高中物理 1.7 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用學(xué)案 新人教版選修3-1

《高中物理 1.7 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用學(xué)案 新人教版選修3-1》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、1.7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用學(xué)案（人教版選修3-1）一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)1．靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體中(包括表面)________不再發(fā)生移動(dòng)，我們就認(rèn)為導(dǎo)體達(dá)到了靜電平衡狀態(tài)．2．靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)：(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部____________處處為零．(2)處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)________，它的表面是一個(gè)等勢(shì)面．(3)表面處的場(chǎng)強(qiáng)不為零，表面處的場(chǎng)強(qiáng)方向跟導(dǎo)體表面________．答案　1.自由電子　2.(1)場(chǎng)強(qiáng)　(2)等勢(shì)體(3)垂直二、導(dǎo)體上電荷的分布1．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在________．2．在導(dǎo)體

2、表面，越尖銳的位置，電荷的密度(單位面積上的電荷量)________，凹陷的位置________電荷．答案　1.外表面　2.越大　幾乎沒有三、尖端放電1．電離：使空氣分子中的________分離，這種現(xiàn)象叫做空氣的電離．2．尖端放電：導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的____________很強(qiáng)，使周圍中性空氣分子電離，變成帶電粒子，這些帶電粒子在強(qiáng)電場(chǎng)加速下，會(huì)使更多的空氣分子電離，產(chǎn)生大量的____________，與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)相反的粒子被________到尖端，跟尖端上的電荷________，這相當(dāng)于尖端________電荷，這種現(xiàn)象叫做尖端放電．3．應(yīng)用與防止

3、：①應(yīng)用：________；②防止：高壓輸電設(shè)備的表面盡量做得光滑，避免放電．答案　1.正負(fù)電荷　2.電場(chǎng)　帶電粒子　吸引　中和　失去　3.避雷針?biāo)摹㈧o電屏蔽導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，表現(xiàn)為電中性，若導(dǎo)體是空腔的，空腔部分的____________也處處為零，無論導(dǎo)體外部的電場(chǎng)是什么樣的，電場(chǎng)都不會(huì)____________導(dǎo)體內(nèi)部，金屬殼的這種作用叫做靜電屏蔽．答案　場(chǎng)強(qiáng)　深入一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)[問題情境]當(dāng)一個(gè)帶電體靠近不帶電導(dǎo)體時(shí)，由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受到庫侖力的作用，將向著與電場(chǎng)相反的方向定向移動(dòng)，從而使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，這就是前面學(xué)習(xí)

4、的靜電感應(yīng)現(xiàn)象．這種定向移動(dòng)是無休止的嗎？電荷的移動(dòng)對(duì)導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)有何影響？1．自由電子定向移動(dòng)的原因是什么？2．此處涉及到幾個(gè)電場(chǎng)？它們分別是來自哪里？3．什么是靜電平衡狀態(tài)？為什么處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體，它的表面是等勢(shì)面？答案　1.電子受外加電場(chǎng)的電場(chǎng)力作用而移動(dòng)．2．這里有兩個(gè)電場(chǎng)，它們分別是外加的電場(chǎng)和導(dǎo)體內(nèi)部自由電子定向移動(dòng)后產(chǎn)生的電場(chǎng)．3．在課本“靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)”中找答案．[要點(diǎn)提煉]1．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為______．2．處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)________，它的表面是個(gè)________．答案　1.零　2.

5、等勢(shì)體　等勢(shì)面二、導(dǎo)體上電荷的分布[問題情境]在課本“研究空腔導(dǎo)體內(nèi)表面的電荷”的演示實(shí)驗(yàn)中，甲、乙圖對(duì)應(yīng)的操作步驟有何不同？得出怎樣的結(jié)論？答案　兩圖中D接觸了圓筒C的不同部位．　圓筒內(nèi)部無電荷．[要點(diǎn)提煉]1．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只能分布在導(dǎo)體的________上．2．靜電平衡時(shí)，電荷在導(dǎo)體表面的分布是不均勻的，越是尖銳的地方，電荷的密度越________，其附近的場(chǎng)強(qiáng)也越________．答案　1.外表面　2.大　強(qiáng)三、尖端放電　靜電屏蔽[問題情境]1．導(dǎo)體的尖端與空氣的電離有什么關(guān)系？2．尖端放電是不是電荷都從導(dǎo)體尖端跑到空氣中去了？3．簡(jiǎn)述避

6、雷針的避雷原理？4．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，若導(dǎo)體是空心的，則空心部分的場(chǎng)強(qiáng)怎樣？5．靜電屏蔽是怎樣起到屏蔽作用的？答案　1、2、3答案見課本“尖端放電”部分．4．空心部分場(chǎng)強(qiáng)為零．5．靜電屏蔽是利用“處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零”的原理對(duì)導(dǎo)體內(nèi)部起到屏蔽作用的．例1　長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一電荷量為＋q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處，如圖1所示．當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，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?yàn)開_______．圖1解析　達(dá)到靜電平衡后的導(dǎo)體棒，其內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)處處為零，此合場(chǎng)強(qiáng)為點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體棒上感應(yīng)電荷

7、分別在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和，因此兩場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)大小相等、方向相反．欲知感應(yīng)電荷在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小，只需求q在O處的場(chǎng)強(qiáng)，該場(chǎng)強(qiáng)的大小E＝，方向水平向右．所以，感應(yīng)電荷在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E＝，方向與q在O處的場(chǎng)強(qiáng)方向相反，即水平向左．答案　　水平向左點(diǎn)撥與技巧　(1)解決此類問題通常根據(jù)靜電平衡原理、感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E′與原場(chǎng)強(qiáng)E0關(guān)系，把求感應(yīng)電荷的場(chǎng)強(qiáng)轉(zhuǎn)化為原來的場(chǎng)強(qiáng)．(2)注意：E′與E0關(guān)系是等大反向，合場(chǎng)強(qiáng)為零，解題首先要弄清求的是感應(yīng)電荷的場(chǎng)強(qiáng)還是合場(chǎng)強(qiáng)．變式訓(xùn)練1　如圖2所示，在孤立點(diǎn)電荷＋Q形成的電場(chǎng)中，金屬圓