17《靜電現(xiàn)象的應用》學案（新人教版選修3-1）

1、金太陽新課標資源網(wǎng) 1.7 靜電現(xiàn)象的應用一、學習目標 1知道靜電感應產(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，凈電荷只分布在導體表面且內(nèi)部場強處處為零3知道靜電屏蔽及其應用4經(jīng)歷分析放在電場中的導體達到靜電平衡的過程重點靜電平衡狀態(tài)電場中導體的特點解決問題的方法 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靜電感應現(xiàn)象指 4靜電感應現(xiàn)象的實質(zhì)是 三、自學提綱1.放在電場中的導體是怎樣達到靜電平衡的？2.達到靜電平衡狀態(tài)的導體有什么特點？3.導體上的電荷是如何分布的？怎樣證明與分

2、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？它有什么應用？四、探究導航【探究一】靜電平衡狀態(tài)下導體的電場是怎樣的？1問題：一個不顯電性的金屬中性導體放在電場中為何兩端又能顯示出電性呢？引入金屬導體后會對空間各點的場強有影響嗎？是什么作用使金屬內(nèi)的電子定向移動的？此移動一直進行嗎？金屬導體內(nèi)部有電場嗎？ 2理論分析：3結(jié)論：4如圖在靜電感應時用手摸一下導體，再移走源電荷，則導體帶什么電？+若將導體接地則情況如何？左端接地呢？5靜電平衡的特點：內(nèi)部場強 （如果不滿足則自由電子將 直至 _ ）導體的表面是 ，整個導體是 【探究二】導體上電荷的分布演示法1. 拉第圓筒實驗2結(jié)論：

3、凈電荷分布在導體 導體表面附近電場線與表面 導體尖端處電荷密度 3理論分析： 理論證明：中性導體帶電后，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 ，導體就不是處于靜電平衡狀態(tài)+4靜電平衡時導體周圍電場分布：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導體尖端的電荷密度大，給周圍環(huán)境帶來了什么影響？ 2尖端放電現(xiàn)象給我們什么啟示？有哪些應用？+【探究四】靜電屏蔽1、 空腔導體的特點：凈電荷只分布在 ，內(nèi)表面 ，空腔內(nèi)沒有電場+2、 靜電屏蔽:+ 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

4、驗演示：將收音機置于金屬網(wǎng)罩內(nèi)則聲音大小減小+ 若將球殼接地，則內(nèi)外各不影響3、 應用:電學儀器和電子設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)房屋中接收信號弱例題+ABC如圖所示，在一個原來不帶電的金屬導體殼的球心處放一正電荷，試分析A、B、C三點的場強： AEA0 ，EB =0 ，EC =0BEA0 ，EB 0 ，EC =0CEA0 ，EB0 ，EC 0DEA=0 ，EB 0 ，EC =0答案:B解析:由靜電平衡導體特點可知，此時金屬導體殼處于靜電平衡狀態(tài)，場強為零，其它處場強均不為零。針對練習1如圖所示，A、B是兩個架在絕緣支座上的金屬球，都不帶

5、電，中間用導線連接，現(xiàn)用一帶正電的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去導線，然后移走C球，則A、B帶電情況：AB+C AA球帶正電，B球帶負電BA球帶正電，B球不帶電CA球不帶電，B球帶負電D以上說法都不正確答案：B+RLOq針對練習2長為L的金屬棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為q的正電荷放在距棒左端R處且與棒在一條線上，則棒上感應電荷在棒內(nèi)中點O處產(chǎn)生的場強的大小 ，方向 。答案：Kq/(R+L/2)2，由O指向q小結(jié)1、靜電平衡狀態(tài)下導體有什么特點？2、靜電屏蔽有哪幾種情況？有哪些應用？小結(jié)本節(jié)知識：五、課堂檢測1用一根跟毛皮摩擦過的硬橡膠棒，靠近不帶電驗電器的金屬小球a（圖1），然后用手指瞬間接觸一下金屬桿c后拿開橡膠棒，這時驗電器小球A和金箔b的帶電情況是 ( )Aa帶正電，b帶負電 Ba帶負電，b帶正電Ca、b均帶正電Da、b均帶負電Ea、b均不帶電2在一個導體球殼內(nèi)放一個電量為Q的點電荷，用Ep表示球殼外任一點的場強，則 ( )A當Q在球殼中央時，Ep0B不論Q在球殼內(nèi)何處，Ep一定為零C只有當Q在球心且球殼接地時，Ep0D只要球殼接地，不論Q在球殼內(nèi)何處，Ep一定為零3