靜電現(xiàn)象的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案

1、第一章靜電場第7節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案對空間各點的場強有影響嗎？是什么作用使金屬內(nèi)A丄1Lg咅1C的電子定向移動的？此移動一直進行嗎？金屬導(dǎo)體-Ml-+內(nèi)部有電場嗎？甲13J-十Iif"-*+2.理論分析：DflDB直至O（如果不滿足則自由電子將，整個導(dǎo)體是B球帶負(fù)電B球不帶電B球帶負(fù)電fi導(dǎo)體表面附近電場線與表面2.尖端放電現(xiàn)象給我們什么啟示？有哪些應(yīng)用?、學(xué)習(xí)目標(biāo)1知道靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因，理解什么是靜電平衡狀態(tài)2. 理解靜電平衡時，凈電荷只分布在導(dǎo)體表面且內(nèi)部場強處處為零3知道靜電屏蔽及其應(yīng)用4經(jīng)歷分析放在電場中的導(dǎo)體達到靜電平衡的過程重點：理解靜電平衡的條件和特點解決問題的方法

2、難點：1理解靜電平衡的條件和特點；2.理解靜電屏蔽及其應(yīng)用教學(xué)方法：_推理歸納法、問題解決法、實驗法二、溫故知新1 .電場的基本特性：2. 金屬導(dǎo)體的特征：由做熱振動的和做無規(guī)則熱運動的組成3. 靜電感應(yīng)現(xiàn)象指_4.靜電感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是三、自學(xué)提綱的導(dǎo)體是怎樣達到靜電平衡的？2達到靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體有什么特點？3導(dǎo)體上的電荷是如何分布的？怎樣證明與分析？4. 什么是尖端放電？為什么會發(fā)生尖端放電？_5.什么是靜電屏蔽？它有什么應(yīng)用？四、探究導(dǎo)航【探究一】靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場是怎樣的？1.問題：一個不顯電性的金屬中性導(dǎo)體放在電場中為何兩端又能顯示出電性呢？弓I入金屬導(dǎo)體后會3. 結(jié)論：4如圖

3、在靜電感應(yīng)時用手摸一下導(dǎo)體，再移走源電荷，則導(dǎo)體帶什么電?若將導(dǎo)體接地則情況如何？左端接地呢？5. 靜電平衡的特點：內(nèi)部場強導(dǎo)體的表面是小試牛刀1:如圖所示，A、B是兩個架在絕緣支座上的金屬球，都不帶電，中間用導(dǎo)線連接，現(xiàn)用一帶正電的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去導(dǎo)線，然后移走C球，貝UA、B帶電情況（A.A球帶正電，B.A球帶正電，C.A球不帶電，D.以上說法都不正確【探究二】導(dǎo)體上電荷的分布演示法：1.拉第圓筒實驗2 .結(jié)論：凈電荷分布在導(dǎo)體導(dǎo)體尖端處電荷密度3 .理論分析：理論證明：中性導(dǎo)體帶電后，由于同種電荷相互排斥，凈電荷只能分布在表面反證法：若內(nèi)部有自由電荷，則內(nèi)部場強，導(dǎo)體

4、就不是處于靜電平衡狀態(tài)4 .靜電平衡時導(dǎo)體周圍電場分布：上圖空間實際電場分布，不會出現(xiàn)虛線電場線（為什么）【探究三】尖端放電1.導(dǎo)體尖端的電荷密度大，給周圍環(huán)境帶來了什么影響?【探究四】靜電屏蔽1.空腔導(dǎo)體的特點：凈電荷只分布在，內(nèi)表面，空腔內(nèi)沒有外部電場對內(nèi)部儀器沒有影響。若將源電荷置于空腔內(nèi)，則外對內(nèi)沒有影響，但內(nèi)對外有影響。實驗演示：將收音機置于金屬網(wǎng)罩內(nèi)則聲音大小減小根據(jù)場源電荷和感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部電場的合電場強度為零的特點，可知在導(dǎo)體內(nèi)部的同一點，感應(yīng)電荷電場的電場強度與場電荷電場的電場強度大小相等，方向相反。因此，可將求解感應(yīng)電荷電場在導(dǎo)體內(nèi)部的電場強度問題，轉(zhuǎn)換為求解場電荷電場的

5、電場強度的問題。變式訓(xùn)練1一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN,如圖所示，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點的場強大小分別為Ea、Eb、Ec,三者相比，則（）A.Ea最大B.Eb最大C.Ec最大D.Ea=Eb=Ec題型二：對靜電屏蔽現(xiàn)象的理解十例題2如圖所示，一個不帶電的導(dǎo)體球N，置于空心導(dǎo)體球M附近，現(xiàn)將另D一個帶電荷量為Q的金屬球放于空腔導(dǎo)體A.若M接地，N上無感應(yīng)電荷B.若M不接地，且M原來不帶電，C.若M不接地，且M原來不帶電，D.若M不接地，且M原來帶電，M內(nèi)，則（）N上無感應(yīng)電荷N上有感應(yīng)電荷N上一定有感應(yīng)電荷思路點撥M接地，起到屏蔽

6、外部的作用，只有M內(nèi)有電場，N上當(dāng)然就沒有感應(yīng)電荷；若M不帶電，也不接地，在M內(nèi)外都有發(fā)散電場。若將球殼接地，則內(nèi)外各不影響3應(yīng)用：電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面套有金屬罩;通信電纜版面包一層鉛皮；高壓帶電作業(yè)人員穿金屬網(wǎng)衣；通訊工具在鋼筋結(jié)構(gòu)房屋中接收信號弱。小試牛刀2：如圖所示，在一個原來不帶電的金屬導(dǎo)體殼的球心處放一正電荷，試分析A、B、C三點的場強（）借題發(fā)揮：不接地的空腔可以屏蔽外界電場，接地的空腔可以屏蔽內(nèi)部的電場，其本質(zhì)都是由于激發(fā)電場與感應(yīng)電場疊加的結(jié)果，分析中應(yīng)特別注意分清原電荷產(chǎn)生的電場，感應(yīng)電場以及疊加后的合電場。A.Eam0,Eb=0,Ec=0B.Eam0,Ebm0,Ec=0C

7、.EaM0,EbM0,Ecm0D.Ea=0,Ebm0,Ec=0五、應(yīng)用學(xué)習(xí)題型一：對靜電平衡的理解及應(yīng)用AB變式訓(xùn)練2如圖所示，原來不帶電的金屬球殼內(nèi)壁接地,接觸，則（）A.球殼內(nèi)壁帶負(fù)電B.球殼外壁帶正電C.球殼外壁不帶電D.若將接地線去掉再移出正電荷，球殼外壁帶負(fù)電六、自我知識建構(gòu)將一帶正電的小球放入其中，但不與球殼例題1長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為+q的點電荷放在距導(dǎo)體棒左端R處，如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體棒達到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點處產(chǎn)生的電場強度大小等于，方向O審題指導(dǎo)解答本題時應(yīng)把握以下兩點：（1）導(dǎo)體內(nèi)的電場強度是點電荷形成的電場與感應(yīng)電荷形成的電場的矢量和。（2

8、）感應(yīng)電荷的電場強度與點電荷q的電場強度等大反向。七、當(dāng)堂檢測A組基礎(chǔ)鞏固1.處于靜電平衡中的導(dǎo)體，內(nèi)部電場強度處處為零的原因是（）A.導(dǎo)體內(nèi)部無任何電場規(guī)律方法:精品文檔B外電場不能進入導(dǎo)體內(nèi)部C.所有感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的合電場強度為零D.外電場和所有感應(yīng)電荷的電場在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的結(jié)果為零2如圖所示，在原來不帶電的金屬細(xì)桿ab附近P處，放置一個正點電荷，達到靜電平衡后（）A.a端的電勢比b端的高B. b端的電勢比d點的低C. a端的電勢不一定比d點的低不接觸A球，然后用手摸一下A球，再用手接觸一下B球，再移走C球，則（）A.A球帶負(fù)電，B球帶正電B.A球帶負(fù)電，B球不帶電C.A、B兩球都

9、帶負(fù)電D.A、B兩球都帶正電6.如圖所示，B是帶有絕緣支架的空腔帶電金屬球殼，A是驗電器，A、B相距較遠(yuǎn)，導(dǎo)線C的一端接驗電器的金屬球，下列現(xiàn)象正確的是（）D.桿內(nèi)c處電場強度的方向由a指向b3導(dǎo)體球殼B帶有正電荷Q,其中心處放有導(dǎo)體球A，用細(xì)金屬絲通過B上的小孔與地相連（細(xì)金屬A.將C的另一端與B.將C的另一端與C.將C的另一端與D.將C的另一端與B的外殼接觸，驗電器的金屬箔張開B的內(nèi)表面接觸，驗電器的金屬箔張開B的外殼接觸，驗電器的金屬箔不張開B的內(nèi)表面接觸，驗電器的金屬箔不張開絲不與球殼B相碰），如圖所示。則導(dǎo)體球A（）A.不帶電B.帶正電C.帶負(fù)電D.可能帶正電，也可能帶負(fù)電B組能力提

10、升4如圖所示，在孤立點電荷+Q的電場中，金屬圓盤A處于靜電平衡狀態(tài)，若金屬圓盤平面與點電荷在同一平面內(nèi)，試在圓盤A內(nèi)做出由盤上感應(yīng)電荷形成的附加電場的三條電場線（用實線表示電場線，要求嚴(yán)格作圖）。八、補償訓(xùn)練課時跟蹤訓(xùn)練（滿分50分時間30分鐘）一、選擇題（本大題共8個小題，每小題4分，共計32分。每小題至少有一個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)）7如圖所示，水平放置的金屬板正上方有一固定的正點電荷Q,一表面絕緣的帶電的小球（可視為質(zhì)點且不影響Q的電場），從左端以初速度vo滑上金屬板，沿光滑的上表面向右運動到右端，在該運動過程中（）A.小球做勻速直線運動B.小球做先減速，后加速的運

11、動C.小球的電勢能保持不變D.電場力對小球所做的功為零8.（2014蘇州高二檢測）如圖所示，把一個不帶電的枕形導(dǎo)體靠近帶正電的小球，由于靜電感應(yīng)，是（）A.閉合開關(guān)B.閉合開關(guān)C.閉合開關(guān)D.閉合開關(guān)二、非選擇題a、b端分別出現(xiàn)負(fù)、正電荷，則以下說法正確的1如圖所示為空腔球形導(dǎo)體（不帶電），現(xiàn)將一個帶正電的小金屬球放入腔內(nèi)，靜電平衡時，圖中A、51,52,Si,S2,有電子從枕形導(dǎo)體流向地有電子從枕形導(dǎo)體流向地有電子從地流向枕形導(dǎo)體沒有電子通過S2（本題共2小題，共18分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、值計算的要注明單位）方程式和演算步驟，有數(shù)9.（9分）在負(fù)電荷附近有兩個絕緣導(dǎo)體M、N，由于靜

12、電感應(yīng)發(fā)生了如圖所示的電荷分布，當(dāng)用導(dǎo)線將ad兩點連接起來時，導(dǎo)線中是否有電流流過？如果有電流，電流的方向是怎樣的?B、C三點的電場強度E和電勢$的關(guān)系是（）A.Ea>Eb>Ec,g>婦杞B.Ea=Eb>Ec,$A=$b>$cC.Ea=Eb=Ec,協(xié)=$b>（）cD.Ea>Eb>Ec,協(xié)（jc>松2.避雷針能夠避免建筑物被雷擊的原因是（）A.云層中帶的電荷被避雷針通過導(dǎo)線導(dǎo)入大地B.避雷針的尖端向云層放電，中和了云層中的電荷絕緣梯”使輸電線間的電勢C.云層與避雷針發(fā)生摩擦，避雷針上產(chǎn)生的電荷被導(dǎo)入大地D.以上說法都不對3如圖所示，一導(dǎo)體球A帶有正電荷，當(dāng)只有它存在時，它在空間P點產(chǎn)生的電場強度的大小為Eao在A球球心與P點連線上有一帶負(fù)電的點電荷B,當(dāng)只有它存在時，它在空間P點產(chǎn)生的電場強度大小10.（9分）電業(yè)工人創(chuàng)造了具有世界先進水平的超高壓帶電作業(yè)法。利用差逐漸變小，直到最后使人體的電勢與輸電線電勢相等。試問：（1）人與輸電線電勢相等時，為什么沒有危險？（2）超高壓輸電線周圍存在強電場，人靠近輸電線時，人體會有什么現(xiàn)象發(fā)生?（3）工人帶電作業(yè)時穿著由金屬絲和棉紗織成的均壓服，有什么作用？為Ebo當(dāng)A、B