高二物理人教版導(dǎo)學(xué)案9.4靜電的防止與利用（原卷版）

第4節(jié)靜電的防止與利用導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解靜電平衡狀態(tài)的形成過(guò)程，知道處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為0。2.了解尖端放電、靜電屏蔽現(xiàn)象，了解靜電的防止的原理。3.知道靜電吸附原理，了解靜電吸附在靜電除塵等技術(shù)中的應(yīng)用。4.關(guān)注生活、生產(chǎn)中的靜電現(xiàn)象，體會(huì)物理學(xué)與生產(chǎn)和生活的緊密聯(lián)系?！緦W(xué)習(xí)重難點(diǎn)】學(xué)習(xí)重點(diǎn)：理解靜電平衡的概念及特征。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：應(yīng)用靜電平衡知識(shí)認(rèn)識(shí)導(dǎo)體的電荷分布特點(diǎn)、尖端放電現(xiàn)象、靜電屏蔽現(xiàn)象?！局R(shí)回顧】1、物體收到恒力作用時(shí)，其加速度的大小和方向均__________。若初速度為零，則物體做__________，運(yùn)動(dòng)方向__________。2、電場(chǎng)是__________，其疊加遵循__________。3、電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式為_(kāi)_________，庫(kù)侖定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(kāi)_________。4、在電場(chǎng)中，正電荷被__________吸引，負(fù)電荷被__________吸引?！咀灾黝A(yù)習(xí)】1、把導(dǎo)體放在靜電場(chǎng)中，由于__________，導(dǎo)體中出現(xiàn)____________________的電場(chǎng)。當(dāng)其與原電場(chǎng)大小__________時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝__________，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子__________發(fā)生定向移動(dòng)。這時(shí)，導(dǎo)體達(dá)到__________。2、靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈剩電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的__________。并且在導(dǎo)體外表面，越__________的位置，電荷的密度（單位面積的電荷量）越大，周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度__________。3、在一定條件下，導(dǎo)體尖端周圍的強(qiáng)電場(chǎng)足以使空氣中殘留的帶電粒子發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng)，并與空氣分子碰撞從而使空氣分子中的__________分離。這個(gè)現(xiàn)象叫作__________。4、所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)__________的粒子，由于被__________而奔向尖端，與尖端上的電荷__________，這相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端__________電荷。這種現(xiàn)象叫作__________。常見(jiàn)的尖端放電現(xiàn)象發(fā)生在__________、__________上。5、在靜電場(chǎng)中放入一個(gè)空腔導(dǎo)體，無(wú)論導(dǎo)體外部電場(chǎng)是什么樣的，導(dǎo)體內(nèi)部都__________電場(chǎng)，外電場(chǎng)對(duì)殼內(nèi)的儀器__________產(chǎn)生影響，金屬殼的這種作用叫作__________。常見(jiàn)的起到靜電屏蔽作用的有__________、__________。6、常見(jiàn)的靜電吸附的應(yīng)用有__________、__________、__________。【課堂探究】新課導(dǎo)入：思考：自然界到處都有靜電。生活中的穿衣、脫衣、運(yùn)動(dòng)等過(guò)程都可能產(chǎn)生靜電。在加油站給車加油前，為什么要觸摸一下靜電釋放器？第一部分靜電平衡思考1：導(dǎo)體的靜電平衡是怎樣建立的？①②③④①將導(dǎo)體放置在電場(chǎng)中，導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下將怎樣運(yùn)動(dòng)？②自由電荷的定向移動(dòng)會(huì)使得導(dǎo)體內(nèi)部的電荷分布發(fā)生怎樣的變化？又會(huì)帶來(lái)什么影響？③隨著自由電荷的不斷定向移動(dòng)，這種影響會(huì)怎樣變化？最終會(huì)達(dá)到一個(gè)什么樣的狀態(tài)？④此時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部的合場(chǎng)強(qiáng)是多少？思考2：靜電平衡的特點(diǎn)有哪些？第二部分導(dǎo)體上電荷的分布【視頻】法拉第圓筒。思考1：上述視頻說(shuō)明了什么？【視頻】不規(guī)則帶電體。思考2：上述視頻說(shuō)明了什么？靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布如圖所示。導(dǎo)體上越__________的地方電荷的密度越大，周圍的場(chǎng)強(qiáng)__________。第三部分尖端放電思考1：尖端放電現(xiàn)象是怎樣發(fā)生的？①②③④①②③④→導(dǎo)體尖端的__________使附近的空氣電離，電離后的__________離子與尖端的電荷__________，這相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端__________電荷。這種現(xiàn)象叫作__________。思考2：尖端放電在生活中有哪些實(shí)際應(yīng)用或現(xiàn)象？第四部分靜電屏蔽提問(wèn)1：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。如果放入靜電場(chǎng)的是一個(gè)空腔導(dǎo)體，電荷分布又有什么特點(diǎn)呢？【視頻】靜電屏蔽，法拉第籠。導(dǎo)體球殼內(nèi)（或金屬網(wǎng)罩）達(dá)到__________后，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)__________，__________外部電場(chǎng)的影響，內(nèi)部的儀器__________外電場(chǎng)的影響，這種現(xiàn)象叫做__________。思考2：靜電屏蔽在生活中有哪些實(shí)際應(yīng)用或現(xiàn)象？電子儀器外套__________；通訊電纜外包一層__________等超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴的工作服，是用包含__________的織物制成的。內(nèi)屏蔽：接地的封閉導(dǎo)體殼，__________對(duì)__________沒(méi)有影響。第五部分靜電吸附【視頻】靜電吸附。思考1：靜電除塵的原理是什么？①如圖所示，極板A和電極B，哪里附近的空氣更容易被電離呢？②極板A和電極B分別帶什么電？③被電離的電子在A、B之間的電場(chǎng)中怎樣運(yùn)動(dòng)？會(huì)帶來(lái)什么影響？思考2：靜電吸附的實(shí)際應(yīng)用還有哪些？【自我測(cè)評(píng)】1．（2022·江蘇·南京師大附中高一期末）下圖是一種新穎的“靜電”絕緣纖維布制成的預(yù)防新型冠狀病毒肺炎口罩面料構(gòu)成示意圖。其中熔噴層經(jīng)駐極工藝，表面帶有電荷，它能阻隔幾微米的病毒，這種靜電的阻隔作用屬于（）A．靜電感應(yīng) B．摩擦起電 C．靜電吸附 D．靜電屏蔽2．（2022·江蘇蘇州·高一期中）國(guó)家電網(wǎng)檢修人員利用直升機(jī)直接或通過(guò)絕緣繩索等間接方式將作業(yè)人員運(yùn)載至線路故障位置開(kāi)展帶電檢修。請(qǐng)用學(xué)過(guò)的電學(xué)知識(shí)判斷下列說(shuō)法正確的是（）A．電工被銅絲紡織的衣服所包裹，使體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為零，對(duì)人體起保護(hù)作用B．直升飛機(jī)內(nèi)存在很強(qiáng)的電場(chǎng)C．小鳥(niǎo)停在單根高壓輸電線上會(huì)被電死D．銅絲必須達(dá)到一定的厚度，才能對(duì)人體起到保護(hù)作用3．（2021秋·高二課時(shí)練習(xí)）如圖，放在絕緣臺(tái)上不帶電的金屬網(wǎng)罩B內(nèi)放有一個(gè)不帶電的驗(yàn)電器C，若把一帶有正電荷的絕緣體A移近金屬罩B，則（）A．驗(yàn)電器C的金屬箔片將張開(kāi)B．金屬罩B的右側(cè)外表面帶正電荷C．用導(dǎo)線連接金屬罩B和驗(yàn)電器C的金屬球，驗(yàn)電器金箔張開(kāi)D．金屬罩B左、右兩側(cè)電荷電性相同4．（2022·江蘇·海門中學(xué)高一期中）在一次科學(xué)晚會(huì)上，小陶老師表演了一個(gè)“魔術(shù)”：如圖甲，一個(gè)空塑料瓶中固定著一根細(xì)金屬條（鋼鋸條）和一塊易拉罐（金屬）片，將金屬片和鋼鋸條分別與靜電起電機(jī)正負(fù)極相連。在塑料瓶里放一盤點(diǎn)燃的蚊香，很快就看到整個(gè)塑料瓶里煙霧繚繞。搖動(dòng)起電機(jī)，頓時(shí)塑料瓶清澈透明，停止搖動(dòng)，又是煙霧繚繞，圖乙為其俯視圖。已知金屬片是半徑為R的圓弧，金屬條恰好位于其圓心，兩者的高度均為h。若勻速搖動(dòng)起電機(jī)時(shí)，兩極間的電壓恒為U，則（）A．未搖動(dòng)起電機(jī)時(shí)，煙塵在金屬片與金屬鋸條之間下落的最大時(shí)間為2B．勻速搖動(dòng)起電機(jī)時(shí)，金屬片與金屬鋸條之間的電場(chǎng)強(qiáng)度為UC．室內(nèi)空氣濕度越大，實(shí)驗(yàn)效果越好D．煙塵最終被吸附到金屬片上5．（2022秋·寧夏銀川·高二銀川二中?？计谥校┤鐖D所示，將懸掛在細(xì)線上