人教版高中物理選修3-1：1.7+靜電現(xiàn)象的應(yīng)用+學(xué)案

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1、波峰中學(xué)高二級部物理課前雙基預(yù)習(xí)案A姓名班級組別編制繆國杰時間—編號審定課題：靜電現(xiàn)象的應(yīng)用【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1?知道什么是靜電平衡狀態(tài)，理解處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特性.2.知道導(dǎo)體上電荷的分配規(guī)律.了解尖端放電現(xiàn)象.3?知道什么是靜電屏蔽及其有關(guān)應(yīng)用.【重點(diǎn)難點(diǎn)】1?知道什么是靜電平衡狀態(tài)，理解處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特性.2?知道什么是靜電屏蔽及其有關(guān)應(yīng)用.【完成目標(biāo)】目標(biāo)一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場1?靜電感應(yīng)現(xiàn)象放在電場中的導(dǎo)體其內(nèi)部自由電荷在作用下定向移動，而使導(dǎo)體兩端岀現(xiàn)電荷的現(xiàn)象.2.靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體中(包括表面)不再發(fā)生定向移動

2、，我們就認(rèn)為導(dǎo)體達(dá)到了靜電平衡狀態(tài)?3.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)部的處處為零.(2)處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是一個,它的表面是一個等勢面.(3)表面處的場強(qiáng)不為零，表面處的場強(qiáng)方向跟導(dǎo)體表面-4.靜電平衡實(shí)質(zhì)(1)在達(dá)到靜電平衡的過程中，外電場引起導(dǎo)體內(nèi)自由電荷的定向移動使導(dǎo)體兩側(cè)出現(xiàn)感應(yīng)電荷，感應(yīng)電荷的電場和外電場方向相反，使合場強(qiáng)減小，隨著感應(yīng)電荷的繼續(xù)增加,合場強(qiáng)逐漸減小，直至合場強(qiáng)為零，自由電荷的定向移動停止.(2)靜電平衡的條件：導(dǎo)體內(nèi)部的合場強(qiáng)為零，即E合=0?特別提醒：一個孤立的帶電體，在

3、自身所帶電荷的電場中，處于靜電平衡狀態(tài)，具有靜電平衡的所有特點(diǎn).例1.AB是長為厶的金屬桿，Pj、B是位于AB所在直線上的兩點(diǎn)，位置如圖所示，在卩2點(diǎn)有一個帶電量為+Q的點(diǎn)電荷，試求：(1)+Q在Pi點(diǎn)的場強(qiáng)是多少？仁二(2)金屬桿上的感應(yīng)電荷在Pi點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小和方向.丐例2??—金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球直徑的延長線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN,如圖所示.金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為碌Eb、Ec，三者相比，貝IJ()A.Ea最大B.Eb最大C.Ec最大D.Ea=Eb=Ec目標(biāo)二.導(dǎo)體上電荷的分布

4、。尖端放電1?(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)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度(單位面積的電荷量),凹陷的位置電荷.(3)感應(yīng)電荷分布于導(dǎo)體兩端，電性相反，電量相等，遠(yuǎn)同近異.2.電荷分布的分析方法(1)“遠(yuǎn)近觀”法：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，離場源電荷較近和較遠(yuǎn)的兩端感應(yīng)出等量的異種電荷，而導(dǎo)體的中間部分因感應(yīng)電荷較少，可認(rèn)為無感應(yīng)電荷產(chǎn)生，如圖甲所示.(2)“整體觀”法：當(dāng)兩個或多個原來彼此絕緣的導(dǎo)體接觸或用導(dǎo)線連接時，就可把它們看做是一個大導(dǎo)體，再用“遠(yuǎn)近觀”判斷它們的帶電情況，如有些問題所提到的“

5、用手觸摸某導(dǎo)體”其實(shí)就是導(dǎo)體通過人體與大地構(gòu)成一個大導(dǎo)體.不要認(rèn)為導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，用導(dǎo)線連接帶電體內(nèi)部時，小球0就不帶電.其實(shí)連接后就已成為一個整體，故小球通過導(dǎo)線得到了電荷，如圖乙所示.特別提醒：依據(jù)電場線和電勢高低，判定導(dǎo)體中電荷受力和移動方向，進(jìn)一步求解靜電平衡問題，有時會起到事半功倍之效.例lo如圖所示，接地的金屬板右側(cè)有固定的點(diǎn)電荷+0,點(diǎn)，其中a到+0的距離較小.下列說法正確的是()A.由于靜電感應(yīng)，金屬板右側(cè)表面帶負(fù)電，左側(cè)表面帶正電B.由于靜電感應(yīng)，金屬板右側(cè)表面帶負(fù)電，左側(cè)表面不帶電C?整個導(dǎo)體，包括表面上的°、〃點(diǎn)

6、，是一個等勢體，且電勢等于零D.a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不為零，且a、方兩點(diǎn)場強(qiáng)方向相同，但a點(diǎn)的場強(qiáng)比力點(diǎn)的場強(qiáng)要強(qiáng)(大)一些例2?—個帶絕緣底座的空心金屬球A帶有4X108C的正電荷，上端開有適當(dāng)小孔，有絕緣柄的金屬小球B帶有2XHT*C的負(fù)電荷，使B球和A球內(nèi)壁接觸，如圖所示，則A、B帶電荷量分別為()A.?=1()7C,&=10一叱B?Qa=2X108C,Q〃=0A.?=0，0=2X10%D.eA=4X10"8C,e?=-2X10_8C2?尖端放電(1)尖端放電：空氣被電離后所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號相反的粒子，由于被而奔向尖端，

7、與尖端上的電荷，相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端的現(xiàn)象.(2)應(yīng)用和防止應(yīng)用：是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施.防止：高壓設(shè)備中導(dǎo)體的會減少電能的損失.目標(biāo)三。靜電屏蔽1?定義：當(dāng)金屬外殼達(dá)到靜電平衡時，內(nèi)部電場，因而金屬的會對其內(nèi)部起作用，使它內(nèi)部不受影響的現(xiàn)象.2?應(yīng)用：電子儀器和電子設(shè)備外面都有通信電纜外面包有一層,高壓線路的檢修人員要穿等，都是利用靜電屏蔽現(xiàn)象消除外電場的影響.3?實(shí)質(zhì)靜電屏蔽的實(shí)質(zhì)是利用了靜電感應(yīng)現(xiàn)象，使金屬殼內(nèi)感應(yīng)電荷的電場和外加電場矢量和為零，好像是金屬殼將外電場“擋”在外面，即所謂的屏蔽作用，其實(shí)是殼內(nèi)兩種電場并存，矢量

8、和為零而已.4.兩種情況甲(1)導(dǎo)體內(nèi)空腔不受外界影響，如圖甲所示：(2)接地導(dǎo)體空腔外部不受內(nèi)部電荷影響，如圖乙所示：2.實(shí)現(xiàn)過程(D如圖甲，因場源電荷產(chǎn)生的電場與導(dǎo)體球殼表面上感應(yīng)電荷在空腔內(nèi)的合場強(qiáng)為