2019-2020年高中物理 1.7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用素材 新人教版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理 1.7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用素材 新人教版選修3-1教學(xué)建議本節(jié)的主要概念是靜電平衡,掌握靜電平衡的概念,理解靜電平衡的特征是本節(jié)的重點(diǎn)。應(yīng)用靜電平衡知識,認(rèn)識導(dǎo)體的電荷分布特點(diǎn)、尖端放電現(xiàn)象、靜電屏蔽現(xiàn)象是本節(jié)的難點(diǎn)。做好演示實(shí)驗(yàn)是這堂課的關(guān)鍵。金屬導(dǎo)體放在電場中,達(dá)到靜電平衡狀態(tài)是一個非?？斓倪^程,但是對這一過程的分析卻十分重要。一定要帶領(lǐng)學(xué)生共同參與討論這一過程,使他們明白自由電荷不再定向移動的條件。這樣做不僅突出了重點(diǎn),也為突破難點(diǎn)打下基礎(chǔ)。帶電導(dǎo)體的電荷分布的兩個特點(diǎn)對于學(xué)生來說是十分深奧的問題,必須通過實(shí)驗(yàn)才能加深體會。靜電屏蔽現(xiàn)象以及靜電屏蔽的應(yīng)用都必須做好演示實(shí)驗(yàn)。參考資料法拉第籠是以電磁學(xué)的奠基人、英國物理學(xué)家邁克爾法拉第的姓氏命名的一種用于演示等電位、靜電屏蔽和高壓帶電作業(yè)原理的設(shè)備。它是由籠體、高壓電源、電壓顯示器和控制部分組成,其籠體與大地連通,高壓電源通過限流電阻將10萬伏直流高壓輸送給放電桿,當(dāng)放電桿尖端距籠體10 cm時,出現(xiàn)放電火花,根據(jù)接地導(dǎo)體靜電平衡的條件,籠體是一個等勢體,內(nèi)部電場強(qiáng)度為零,電荷分布在接近放電桿的外表面上。表演時先請幾位觀眾進(jìn)入籠體后關(guān)閉籠門,操作員接通電源,用放電桿進(jìn)行放電演示。這時即使籠內(nèi)人員將手貼在籠壁上,使放電桿向手指放電,籠內(nèi)人員不僅不會觸電,而且還可以體驗(yàn)電子風(fēng)的清涼感覺。這是因?yàn)槿梭w觸電的原因是身體的不同部位存在電勢差,強(qiáng)電流通過身體,此時手指雖然接近放電火花,但放電電流是通過手指前方的金屬網(wǎng)傳入大地的,身體各部位并不存在電勢差,沒有電流通過,所以沒有觸電的感覺。高壓帶電作業(yè)操作員的防護(hù)服就是用金屬絲制成的,接觸高壓線時形成等電勢,電流不通過人體,起到保護(hù)作用。外殼接地的法拉第籠可以有效地隔絕籠體內(nèi)外的電場和電磁波干擾,這叫作“靜電屏蔽”。許多儀器設(shè)備采用接地的金屬外殼可有效地避免殼體內(nèi)外電場的干擾。