黑龙江省齐齐哈尔市高中物理第一章静电场1.7静电现象的应用导学案无答案新人教版选修3_1.doc

1.7静电现象的应用学习目标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学习疑问学习建议【知识点回顾】静电感应现象?【预学能掌握的内容】（查阅教材p24-27页完成下列问题）1、静电平衡状态ABCDE0我们知道放入电场中的导体（如右图），在AB边积聚了负电荷，在CD边积聚了正电荷，这些感应电荷在导体内部产生了与原电场方向_的感应电场，当导体内部的合场强为_时，电子不再移动，此时导体达到静电平衡状态。2、导体处于静电平衡状态时的特点处于静电平衡状态的导体内部场强_。处于静电平衡状态的导体是_，它的表面是_。说明：由于地球是一个等势体，故可把地球选作零电势体。导体表面上任一点电场强度方向与该点表面垂直，电场线与导体表面垂直。3、静电平衡时导体上电荷的分布规律导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的_。在导体表面上越_的位置单位面积电荷量越大，凹陷的位置几乎没有电荷。二、静电现象的应用1、尖端放电尖端放电的实质：气体在导体尖端周围的强电场的作用下而被电离，气体被电离后变成带负电的_和带正电的_，而与尖端电荷的电性相反的粒子在静电力的作用下奔向尖端，而使尖端电荷_，从效果上看好象是尖端释放了电荷，这个现象叫尖端放电。尖端放电的利弊应用：避雷针就是利用了_而实现了中和空气中的电荷，而达到避免雷击的目的；防止：尖端放电会使导到高压设备上电能的损失，故该导体表面要尽量_。2、静电屏蔽形成：处于电场中的导体壳(金属网罩)当达到静电平衡状态时，其内部场强_，从而实现了对内部物体起到了保护作用，这种装置叫做静电屏蔽。应用：高压输电线的上方的_与大地连接而形成一个静电屏蔽，对高压线起到了保护作用。思考：为什么在钢筋水泥结构的楼房内手机的信号要比室外差？（答案：静电屏蔽）【典题探究】【例1】如图所示，当带正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时，问验电器是否带电？【变式练习1】如图所示，A、B是两个架在绝缘支座上的金属球，都不带电，中间用导线连接，现用一带正电的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去导线，然后移走C球，则A、B带电情况：AB+C AA球带正电，B球带负电BA球带正电，B球不带电CA球不带电，B球带负电D以上说法都不正确OP例2如图所示,长为10cm的导体棒原来不带电，现将一带电荷量 Q=8O×lO-10C的正点电荷放在距棒左端5cm处的P点, 达到静电叫平衡后棒上感应电荷在棒内中点O处产生的场强大小等于_,方向_.AQB+2Q 变式训练2在真空中两个点电荷A和B，电荷量 分别为-Q和+2Q，它们相距为L，如果在两个点电荷连线的中点O处，有半径为r(2r<L)的空心金属球，且球心位于O点，如图所示，当达到静电平衡时，金属球上的感应电荷在球心O处产生场强为 ，方向 。 A B例3如图所示，A、B都是装在绝缘柄上的导体，A带正电后靠近B，若取地球的电势为零，则（ ）A、导体B上任意一点的电势为零；B、导体B上任意一点的电势都为正；C、导体B上任意一点的电势都为负；D、导体B上右端点的电势等于左端点的电势。1处于静电平衡中的导体，内部场强处处为零的原因是 ( )A外电场不能进入导体内部B所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零C外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零D以上解释都不正确+ABC2.如图所示，在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一正电荷，则A、B、C三点的场强判断正确的是（ ） AEA0 ，EB =0 ，EC =0BEA0 ，EB 0 ，EC =0CEA0 ，EB0 ，EC 0DEA=0 ，EB 0 ，EC =03. （多选）如图所示，在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q，另一表面绝缘、带正电的金属小球(可视为质点，且不影响原电场)自左以初速度v0在金属板上向右运动，在运动过程中 ( )A小球先做减速后加速运动B小球做匀速直线运动C小球受到的静电力对小球先做负功，后做正功D小球受到的静电力对小球做功为零4一个带绝缘座的空心金属球A带有4×lO-8C的正电荷, 有绝缘柄的金属小球B带有2×10-8C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=2×Lo-8C, QB=O CQa=O，Qb=2×10-8C DQa=4×10-8C，QB=2×10-8C5.如图所示，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则下面关于验电器箔片的说法正确的是( ) A箔片张开 B箔片不张开 C带电金属球电量足够大时才会张开 D箔片张开的原因是金属网罩感应带电产生的电场6. （多选）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7. 如图所示，在一电场强度有E的匀强电场中放一金属空心导体，图中 a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点，则( ) A.a、b两点的电场强度都为零 B.a点电场强度为零，b点不为零 C.a点电场强度不为零，b点为零 D.a、b两点电场强度均不为零8. 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C内(不与球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电小球B向C靠近，于是( ) 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9.如图所示为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电荷的小金属球A放入空腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势的关系是 (   ) A. EaEbEc，abc    BEaEbEc，ab  CEaEbEc，abc    DEaEcEb，abc 10. 如图，实心金属球A半径为R，带电量为Q，点电荷B带电量为q.B与A球间的距离为r. 当B不存在而只有A存在且达到静电平衡状态时，电荷Q在球心O处的电场强度等于_.当点电荷B也同时存在并达到静电平衡时，球心O处的电场强度等于_，金属球上的电荷在球心O处产生的场强的大小等于_。 +5