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《高中物理 1.7 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用學(xué)案2 新人教版選修3-1》由會員上傳分享,免費在線閱讀,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6學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解靜電感應(yīng)現(xiàn)象,知道靜電平衡條件;2、理解靜電屏蔽重點難點重點:靜電現(xiàn)象的應(yīng)用難點:靜電感應(yīng)現(xiàn)象的解釋知識梳理一、靜電平衡的特點1、處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體,內(nèi)部的場強處處為零。2、處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體,它的表面是個等勢面。3、導(dǎo)體外表面處場強方向必跟該點的表面垂直。地球是一個極大的導(dǎo)體,可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài),所以它是一個等勢體。這是我們可以選大地做零電勢體的一個原因。二、解決問題1、火花放電和接地放電;2、火花放電是指物體上積累了電荷,且放電時
2、出現(xiàn)火花的放電現(xiàn)象;接地放電是指為了防止物體上過量積累電荷,而用導(dǎo)體與大地連接,把電荷接入大地進(jìn)行時時放電的現(xiàn)象;3、尖端放電的原理:物體表面帶電密集的地方—尖端,電場強度大,會把空氣分子“撕裂”,變?yōu)殡x子,從而導(dǎo)電;4、可以應(yīng)用到避雷針上;避雷針的發(fā)展史介紹富蘭克林與國王的避雷針“尖端”與“圓端”之爭;5、靜電除塵,靜電復(fù)印,靜電噴漆;6、靜電產(chǎn)生的火花能引起火災(zāi),如油罐、紡織廠、危險制品等地方都必須避免靜電;例題精講例1.在一個導(dǎo)體球殼內(nèi)放一個電荷量為+Q的點電荷,用EP表示球殼外任一點P的場強,則(
3、 )A.當(dāng)+Q在球殼中央時,EP=0B.不論+Q在球殼內(nèi)何處,EP一定為零C.只有當(dāng)+Q在球心且球殼接地時,才有EP=0D.只要球殼接地,不論+Q在球殼內(nèi)何處,均有EP=0解析 +Q在球殼內(nèi)任何位置,只會影響球殼內(nèi)的負(fù)電荷分布;球殼外部帶正電荷,會使外部場強不為零,所以A、B錯.而球殼接地會使外部電荷導(dǎo)入大地,所以外部場強才會為零,故C也錯,選D.答案 D例2.如圖所示,在孤立點電荷+Q的電場中,金屬圓盤A處于靜電平衡狀態(tài).若金屬圓盤平面與點電荷在同一平面內(nèi),試在圓盤A內(nèi)作出由盤上感應(yīng)電荷形成的附加電場
4、的三條電場線(用實線表示,要求嚴(yán)格作圖).解析:畫出感應(yīng)電荷形成的附加電場在圓盤A內(nèi)的三條電場線(實線),如圖所示.導(dǎo)體A處于靜電平衡狀態(tài),因此內(nèi)部每點的合場強都為零,即導(dǎo)體A內(nèi)的每一點,感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強度都與點電荷Q在那點的電場強度大小相等、方向相反,即感應(yīng)電荷的電場線與點電荷Q的電場線重合,且方向相反.答案:見解析當(dāng)堂練習(xí)1.導(dǎo)體處于靜電平衡時,下列說法正確的是( )A.導(dǎo)體內(nèi)部沒有電場B.導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷,電荷只分布在導(dǎo)體的外表面C.導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷的運動D.以上說法均不正確答案:ABC2.有
5、一絕緣空心金屬球A,帶有4×10-6C的正電荷,一個有絕緣柄的金屬小球B,帶有2×10-6C的負(fù)電荷,若把B球跟A球的內(nèi)壁相接觸,則B球上的帶電荷量為________C,A球上的帶電荷量為________C,電荷分布在________.解析:B跟A相接觸后,它們成為一個導(dǎo)體,所有電荷都將分布在導(dǎo)體的外表面.在A的外表面,部分正電荷與所有負(fù)電荷發(fā)生中和現(xiàn)象,未被中和的正電荷仍分布在A的外表面.答案:0 +2×10-6 A的外表面3.如圖所示,帶電導(dǎo)體A處于靜電平衡狀態(tài),電勢為φ=200V.M、N是A表面上的
6、兩點,電場強度EM=4EN.今把一電量為q=5×10-8C的正電荷分別由M點、N點移到無限遠(yuǎn)處,求電場力做的功.解析:由靜電平衡導(dǎo)體的特點得:φM=φN=φ=200V移到無限遠(yuǎn)處電場力做功:WM=WN=qU=q(φ-0)=5×10-8×200J=1.0×10-5J.答案:均為1.0×10-5J