湖南省邵阳市隆回县万和实验学校高中物理 1.7静电现象的应用教学案（无答案）新人教版选修31.doc

1.7 静电现象的应用【教学目标】 1.知道什么是静电平衡状态，理解处于静电平衡状态导体的特征。2.知道处于静电平衡的导体上电荷的分布规律。3.知道什么是尖端放电现象。 4.理解静电屏蔽现象的形成原因。【教学重点】掌握静电平衡的概念，理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点【教学难点】应用静电平衡的知识，理解静电平衡的特征，认识导体的电荷分布特点是本节的难点。【自主学习】一、静电平衡状态下导体的电场1、金属导体在电场中自由电子会怎样移动？2、电子的聚集会出现怎样的结果？3、电子是否会永远这样定向运动下去？4、最终会出现怎样的现象？二、静电平衡状态下导体的特点1、导体电势特点a、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强 。b、处于静电平衡状态的整个导体是 ，它的表面是 。c、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。2、导体电荷分布特点a、导体内部 ，其电荷只分布在 ，凹陷的地方几乎没有电荷。b、在导体表面，越尖锐的位置，电荷密度越大，外部场强也越强。三. 尖端放电1、尖端放电的原理是什么？2、尖端放电的原理有何应用？避雷针的发展历史是怎样的？四、静电屏蔽1、理解：处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。因此，可利用金属外壳或金属网封闭某一区域不在受外界电场的影响，这一现象称静电屏蔽。2、两种情况：金属内部空间对壳外部电场_影响接地的封闭导体壳（或金属网）内部电场对壳外空间_影响【要点突破】要点一 处理静电平衡的“观点”1远近观“远近观”是指处于静电平衡状态的导体，离场电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷，而导体的中间部分可认为无感应电荷产生2整体观“整体观”是指把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时，就可把它们看作是一个大导体，再用“远近观”判断它们的带电情况要点二 静电平衡两种情况的实现方法和其本质是什么？1两种情况(1)导体内空腔不受外界影响，如图甲所示(2)接地导体空腔外部不受内部电荷影响，如图乙所示2实现过程(1)如图甲，因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零，达到静电平衡状态，对内实现了屏蔽(2)如图乙，当空腔外部接地时，外表面的感应电荷将因接地传给地球，外部电场消失，对外起到屏蔽作用3本质：静电感应与静电平衡.【典型例题】例1、人造纤维比棉纤易沾上灰尘，这是因为（ ）a、人造纤维导电性好，容易沾上灰尘 b、人造纤维导电性好，容易导走静电，留下灰尘c、人造纤维绝缘性好，不易除掉灰尘 d、人造纤维绝缘性好容易积累静电，吸引灰尘例2、如图，长为l的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为r的某点.当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点o处产生的场强的大小为多大?例3、如图所示，把一个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内，小球带不带电？例4、把原来不带电的金属球壳b的外表面接地，将一个带正电的小球a从小孔中放入球壳内，但不与b发生接触，达到静电平衡后，则（） a. 球壳b的空腔中场强处处为零 b. 球壳b不带电 c. 球壳b的内，外表面电势相等 d. 球壳b的电势为零例5、将悬挂在细线上的带正电的小球a放在不带电的金属空心球c内(不和球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球b向c靠近，如图所示，说法正确的有()aa往左偏离竖直方向，b往右偏离竖直方向ba的位置不变，b往右偏离竖直方向ca往左偏离竖直方向，b的位置不变da和b的位置都不变例6如图所示，在球壳内部球心放置带电荷量q的点电荷，球壳内有a点，壳壁中有b点，壳外有c点，则下列说法正确的是()aa、b两点场强均为零 beaebecc如果a、c和球心在一条直线上，则a、c两点的场强方向相同db点场强方向指向球心例7、在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器a和一个带正电荷的空腔导体b.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是()a用取电棒(带绝缘柄的导体棒)先跟b的内壁接触一下后再跟a接触b用取电棒先跟b的外壁接触一下后再跟a接触c用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连，再把取电棒与b的内壁接触d使验电器a靠近b【达标检测】1.一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷，其电场分布是下图中的哪一个 2、在一个导体球壳内放一个电量为q的点电荷，用ep表示球壳外任一点的场强，则 a当q在球壳中央时，ep0b不论q在球壳内何处，ep一定为零c只有当q在球心且球壳接地时，ep0d只要球壳接地，不论q在球壳内何处，ep一定为零 3、如图所示，导体棒ab靠近带正电的导体q放置用手接触b端，移去手指再移去q，ab带何种电荷_若手的接触点改在a端，情况又如何_4、如图，在真空中有两个点电荷a和b，电量分别为q和2q，它们相距l，如果在两点电荷连线的中点o有一个半径为r（2rl）的空心金属球，且球心位于o点，则球壳上的感应电荷在o点处的场强大小_ ， 方向_ 5、一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一点电荷，如图所示球内直径上a、b、c三点场强大小分别为ea、eb、ec，三者相比()aea最大beb最大 cec最大 deaebec6如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中导体处于静电平衡时，下列说法正确的是()aa、b两点场强相等，且都为零 ba、b两点场强不相等c感应电荷产生的附加电场eaeb d当电键s闭合时，电子从大地沿导线向导体移动7如图所示，金属球壳原来带电，而验电器原来不带电，现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连验电器的金属箔将()a不会张开 b一定会张开c先张开，后闭合 d可能张开8如图所示，两个相同的空心金属球m和n，m带q电荷，n不带电(m、n相距很远，互不影响)，旁边各放一个不带电的金属球p和r，当将带正电q的小球分别放入m和n的空腔中时()a p、r上均出现感应电荷bp、r上均没有感应电荷cp上有，而r上没有感应电荷dp上没有，而r上有感应电荷9使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是()10如图所示，a、b为两个带等量异号电荷的金属球，将两根不带电的金属棒c、d放在两球之间，则下列叙述正确的是()ac棒的电势一定高于d棒的电势b若用导线将c棒的x端与d棒的y端连接起来的瞬间，将有从y流向x的电子流c若将b球接地，b所带的负电荷全部流入大地d若将b球接地，b所带的负电荷还将保留一部分11在正点电荷q附近有两个绝缘导体m、n，由于静电感应发生了如图所示的电