人教新課標(biāo)1靜電現(xiàn)象的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)

§靜電現(xiàn)象的應(yīng)用一、金屬導(dǎo)體的特征整塊金屬：正離子＋自由電子（熱振動(dòng)）（自由移動(dòng)）如：金屬Na++281二．靜電感應(yīng)現(xiàn)象：放入電場中的導(dǎo)體，其內(nèi)部的自由電子在電場力的作用下向電場的反方向作定向移動(dòng)，致使導(dǎo)體的兩端分別出現(xiàn)等量的正、負(fù)電荷，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。（P24圖1.1.2）三．靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體(包括表面)沒有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)。四．處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的性質(zhì)(1)導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。（P24圖）(2)導(dǎo)體表面上任何一點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的表面垂直。(3)導(dǎo)體所帶的凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上，導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷。（P25法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)）(4)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面。下圖是孤立導(dǎo)體周圍的等勢面和電場線形狀。(5)地球是個(gè)大導(dǎo)體，靜電平衡狀態(tài)的地球以及跟它相連的導(dǎo)體都是等勢體。(6)孤立導(dǎo)體表面的電荷分布特點(diǎn)：在孤立導(dǎo)體表面，向外突出的地方電荷較密，比較平坦的地方電荷較疏，向里凹進(jìn)的地方電荷最疏。因而導(dǎo)體尖端電荷面密度較大致使該處場強(qiáng)較大，從而可能使得空氣被電離成導(dǎo)體而發(fā)生尖端放電現(xiàn)象。（P26）夜間看到的高壓電線周圍籠罩著的一層綠色光暈(電暈)就是一種微弱的尖端放電形式。尖端放電致使高壓線及高壓電極上電荷的丟失，因此，凡對地有高壓的導(dǎo)體(或兩個(gè)相互有高壓的導(dǎo)體)，其表面都應(yīng)盡量光滑。避雷針即利用尖端放電的道理制成的。五、靜電屏蔽導(dǎo)體網(wǎng)（殼）在靜電平衡時(shí)，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，這樣就可以保護(hù)它所包圍的區(qū)域，使區(qū)域內(nèi)不受外界電場的影響。叫做靜電屏蔽。”（P26-27圖，圖）六．靜電的防止和利用(1)危害：靜電由于吸附塵埃會給印刷、制藥、合成纖維等工業(yè)生產(chǎn)帶來危害。靜電對高精密儀器有干擾甚至毀壞作用。靜電的最大危害是有可能因靜電火花點(diǎn)燃某些易燃物質(zhì)而引起爆炸。(2)防止：最簡單而又最可靠的辦法是用導(dǎo)線把設(shè)備接地，這樣可以把電荷引入大地，避免靜電積累。油罐車尾部拖的鐵鏈就是一根接地線。調(diào)節(jié)空氣的溫度也是防止靜電危害的有效方法。(3)利用：靜電利用，依據(jù)的物理原理幾乎都是讓帶電的物質(zhì)微粒在電場力的作用下，奔向并吸附到電極上。如圖1-25是靜電除塵示意圖，除塵器由金屬管A和管中的金屬絲B組成，A接高壓電源正極，B接高壓電源負(fù)極。A、B之間有很強(qiáng)的電場，而且距B越近電場越強(qiáng)。B附近的空氣分子被強(qiáng)電場電離為電子和正離子，正離子跑到B上得到電子又變成空氣分子。電子奔向正極A的過程中吸附到煤粉上使煤粉帶負(fù)電，吸附到正極A上，排除的煙就成為清潔的了?！纠繄D1-27中平行金屬板A、B間距離為6厘米，電勢差保持為300伏，將一塊3厘米厚的矩形空腔導(dǎo)體放入A、B之間，它的左側(cè)面P與A平行正對且離A板1厘米。則A、BA．變?yōu)榱?；B．仍為150伏；C．升高50伏；D．降低50伏?！窘忸}方法】平行正對導(dǎo)體間的電場性質(zhì)為勻強(qiáng)電場；處于靜電解:未放空腔前，板間場強(qiáng)由題意知UB=0，UA=300伏，則UC=150伏。放入空腔導(dǎo)體后，腔內(nèi)場強(qiáng)為零，設(shè)此時(shí)C點(diǎn)電勢變?yōu)閁′C。因?qū)w為等勢體，故有UP=UQ=U′C由于空腔兩個(gè)側(cè)面與A、B板平行正對，因此A、P之間和Q、B之間場強(qiáng)相等，令其為E′。由題給條件，若設(shè)A、P間距為d′，則dd即2(UA-U′C)=U