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1、名师精编优秀教案淮滨高中 2014-2015 学年上期二年级物理导学案编写人:杨东升使用时间: 2014 年 9 月 1 日第七节静电现象的应用一、教学目标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二、学习目标1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,能说出处于静电平衡的导体的特征;2通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点;3了解尖端放电和静电屏蔽现象,关注生活、生产中的静电现象。三、教学重难点1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学习的重点。2应用静电平衡
2、的知识,认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象是本节学习的难点。四、问题生成1、什么是静电感应现象?静电感应现象的实质是什么?2、在源电荷的电场中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?3、处于静电平衡的导体有什么特点?4、尖端放电的原理是什么?尖端放电的原理有何应用?5、什么是静电屏蔽?处于静电屏蔽中的导体壳内、壳外场强分布有何特点? 五、典例剖析例 1、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 ,金属棒长为2r 则以下错误的是()+ R +Q O 精选学习资料 - - - - - - - -
3、- 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页名师精编优秀教案A、点电荷在球心产生的场强仍为2RkQB、点电荷在球心产生的场强变为2) rR(kQC、金属棒上感应电荷在O点产生的场强大小为2RkQ,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变式 训练1:长为L 的导体棒原来不带电,现将一电荷量为q的点电荷放在距棒左端R处,如图所示当棒达到静电平衡后,棒上感 应 电 荷 在 棒 内 中 点 处产 生 的 场 强 大 小 等 于 _, 方 向为_例 2、如图所示,在两个固定电荷+q 和-q 之间放入两个原来不带电的导体,1、2、 3、4 为导体上的四个
4、点,在达到静电平衡后,各点的电势分别是1、2、3、4则()A.43, 21 B. 4=3 2=1C.4321D.4=3 2=1变式 训练 2:如图所示为一空腔球形导体( 不 带电 ) ,现在将一个带正电的小金属球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,abcBEaEbEc, abcCEaEbEc,abcDEaEcEb,abc 例 3、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,于是()A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向B.A的位置不变,B往右偏
5、离竖直方向C.A往左偏离竖直方向,B的位置不变D.A和B的位置都不变变式 训练 3:某一静电实验装置如图所示,验电器A不带电,验电器B的上面安一个几乎封闭的金属圆筒C ,并且 B 内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,都不能使A带电,这个实验说明了( ) A. C 是一个等势体(电势处处相等) B. C的内部是不带电的C. C 的内部电势为零 D. C的内部场强为零精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页名师精编优秀教案六、当堂评价(一)选择题
6、:1下列关于静电感应和静电平衡的说法中,正确的是() A静电感应是由于导体内的自由电子受电场力作用的结果B导体内的自由电荷都不运动称为静电平衡C导体静电平衡时,导体所占空间各处场强均为零D导体静电平衡时,导体内部将没有“ 净” 电荷2在下列措施中,哪些能将产生的静电导走() A飞机轮子上搭地线B印染车间保持湿度C复印图片D电工钳柄装有绝缘套3. 一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正点荷,其电场分布是图中的哪一个()4.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,Ep0 B不论 Q 在球壳内何处,Ep 一定为零C只有当 Q 在球
7、心且球壳接地时,Ep0 D只要球壳接地,不论Q 在球壳内何处,Ep 一定为零5.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,下叙说法正确的是( ) AA、B 两点场强相等,且都为零BA、B 两点的场强不相等C感应电荷产生的附加场强大小是E*AE*BD当电键K 闭合时,电子从大地沿导线向导体移动6如图 73 所示, 带电体 Q 靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷。在静电平衡后,下列物理量中等于零的是() A导体腔内任意点的场强B导体腔内任意点的电势C导体外表面的电荷量D导体空腔内表面的电荷量7如图所示,将悬在绝缘细线上带正电的小球A 放在不带电的金属空心
8、球壳 B 内(与内壁不接触)。 外加一个水平向右的场强为E 的匀强电场,对于最后的结果,下列判断正确的是() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页名师精编优秀教案AB 的右端带正电,A 向左偏BB 的右端带正电,A 不偏左也不偏右CB 的左端带正电,A 向右偏DB的左端带负电,A不偏左也不偏右(二)填空题:8.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 _9.有一绝缘空心金属球A,带有410-6C 的正电荷,一个有绝缘柄的金属小
9、球 B,带有 210-6C 的负电荷若把B 球跟 A 球的内壁相接触,如图所示,则 B 球上电量为 _C,A 球上电量为 _C,分布在 _10.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 _七、课后小结1、处于静电平衡的导体:内部的电场处处为零。即E内=E0+E=0 导体表面任何一点的场强方向都跟表面垂直,即电场线与导体表面垂直;带电导体的静电荷只能分布在外导体表面上,且表面的电荷分布与表面弯曲半径有关,尖端部分电荷密度大,该处的场
10、强也大;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,则内部场强不为0,导体就不是处于静电平衡状态导体是一个等势体,表面是一个等势面2、静电屏蔽:静电屏蔽包括两种情况(1)壳内空间的场壳内空间无带电体的情况:不论壳外带电体情况如何,壳内空间各点场强必然为零。壳内空间有带电体的情况:这时壳内空间将因壳内带电体的存在而出现电场。壳的内壁也会出现电荷分布,但是可以证明:这一电场只由壳内带电体及壳的内壁形状决定而与壳外情况无关。也就是说,壳外电荷对壳内电场仍无影响。(2)壳外空间的场壳外空间无带电体的情况:壳外壁的感生电荷全部沿接地线流入大地(负),因此它们在壳外激发的场强不复存在。壳外空间有带电体的情况:封闭导体壳(不论接地与否)内部电场不受壳外电荷的影响,接地封闭导体壳外部分电场不受壳内电荷的影响。记忆方法: 1、 (网)外不影响(网)内;2、 (网)接地,(网)内不影响(网)外。八、课后反思精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页