果。最后,物理规律来源于生活,最终将应用于生活,结合生活中的实例体会所学知识的价值,增强学生学习的兴趣和热情。
3分钟
本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点(300-500字数)
本节课设计根据学生特点提出问题引导学生积极思考,逻辑推理符合学生的知识结构。主要通过采取演绎推理与演示实验相结合,实现课堂教学创新,提高课堂教学效率和教学效果。以演示实验为先导,引领学生讨论分析静电感应现象,总结静电平衡知识,认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象。
创新实验设计
10分钟
分享交流
生活中的屏蔽应用、尖端放电应用
列举生活中的实例
联系生活
多媒体图片展示
5分钟
归纳总结
1.什么是静电平衡状态
2.静电平衡状态下导体的特点
3.静电平衡时,导体上电荷分布特点
4.静电现象及应用
回答
课堂小结
多媒体
3分钟
拓展提高
自制静电除尘装置
协助教师操作体验
学以致用
矿泉水瓶,佛香制造烟尘,导线
2分钟
温故知新
起电过程为静电现象,引出新课
回答
引入新课
2分钟
新课讲解
一、静电平衡
1.静电平衡概念:以问题引导学生思考导体放入电场中,导体上的自由电荷发生定向移动,电荷积聚产生一个与原电场反向的电场,该电场与外电场叠加,使导体内部的电场减弱,直至导体内部的合场强都等于零的时候为止,这时导体内自由电子不再发生定向移动.
学生情况分析:
学生已经学习了物体的带电方式,以及电场的相关知识,能够理解静电感应现象及原因,但对于静电感应的微观过程不容易理解,如电荷如何移动,达到静电平衡状态时,正、负电荷如何分布,这些都是学生所难以掌握的。对于静电现象的应用仅停留在生活常识,还没有理解其原理,与所学知识没有建立联系。因此理解并运用静电平衡知识,认识导体的电荷分布特点,尖端放电现象、静电屏蔽现象是本节课的难点,做好演示实验是这堂课的关键。
2.静电平衡特点:
(1)导体内部场强处处为零;
(2)导体外部表面附近任一点场强方向与该点的表面垂直
(3)导体是等势体,表面为等势面
拓展:选大地为零电势面的原因。
二、导体的电荷分布
1.先猜想,设计实验得出结论:电荷分布在导体表面
引出静电屏蔽
2.尖端放电对照演示,得出结论:导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷
尖端放电应用
回答问题,逻辑推理建立概念
总结
应用拓展
科学猜想,观察实验,得出结论
学以致用
对照实验,总结结论
解释生活中的现象
学生为主,教师引导
演绎推理
科学实验,客观事实
联系生活
20分钟
实践操作
设计创新实验:静电屏蔽演示、手机屏蔽演示、尖端放电对照实验
观察实验、总结结论
规律建立在科学实验基础之上,客观事实
教学背景分析
教学内容:
本节的主要概念是静电平衡,掌握静电平衡的概念、理解静电平衡的特征是本节的重点。本节课要学的内容静电感应现象指的是在电场中的导体沿着电场强度方向两个端面出现等量异种电荷,其核心是导体内部处处场强为零,理解它关键就是要假设内部场强不为零,那么自由电荷必定受到电场力的作用,在电场力的作用下发生定向移动,说明导体尚未达到静电平衡.导体内部场强为零,是外加电场E0与感应电荷产生的电场E′相互叠加的结果,即E0+ E′=0(E′与E0大小相等,方向相反)。对于静电场中的导体达到静电平衡状态时,导体内部场强处处为零,带电导体上的静电荷只分布在导体的外表面上,均是本节课教学的重点和难点。
强调:处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零.而且处于静电平衡状态的导体,电荷只能分布在导体外表面上.这是为什么呢?为了验证这一点,可采用反证法,若导体内部有净电荷,电荷周围有电场,那么导体内部电场强度将不为零,电荷将发生定向移动。
(1)导体内部场强处处为零;
(2)导体外部表面附近任一点场强方向与该点的表面垂直