静电现象的应用导学案优选版.doc

§1-7静电现象的应用导学案高二物理 编写：姚江锋 审定：赵洪泽2年级 高二 班级 姓名 （一） 学习目标：1、理解静电感应现象,知道静电平衡条件；2、理解静电屏蔽3、掌握归纳、演绎推理的方法，训练学生的推理能力。亲身感受知识的建立过程。4、通过概念建立、规律的得出培养学生认真严谨的科学态度和探究创造的心理品质。5、通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特征。（二）学习重点：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。（三）学习难点：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。（四）学法指导：看书、合作探究、讨论、实例分析、练习。（五）知识链接：1、电场的重要性质是对 有力的作用。2、金属导体的微观结构：金属导体中原子由 和 组成，离原子核较远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，成为 ，失去这种电子的原子便成为 。3、把金属导体放入电场中，导体内自由电子便会因受到与 相反的电场力的作用而向场强的反方向定向移动。两端出现不同的电荷分布。（六）学习过程：1、静电平衡状态：处于电场中的导体内外电场相互 ，使导体内部电场 ，直至为零，导体内部自由电子不再发生定向 的状态。2、静电平衡的条件是 。3、静电平衡状态下导体的特点：（1）场强的特点：处于静电平衡状态的导体， 处处为零；静电平衡状态的导体，其外部的场强方向必跟该点的表面 。（2）电势的特点：根据电势差与电场强度的关系可知，若场强处处为零，则任意两点间的电势差为零，也就是导体上各点间的电势都相等。所以，处于静电平衡状态的整个导体是个 ，它的表面是个 。 地球是个极大的导体，可以认为处于 ，所以它是一个等势体，这是我们可以把 的一个原因。4、通过右边的实验，我们能得出导体上电荷分布的特点：静电平衡状态下带电导体的电荷只能分布在 ；电荷分布不均匀，越尖的地方电荷分布 ，越平的地方电荷分布 。5、尖端放电：（1）空气的电离：导体尖端电荷 ，电场很强，带电粒子在 剧烈运动撞击空气分子，从而使分子的正负电荷 的现象。（2）尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被 而奔向尖端，与尖端上的电荷 ，相当于导体从尖端 的现象。6、静电屏蔽：（1）定义：把一个电学仪器放在 的金属壳里，即使壳外有电场，由于 保持为零，外电场对壳内的仪器也不会 的现象。（2）实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器， 也能起到屏蔽作用。（七）本课小结：1、静电平衡状态导体两面出现的正负电荷会在导体内部产生与原电场方向相反的感生电场。这两个电场叠加，使导体内部的电场减弱，直到导体内部的合场强等于零为止的状态。2、静电平衡的条件是：3、静电平衡的特点、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。4、静电屏蔽的理解：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；包括两种情况：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典型例题： 【例1】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（ ）A、Ea最大 B、Eb最大C、Ec最大 D、EaEbEc【例2】辨别下列有关生活中的静电， 【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】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处产生的场强的大小为多大? 【例5】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_ 【例6】如图所示，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为Q和+2Q，它们相距为l，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r (2r< l)的空心金属球，且球心位于O点，求（1）球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为？（2）球壳上的感应电荷在O点处的场强方向是由O到B还是由B到O（八）当堂检测：1、当导体达到静电平衡时，场强方面的特征是 A外电场E0消失 B感应电荷产生的电场E为零C导体内部的合场强E为零 D导体表面和内部的合场强均为零2、一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正电荷，其电场分布是图中的哪一个3.如图所示，将一个验电器放在一个带正电的金属球，发现验电器的箔片会张开，则 A验电器的箔片不带电B验电器的小球上带正电C若用一个金属网罩将验电器罩住，验电器箔片将合拢D验电器的小球上不带电4.导体自身带电处于静电平衡，下列说法中正确的是A.导体内部场强是0，所以电势也是0B.电荷只分布在外表面，曲率半径小的地方场强大，所以电势高C.电荷只分布在外表面，电场线一定和外表面处处垂直··R+QO5.一个带绝缘座的空心金属球A带有4×108 C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2×108 C的负电荷，使B球和A球的内壁接触，则接触之后，A、B各带电量为 A.QA=108 C; QB=108 C B.QA=2×108 C; QB=0 C.QA=0 ; QB=2×108 C D.QA=4×108 C; QB=2×108 C6.如图所示，一个不带电的金属棒放在一个电量为+Q的点电荷附近，点电荷到金属棒O点的距离为R ，则以下错误的是A点电荷在棒心产生的场强仍为B点电荷在棒心产生的场强变为C金属球上感应电荷在O点产生的场强大小为，方向由O点指向点电荷D金属棒上感应电荷在棒内各点产生的场强各不相同7、导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的 表面 （选择“外”或“内”）。导体表面，越尖锐的位置，电荷密度越 （选择“大”或“小”）。8、处于静电平衡状态的整个导体是个 ，它的表面是个 。（地球是个等势体）9、导体外表面处场强方向必跟该点的表面 （选择“垂直”或“平行”）。10、处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处 ，把一个实心导体挖空，变成一个导体壳，壳内的场强仍处处为零，这样，导体壳就可以保护它所包围的区域，使这个区域不受外部电场的影响，这种现象叫做 。Q-QO·11、带电量分别为+Q和-Q的两个点电荷相距为R，在两点之间放入一个不带电的导体棒，如图当导体达到静电平衡后，感应电荷在两点连线中点处产生的场强大小和方向？内部的合场强有什么特点，如果棒的中间是空的，合场强又如何?