湖北省監(jiān)利縣第一中學(xué)高中物理 1.7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用學(xué)案 新人教版選修31.doc

第一章 靜電場(chǎng)第7節(jié) 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、 理解靜電平衡條件和導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)的特征；2、 合作探究，理解靜電屏蔽及應(yīng)用3、 知道尖端放電現(xiàn)象，利用物理知識(shí)去理解周邊的物理現(xiàn)象【學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)】1、掌握靜電平衡的概念，理解導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)的特征2、應(yīng)用靜電平衡的知識(shí)，理解靜電平衡的特征，認(rèn)識(shí)導(dǎo)體的電荷分布特點(diǎn)?！臼褂谜f(shuō)明與方法指導(dǎo)】1.先通讀教材和查閱資料，了解靜電屏蔽的實(shí)質(zhì)2.依據(jù)預(yù)習(xí)學(xué)案再通讀教材，進(jìn)行知識(shí)梳理，勾劃重點(diǎn)知識(shí)，將自己的疑問(wèn)記下來(lái)，并寫(xiě)上提示語(yǔ)、標(biāo)注符號(hào)。熟記基礎(chǔ)知識(shí)，完成導(dǎo)學(xué)案。 【預(yù)習(xí)案】1.靜電平衡的定義當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)的零 等于0時(shí),導(dǎo)體內(nèi)部的自由電子不再發(fā)生定向移動(dòng)。這時(shí)我們就說(shuō)導(dǎo)體達(dá)到了靜電平衡。2.處于靜電平衡的導(dǎo)體的特征 (1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部的電場(chǎng)處處為零 。 (2)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,其外表面附近任何一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向必定與這點(diǎn)表面垂直。 (3)處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,它的表面是個(gè)等勢(shì)面。3.靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布特點(diǎn)(1)導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷,電荷只分布在導(dǎo)體的表面。(2)在導(dǎo)體的外表面,越尖銳的位置電荷的密度越大,凹陷的位置幾乎沒(méi)有電荷。4.尖端放電導(dǎo)體的尖端附近的電場(chǎng)很強(qiáng),會(huì)使周?chē)諝怆婋x,電離產(chǎn)生的與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)相反的粒子與尖端上的電荷中和,相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷,這種現(xiàn)象叫作尖端放電。5.靜電屏蔽由于導(dǎo)體殼內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度保持為零 ,殼外電場(chǎng)不會(huì)對(duì)殼內(nèi)儀器產(chǎn)生影響,金屬殼的這種作用叫作靜電屏蔽。 【合作探究】 探究一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng) 如圖所示，把一個(gè)不帶電的導(dǎo)體移到電場(chǎng)中，自由電子將發(fā)生定向移動(dòng)，從而使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷請(qǐng)思考下列問(wèn)題： (1)自由電子定向移動(dòng)的原因是什么？定向移動(dòng)的方向如何？ (2)自由電子能否一直定向移動(dòng)？為什么？ (3)什么是靜電平衡狀態(tài)？處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體上各點(diǎn)的電勢(shì)相等嗎？【針對(duì)訓(xùn)練1】 處于靜電平衡條件下導(dǎo)體上電荷的分布1、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？ 2、當(dāng)導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，電荷在導(dǎo)體上如何分布？?jī)?nèi)部是否還有電荷？ 3、形狀不規(guī)則的帶電體，表面上各處的電荷分布是否均勻？ 探究二、靜電屏蔽閱讀教材中的相關(guān)內(nèi)容(1)進(jìn)行如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn),當(dāng)絕緣金屬球d與帶電驗(yàn)電器b的空心金屬筒c外表面接觸后再接觸不帶電驗(yàn)電器a,發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象?當(dāng)絕緣金屬球與帶電驗(yàn)電器b的空心金屬筒c內(nèi)表面接觸后再接觸不帶電驗(yàn)電器a,又發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象?從中可以得出什么結(jié)論? (2)靜電屏蔽利用了導(dǎo)體的什么性質(zhì)?實(shí)現(xiàn)靜電屏蔽是不是一定要用密封的空心金屬? 【針對(duì)訓(xùn)練2】將懸掛在細(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)(不和球壁接觸),另有一個(gè)懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電的小球b向c靠近,如圖所示。下列說(shuō)法正確的有( )a.a往左偏離豎直方向,b往右偏離豎直方向b.a的位置不變,b往右偏離豎直方向c.a往左偏離豎直方向,b的位置不變d.a和b的位置都不變 【學(xué)以致用】1、如圖所示，在真空中把一絕緣導(dǎo)體ab向帶負(fù)電的小球p緩慢地靠近（不相接觸）時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（ ） a. b端的感應(yīng)電荷越來(lái)越多b. 導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越大c. 導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在m點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大于在n點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)d. 導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在m、n兩點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)相等 2、如圖所示,q為帶負(fù)電的絕緣小球，ab為一不帶電的中性導(dǎo)體且放在q附近，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，下面判斷正確的是（ ） a. a端的電勢(shì)高于b端的電勢(shì)b. 以無(wú)限遠(yuǎn)或大地為零電勢(shì)點(diǎn)，導(dǎo)體ab的電