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1、课题1.7 静电现象的应用学习目标1、通过阅读理解静电感应现象,知道静电平衡条件；2、通过交流理解静电屏蔽学习重、难点重点：静电现象的应用难点：静电感应现象的解释学法指导通过实验理解静电现象。课前预习一、静电平衡状态下导体的电场1静电平衡状态：导体中(包括外表)_不再发生移动，我们就认为导体到达了静电平衡状态2静电平衡状态下导体的特点：(1)处于静电平衡状态的导体，内部_处处为零(2)处于静电平衡状态的整个导体是一个_，它的外表是一个等势面(3)外表处的场强不为零，外表处的场强方向跟导体外表_二、导体上电荷的分布1处于静电平衡状态的导体，内部没有电荷，电荷只分布在_2在导体外表，越锋利的位置，
2、电荷的密度(单位面积上的电荷量)_，凹陷的位置_电荷三、尖端放电1电离：使空气分子中的_别离，这种现象叫做空气的电离2尖端放电：导体尖端的电荷密度很大，附近的_很强，使周围中性空气分子电离，变成带电粒子，这些带电粒子在强电场加速下，会使更多的空气分子电离，产生大量的_，与导体尖端的电荷符号相反的粒子被_到尖端，跟尖端上的电荷_，这相当于尖端_电荷，这种现象叫做尖端放电3应用与防止：应用：_；防止：高压输电设备的外表尽量做得光滑，防止放电四、静电屏蔽导体处于静电平衡时，内部场强处处为零，表现为电中性，假设导体是空腔的，空腔局部的_也处处为零，无论导体外部的电场是什么样的，电场都不会_导体内部，金
3、属壳的这种作用叫做静电屏蔽预习评价1以下关于静电感应和静电平衡的说法中，正确的选项是( )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某农村小塑料场的高频热合机产生的电磁波频率和电视信号频率接近，由于该村尚未接通有线电视信号，空中的信号常常受到干扰，在电视荧屏上出现网状条纹，影响正常收看为了使电视机不受干扰，可采取的方法是( )A将电视机用一金属笼子罩起来B将电视机用一金属笼子罩起来，并将金属笼子接地C将高频热合机用一金属笼子罩起来D将高频热合机用一金属笼子罩起来，
4、并将金属笼子接地3一个带电的金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部的场强( )A一定增强B不变C一定减弱D可能增强也可能减弱4. 如图5所示，在真空中把一原来不带电的绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近(不相碰)，以下说法正确的选项是( )图5AB端的感应电荷越来越多B导体内场强越来越大C导体的感应电荷在M点产生的场强恒大于N点产生的场强D导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等课堂学习流程设计用案人自我创新【课程导学】一、静电平衡状态下导体的电场问题情境当一个带电体靠近不带电导体时，由于导体内的自由电子受到库仑力的作用，将向着与电场相反的方向定向移动，从而使导体两端出现等量异种电荷，这就是
5、前面学习的静电感应现象这种定向移动是无休止的吗电荷的移动对导体内部的电场有何影响1自由电子定向移动的原因是什么2此处涉及到几个电场它们分别是来自哪里3什么是静电平衡状态为什么处于静电平衡状态的导体是等势体，它的外表是等势面要点提炼1处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为_2处于静电平衡状态的整个导体是个_，它的外表是个_二、导体上电荷的分布问题情境在课本“研究空腔导体内外表的电荷的演示实验中，甲、乙图对应的操作步骤有何不同得出怎样的结论 要点提炼1处于静电平衡状态的导体内部没有电荷，电荷只能分布在导体的_上2静电平衡时，电荷在导体外表的分布是不均匀的，越是锋利的地方，电荷的密度越_，其附近的
6、场强也越_三、尖端放电 静电屏蔽问题情境1导体的尖端与空气的电离有什么关系2尖端放电是不是电荷都从导体尖端跑到空气中去了3简述避雷针的避雷原理4处于静电平衡状态的导体，其内部场强处处为零，假设导体是空心的，那么空心局部的场强怎样5静电屏蔽是怎样起到屏蔽作用的【范例精析】例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1所示当棒到达静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于_，方向为_图1解析 到达静电平衡后的导体棒，其内部合场强处处为零，此合场强为点电荷q和导体棒上感应电荷分别在O处产生的场强的矢量和，因此两场强应大小相等、方向相反欲知感应电荷在O处产
7、生的场强大小，只需求q在O处的场强，该场强的大小E，方向水平向右所以，感应电荷在O处产生的场强大小E，方向与q在O处的场强方向相反，即水平向左答案 水平向左点拨与技巧 (1)解决此类问题通常根据静电平衡原理、感应电荷产生的场强E与原场强E0关系，把求感应电荷的场强转化为原来的场强(2)注意：E与E0关系是等大反向，合场强为零，解题首先要弄清求的是感应电荷的场强还是合场强变式训练1 如图2所示，在孤立点电荷Q形成的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态假设金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示，要求严格作图)图2答案 如下列图.解析 圆
8、盘A处于静电平衡状态，因此内部各点的合场强都为零，即圆盘A内的每一点处，感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q在那点产生的电场强度大小相等、方向相反例2 如图3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( )图3 AEaEbEc，abcBEaEbEc，abcCEaEbEc，abcDEaEcEb，abc解析 画出空腔导体内外的电场线分布，可以看出Eb0，但b0，由内向外电势依次降低，abc；由电场线疏密可看出EaEcEb.处于静电平衡的导体内部场强处处为零，导体是一个等势体，但其电势并不一定为零答案 D点拨与技巧 此
9、题应先找出原电场，再找出哪是电场中的导体，然后由本节知识求解变式训练2 如图4所示，A、B为两个带等量异号电荷的金属球，将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间，那么以下表达正确的选项是( )图4AC棒的电势一定高于D棒的电势B假设用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间，将有从y流向x的电子流C假设将B球接地，B所带的负电荷全部流入大地D假设将B球接地，B所带的负电荷还将保存一局部答案 ABD解析 由右图所示的电场线方向可知A、B、C、D的电势上下为ACDB.当用导线将C棒的x端与D棒的y端连接的瞬间，将有自由电子从电势低的D棒流向电势高的C棒，这时C与D已通过导线连接为一个导体了，静电平
10、衡后，它们的电势相等，C的x端仍带负电，D的y端仍带正电，而C的右端及D的左端均不带电，即C右端的正电荷与D左端的负电荷中和掉了当将B球接地时，一局部自由电子从低于大地电势的B球上流向大地，而一局部电子受到D棒y端正电荷的吸引而保存在靠近y的近端处，如果把带正电的A球移走，接地的B球上的负电荷才全部流入大地达标检测A类1用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a图1，然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球A和金箔b的带电情况是 ( )Aa带正电，b带负电 Ba带负电，b带正电Ca、b均带正电Da、b均带负电Ea、b均不带电2在一个导体球壳内放一个电量为Q的点
11、电荷，用Ep表示球壳外任一点的场强，那么 ( )A当Q在球壳中央时，Ep0B不管Q在球壳内何处，Ep一定为零C只有当Q在球心且球壳接地时，Ep0D只要球壳接地，不管Q在球壳内何处，Ep一定为零3一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2中的哪一个 )4一带正电的绝缘金属球壳A，顶部开孔，有两只带正电的金属球B、C用金属导线连接，让B球置于球壳A的空腔中与内外表接触后又提起到图3位置，C球放A球壳外离A球较远，待静电平衡后，正确的说法是 ( )AB、C球都带电BB球不带电，C球带电图4C让C球接地后，B球带负电 DC球接地后，A球壳空腔中场强为零5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球B，带有210-6C的负电荷假设把B球跟A球的内壁相接触，如图4所示，那么B球上电量为_C，A球上电量为_C，分布在_图56如图5，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r2rL的空心金属球，且球心位于O点，那么球壳上的感应电荷在O点处的场强大小_方向_。 学习反思