人教版高中物理選修3-1第一章第7節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用學(xué)案2

1.7《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》學(xué)案【課標(biāo)要求】1．知道靜電感應(yīng)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(shí)，凈電荷只分布在導(dǎo)體表面且內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零；3．知道靜電屏蔽及其應(yīng)用。【重點(diǎn)難點(diǎn)】1.靜電現(xiàn)象的應(yīng)用；2.靜電感應(yīng)現(xiàn)象的解釋?！菊n前預(yù)習(xí)】1．靜電平衡導(dǎo)體內(nèi)在電場(chǎng)力作用下重新分布，使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)的現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。導(dǎo)體中（包括表面）沒(méi)有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)（此時(shí)導(dǎo)體中的自由電荷受到的力達(dá)到平衡）叫做。導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)，此時(shí)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體。2．導(dǎo)體上的電荷電荷只分布在導(dǎo)體的，導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有；電場(chǎng)線導(dǎo)體的表面。3．尖端放電導(dǎo)體尖端的電場(chǎng)使周?chē)諝怆婋x所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)相反的粒子，由于背吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和的現(xiàn)象叫，利用尖端放電的有等。4．靜電屏蔽處于靜電平衡的空腔導(dǎo)體凈電荷只分布在，不帶電，空腔內(nèi)沒(méi)有電場(chǎng)的現(xiàn)象稱(chēng)之為靜電屏蔽。實(shí)現(xiàn)靜電屏蔽可以用，也可以用。例1、如圖1所示，當(dāng)帶正電的絕緣空腔導(dǎo)體八的內(nèi)部通過(guò)導(dǎo)線與驗(yàn)電器的小球B連接時(shí)，問(wèn)驗(yàn)電器是否帶電？ 丸【分析與解】當(dāng)導(dǎo)體八的內(nèi)部通過(guò)導(dǎo)線與驗(yàn)電器的小球B連接時(shí)，導(dǎo)體八和:驗(yàn)電器已合為一個(gè)整體，整個(gè)導(dǎo)體為等勢(shì)體，同性電荷相斥，電荷重新分布，必有凈電荷從八移向B，所以驗(yàn)電器帶正電。 圖1

例如圖所示長(zhǎng)為 的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一帶電量 .0X10的正點(diǎn)電荷放在距棒左端 處的點(diǎn)達(dá)到靜電叫平衡后棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)。處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小等于___方_向__, .［答案］720N/C；由O指向P［分析與解］電場(chǎng)中的導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡后，導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，本質(zhì)上是施感電荷與Q感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部該處的合場(chǎng)強(qiáng)等于零。即：E詼c+E戌c=0(矢量和)而E^c=k-^T=720N/C；施O感O 施OPO2由P指向O，所以E感O=720N/C；方向由O指向P【課堂練習(xí)】1．處于靜電平衡中的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零的原因是( )A.外電場(chǎng)不能進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部B.所有感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為零C.外電場(chǎng)和所有感應(yīng)電荷的電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的結(jié)果為零D.以上解釋都不正確2．如圖所示，金屬殼放在光滑的絕緣水平墊上，能起到屏蔽外電場(chǎng)或內(nèi)電場(chǎng)作用的是( )3.如圖所示，在水平放置的光滑金屬板中心正上方有一帶正電的點(diǎn)電荷。，另一表面絕緣、帶正電的金屬小球(可視為質(zhì)點(diǎn)，且不影響原電場(chǎng))自左以初速度％在金屬板上向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( )A.小球先做減速后加速運(yùn)動(dòng)B.小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)C小球受到的靜電力對(duì)小球先做負(fù)功，后做正功D.小球受到的靜電力對(duì)小球做功為零

【檢測(cè)練習(xí)】1．為了防止靜電危害。下列措施正確的是（ ）A.油罐車(chē)上拖一條與地面接觸的鐵鏈B.飛機(jī)的機(jī)輪上裝有搭地線或用導(dǎo)電橡膠做輪胎C.在地毯中夾雜不銹鋼纖維D.盡可能保持印染廠空氣干燥2．把一個(gè)帶正電的小球放人原來(lái)不帶電的金屬空腔球殼內(nèi)，其結(jié)果可能是（ ）A.只有球殼外表面帶正電B.只有球殼內(nèi)表面帶正電C.球殼的內(nèi)、外表面都帶正電D.球殼的內(nèi)表面帶正電，外表面帶負(fù)電.如圖，帶正電的導(dǎo)體力位于原來(lái)不帶電的金屬球殼B的球心處。達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)：a、b、c三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E、EqE由大到小的頂序是 ；電勢(shì)①、中、abc ab中由高到低的順序是c.如圖所示，一個(gè)驗(yàn)電器用金屬網(wǎng)罩罩住，當(dāng)加上水平向右的、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，驗(yàn)電器的箔片（填張開(kāi)或不張開(kāi)）,我們把這種現(xiàn)象稱(chēng)之為。此時(shí)，金屬網(wǎng)罩的感應(yīng)電荷在網(wǎng)罩內(nèi)部空間會(huì)激發(fā)一個(gè)電場(chǎng)，它的場(chǎng)強(qiáng)大小為,方向?yàn)椤?如圖所示，點(diǎn)電荷A和B帶電荷量分別為3.0X10-8C和—2.4X10-8C,彼此相距6cm.若在兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)。處放一個(gè)半徑為1cm的金屬球殼，求球殼上感應(yīng)電荷在該中點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度..如圖所示，在一電場(chǎng)強(qiáng)度有E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中放一金屬空心導(dǎo)體，圖中a、b分別為金屬導(dǎo)體內(nèi)部與空腔中的兩點(diǎn)，則（ ）A.a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都為零B.a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，b點(diǎn)不為零C.a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，b點(diǎn)為零D.a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度均不為零7.如圖所示，將懸在細(xì)線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)（不與球壁接觸），

另有一個(gè)懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電小球B向C靠近，于是（A往左偏離豎直方向，B往右偏離豎直方向A的位置不變，B往右偏離豎直方向A往左偏離豎直方向，B的位置不變A和B的位置都不變.如圖所示是靜電除塵的原理示意圖，A為金屬管，B為金屬絲，在A、B之間輥上高電壓，使B附近的空氣分子被強(qiáng)電場(chǎng)電離為電子和正離子，電子在向A極運(yùn)動(dòng)過(guò)程中被煙氣中的煤粉俘獲，使煤粉帶負(fù)電，最終被吸附到A極上，排出的煙就比較清潔了。有關(guān)靜電除塵的裝置，下列說(shuō)法正確的是（）A、金屬管A應(yīng)接高壓電源的正極，金屬絲B接負(fù)極B、金屬管A應(yīng)接高壓電源的負(fù)極，金屬絲B接正極C、C為煙氣的進(jìn)氣口，D為排氣口D、D為煙氣的進(jìn)氣口，C為排氣口.如圖所示，把一個(gè)不帶電的枕型導(dǎo)體靠近帶正電的小球，由于靜電感應(yīng)，在。,b端分別出現(xiàn)負(fù)、正電荷，則以下說(shuō)法正確的是（ ） 6 —A.閉合⑺有電子從枕型導(dǎo)體流向地 ?B.閉合K2，有電子從枕型導(dǎo)體流向地 的IfC.閉合K/有電子從地流向枕型導(dǎo)體D.閉合K2，沒(méi)有電子通過(guò)K2參考答案課前預(yù)習(xí).自由電荷等量異種靜電平衡處處為零.等勢(shì)體 外表面凈電荷處處垂直于.尖端放電避雷