§1.7静电现象的应用.doc

新马桥中学导学案(高二物理)1.7静电现象的应用（陈水兵 2010、9、27）学 习 目 标1.知道静电感应现象以及静电平衡状态以及静电平衡的条件。2.知道处于静电平衡的导体的特点。3.知道尖端放电现象以及静电屏蔽现象及其应用。重、难点重点：静电现象的应用难点静电感应现象的解释自主学习一、静电平衡状态下的电场：2、静电平衡状态：2、静电平衡条件：3、导体达到静电平衡特点：:：二、尖端放电1、 解释：2、 应用：三、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：金属内部空间不受壳外部电场的影响接地的封闭的导体壳内部电场对壳外空间没有影响四、探究【探究一】静电平衡状态下导体的电场是怎样的？1问题：一个不显电性的金属中性导体放在电场中为何两端又能显示出电性呢？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？ 2理论分析：3结论：4如图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？5静电平衡的特点：内部场强 （如果不满足则自由电子将 直至 _ ）导体的表面是 ，整个导体是 【探究二】导体上电荷的分布：演示法1. 法拉第圆筒实验2结论：净电荷分布在导体 导体表面附近电场线与表面 导体尖端处电荷密度 3理论分析： 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+反证法：若内部有自由电荷，则内部场强 ，导体就不是处于静电平衡状态4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（为什么）【探究三】尖端放电 1导体尖端的电荷密度大，给周围环境带来了什么影响？+ 2尖端放电现象给我们什么启示？有哪些应用？【探究四】静电屏蔽1、 空腔导体的特点：净电荷只分布在 ，内表面 ，空腔内没有电场+2、 静电屏蔽:+外部电场对内部仪器没有影响 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3、 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当堂练习：基础达标1金属导体在电场中处于静电平衡时，其内部的自由电子将( ) A都被原子束缚 B都集中在导体两端C都停止运动 D都停止定向移动2一个带电金属球，当它带的电量增加后(稳定)，其内部场强( ) A一定增强 B一定减弱 C可能增强也可能减弱 D不变3一个带绝缘座的空心金属球A带有4lO-8C的正电荷, 有绝缘柄的金属小球B带有210-8C的负电荷，使B球和A球的内壁接触, 如图所示，则A、B各带电荷量为 ( ) AQA=10-8C，QB=lO-8C BQA=2Lo-8C, QB=O CQa=O，Qb=210-8C DQa=410-8C，QB=210-8C4带电量分别为+Q和Q的两个点电荷相距为r, 在两点电荷之间放入一个不带电的导体棒，如图所示，当导体达到静电平衡后，感应电荷在两点电荷连线中点O处产生的场强大小为 ( ) A2kQr2 B4kQr2+Q C8kQr2 D05如图所示，在一个原来不带光的金属导体壳的球心处放一带正电的带电体, A、B分别是球壳内、外的两点, C是金属内部一点，其电场分布是 ( )AEAO, EB=O，EC=O BEAO, EBO，EC=OCEAO, EBO，ECO DEA=O, EBO，EC=O6将导体放入场强为E的匀强电场中，经过一段很短的时间后，导体达到静电平衡，在这段很短的时间内，感应电荷在导体内的电场强度变化情况是 ( )A 逐渐减小，直至大小为零 B逐渐增大，直至大小为E C先逐渐增大，后逐渐减小至零 D始终等于零7如图所示，验电器A不带电，验电器B的上面是几乎封闭的金属圆筒C，并且B的金属箔片是张开的，现手持一个带绝缘柄的金属小球D，使D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，不能使A带电，说明 ( )AC是不带电的 BC的内部不带电 CC的内部场强为零 D以上说法均不对能力提升8如图所示，将悬在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳C内(不和球壁接触)，另有一悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，则( )A A往左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向 BA的位置不变，B向右偏离竖直方向 CA向左偏离竖直方向，B的位置不变 DA和B的位置均不变9如图所示，为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球A放入腔中, 当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势U的关系是( ) AEaEbEc, UaUbUc BEa=EbEc, Ua=UbUc CEa=Eb=Ec, Ua=UbUc DEaEcEb, UaUbUc10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，下述正确的是 ( ) AA、B两点场强相等，且都为零 BA、B两点电势相等，且都小于零 C感应电荷在A、B产生的附加场强大小是 D当电键K闭合时，电子从大地沿导线向导体移动11如图所示，在负电荷A的电场中，导体B处于静电平衡时 ( )AP端带正电，Q端带负电 BP端电势高，Q端电势低CP、Q两端电势相等 D在导体B内部，场强从Q到P12金箔验电器原来带有正电荷现将某带电体靠近验电器时，金箔张角增大说明该带电体带有_13.为防止静电的危害，不正确的措施是( )A采用导电橡胶做飞机轮胎 B.纺织厂车间内保持空气干燥C.运油车的油罐用铁链与大地接触 D.在地毯中夹一些导电纤维14如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，验电器的箔片 （填“张开”或“不张开”），我们把这种现象称之为 。此时，金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场，它的场强大小为 ，方向为 。学生活动探究：生活中我们见到的那些带静电的现象是有益的，我们是怎样利用的？作业 教 学 反 思说明1电场强度是表示电场强弱的物理量，因而在引入电场强度的概念时，应该使学生了解什么是电场的强弱，同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的，所受电场力大的点，电场强2应当使学生理解为什么可以用比值F/q来表示电场强度，知道这个比值与电荷q无关，是反映电场性质的物理量用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法，应结合学生前面学过的类似的定义方法，让学生领会电场强度的定义3应当要求学生确切地理解E=F/q和E=kQ/r2这两个公式的含义，以及它们的区别和联系4应用电场的叠加原理进行计算时不应过于复杂，一般只限于两个电场叠加的情形通过这种计算，使学生理解场强的矢量性5电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。教后记：1、 对于两个公式的理解以及电场强度的定义还存在问题，要通过题目去强化。2、 对于几种典型