最新人教版高中高中物理选修3-1教案

1.7静电现象的应用

一、三维目标 知识与技能

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 过程与方法

体会静电平衡的过程 情感态度与价值观

联系生活实际，培养学生学习物理的兴趣 二、教学重点

电场中导体的特点 三、教学难点 静电平衡的状态 【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 四、教学具体过程 (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、静电平衡状态下的导体

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？

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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

3、静电平衡状态下导体的特点：

⑴处于静电平衡状态下的导体，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）

（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 4、导体上电荷的分部

（1）导体内部没有电荷，净电荷只分布在导体的外表面

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 实验证明：法拉第圆筒实验

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 （2）在导体表面越尖锐的位置，电荷的密度越大 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、尖端放电

应用避雷针

三、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、 静电屏蔽

+

+

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外部电场对内部仪器没有影响（外屏蔽） 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（全屏蔽）

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 五、板书设计：

第七节 静电现象的应用

一、静电平衡状态下的导体

1、静电平衡状态下导体的特点：

⑴处于静电平衡状态下的导体，内部场强处处为零

（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

2、导体上电荷的分部

（1）导体内部没有电荷，净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 二、尖端放电 应用避雷针

三、静电屏蔽

六、课后作业：课后习题 七、教学辅助手段：多媒体 八、教学反思：

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1.8电容器的电容

一、教学目标

（一）知识与技能

1、知道什么是电容器及常见的电容器；

2、知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时的能量转换； 3、理解电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算；

4、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系；掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。

（二）过程与方法

结合实物观察与演示，在计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质。 （三）情感态度与价值观

体会电容器在实际生活中的广泛应用，培养学生探究新事物的兴趣。 二、教学重点：掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。 三、教学难点：电容器的电容的计算与应用 四、教学具体过程：

电容器是一种重要的电学元件，有广泛应用，任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。

1、平行板电容器

（1）组成：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质（电介质） （2）带电特点：两板带等量异号电荷 （3）板间电场：板间形成匀强电场 （4）电容器的充电与放电过程

操作：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。

现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场（电容器）中,称为电场能.

操作：把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电.

现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量.

提问：电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?待学生讨论后总结如下: 充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电能转化为电场能 放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能 2、电容

（1）物理意义：表征电容器容纳电荷本领的物理量

（2）定义：电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。

（3）定义式：C?

Q（比值法，Q单个极板所带电量的绝对值） U20