人教版物理选修3-1导学案:1.7静电现象的应用
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教学设计7 静电现象的应用本节分析本节是对静电感应的深入研究和具体应用.本节是这一章的难点,内容比较抽象,在生产生活中的涉及面广,但不是学习的重点.应用静电平衡知识,认识导体的电荷分布特点,尖端放电现象,静电屏蔽现象是本节的难点.学好本节的关键是做好静电实验,但静电实验的成功率低,一旦实验失败,将影响到学生的理解.本节也准备了实验的实录,播放录像同样具有说服力,但需要引导学生分析失败的原因.学情分析学生在学习本节之前已接触过静电平衡,静电平衡是一个很快的过程,学生可能观察不到明显的现象,所以理论讲解显得尤为重要.更重要的是通过演示,让学生见识这种现象,明白其中的奥妙.本节不是高考内容,但是与生活息息相关.为了更好地提高学生应用能力,建议让学生积极参与实验.教学目标错误!知识与技能(1)知道静电感应产生的原因,理解什么是静电平衡状态.(2)理解静电平衡时,净电荷只分布在导体表面且内部电场强度处处为零.(3)知道静电屏蔽及其应用.错误!过程与方法通过观察演示实验及对实验现象的分析,引导学生运用所学知识进行分析推理,培养学生分析推理能力.错误!情感、态度与价值观通过对实验的观察和推理,培养学生科学的研究方法,以及严谨认真的学习态度.教学重难点错误!重点:静电现象的应用.错误!难点:静电感应现象的解释.教学方法推理归纳法、问题解决法、实验法.教学准备验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干等.教学设计(设计者:孙登照)教学过程设计1.金属导体的特征由做热振动的正离子和做无规则:在源电荷的电场中引入金3.静电平衡状态:导体(包括表面)中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态.4.静电平衡状态下导体的特点A、B、C点的带电情况点带点最多,凹槽内不带设计意图:通过实验,让学生了解电荷的分布情况.)尖端放电的应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施是一个或几个尖锐的金属棒,安净电荷只分布在外表面,内表面不带电,空腔内没有电场。
17 静电现象的应用课前篇(学会自主学习——不看不清)【学习目标】1.知道静电平衡现象,理解静电平衡状态的导体的特点.2.通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点.【自主预习】1.静电平衡状态:.2.静电平衡的特点:(1);(2).3.导体上电荷分布的特点:.4.尖端放电:;静电屏蔽:.【我的困惑】课上篇(学会合作交流——不议不明)【要点突破】1.静电平衡状态下导体的电场2.导体上电荷的分布3.尖端放电4.静电屏蔽【典例剖析】【例1】如图所示,长为L的金属杆原来不带电,在距其左端r处放一个电荷量为q的点电荷.问:(1)金属杆中点处的场强为多少?(2)金属杆上的感应电荷在杆中点P处产生的场强.【例2】将悬挂在细线上的带正电的小球A 放在不带电的金属空心球C 内(不与球接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B 向C 靠近,如图所示,于是有( )A .A 向左偏离竖直方向,B 向右偏离竖直方向B .A 的位置不变,B 向右偏离竖直方向C .A 向左偏离竖直方向,B 的位置不变D .A 和B 的位置都不变【达标检测】1.对于电场中处于静电平衡状态的导体,下列分析不正确的是( )A .导体内部的场强处处为零B .导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面上C .导体内部是外电场与感应电荷电场叠加后的合场强,其大小为零D .处于静电平衡的导体内部的自由电子不再运动2.在下列措施中,能将产生的静电尽快导走的是( )A .飞机轮子上搭地线B .印染车间保持湿度C .复印图片D .电工钳柄装有绝缘套3.如图所示,带电体Q 靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷.在静电平衡后,下列物理量中等于0的是( )A .导体腔内任意点的电场强度B .导体腔内任意点的电势C .导体外表面的电荷量D .导体空腔内表面的电荷量4.如图所示,在原来不带电的金属细杆ab 附近P 处,放置一个正点电荷,达到静电平衡后( )A .a 端的电势比b 端的高B .b 端的电势比d 点的低C .a 端的电势不一定比d 点的低D .杆内c 处电场方向由c 指向b5.电工穿的高压作业服是用铜丝纺织的,下列说法正确的是( )A .铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织B .电工被铜丝纺织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用C .电工被铜丝纺织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用D .铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用。
第七节静电现象的应用课前预习【学习目标】1.知道静电平衡现象,理解静电平衡状态的导体的特点.2.通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点.【自主预习】1.静电平衡状态:.2.静电平衡的特点:(1);(2).3.导体上电荷分布特点:.4.尖端放电:;静电屏蔽:.课后复习1.7:静电现象的应用一、单选题个等高的金属体A、B,A为尖头、B为圆头.将金属板M、N接在高压电源上,逐渐升高电源电压,首先观察到( ) A.A放电B.B放电C.A、B一起放电D.A、B之间放电2.在下列措施中,不属于防止静电危害的是().A.油罐车后面要用一根铁链条拖在地上B.在印染厂中保持适当的湿度C.小汽车上有一根露在外面的小天线D.在地毯中夹杂0.05~0.07 mm的不锈钢丝导电纤维3.能产生静电的常用设备是().A.感应起电机B.发电机C.避雷针D.验电器4.下图为静电除尘的原理示意图,A为金属管,B为金属丝.在B之间加上高电压,使B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子,电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获,使煤粉带负电,最终被吸附到A极上,因此排除的烟气就比较清洁了.有关静电除尘装置,下列说法正确的是().A.金属管A应接高压电源的正极,金属丝B接负极B.金属管A应接高压电源的负极,金属丝B接正极C.C为烟气的排气口,D为进气口D.以上说法都不对5.静电实验比较安全是因为().C.电流通过人体的时间较短D.物体所带电荷量较小6.下列做法中,属于预防静电危害的是()A.静电喷漆B.在烟道的中央装有静电除尘器C.电视机上装有一条户外天线D.运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上7.每到夏季,南方各省纷纷进入雨季,雷雨等强对流天气频繁发生当我们遇到雷雨天气时,一定要注意避防雷电,下列说法正确的是()①不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电器及水龙头②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙,远离带电设备③使用带金属尖端的雨伞④在旷野,应远离树木和电线杆A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④8.一金属球,原来不带电,现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图所示,金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a,b,c三点的场强的大小分别为E a、E b、E c,三者相比()A.E a最大B.E b最大C.E c最大D.E a=E b=E c 9.关于静电的利用和防范,以下说法中正确的是()。
第七节静电现象的应用教学设计第七节静电现象的应用一、教材分析1、本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论,积极参与,体验探索自然规律的艰辛和喜悦,培养学生学习物理的兴趣,这也是新课改的重要内容。
2、本节教学设计的过程为:首先学生活动:对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论;然后学生归纳,教师总结得出静电平衡状态下导体的特点,最后通过两道例题巩固加深理解。
二、教学目标:1、掌握归纳、演绎推理的方法,训练学生的推理能力,亲身感受知识的建立过程。
2、通过概念建立、规律的得出培养学生认真严谨的科学态度和探究创造的心理品质。
3、通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论,了解静电平衡的概念,知道处于静电平衡的导体的特征。
三、重点和难点:重点:掌握静电平衡的概念,理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点难点:应用静电平衡的知识,理解静电平衡的特征,认识导体的电荷分布特点是本节的难点。
四、学情分析《静电现象的应用》是本章的难点内容,概念规律非常抽象。
学生只有在老师的指导下参与探究全过程,才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律,克服思维定势的负移和主观臆断的不良倾向,培养学生认真严谨的科学探究品质。
五教学方法:教师的引导,学生的讨论、评议;再加动画演示和实验演示加深体会。
六、课前准备1.学生的学习准备:预习初步把握静电感应现象和静电平衡状态下导体场强的特点2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
提问:1.电场的重要性质是什么?2.金属导体的微观结构如何?自由电子会怎样移动?(二)情景导入、展示目标。
把金属导体放入电场中,导体上会出现怎样的现象?(三)合作探究、精讲点拨:一、静电感应现象及静电平衡1:现象的解释画图阐述:在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷的现象叫做静电感应。
第七节静电现象的应用教学设计第七节静电现象的应用一、教材分析1、本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论,积极参与,体验探索自然规律的艰辛和喜悦,培养学生学习物理的兴趣,这也是新课改的重要内容。
2、本节教学设计的过程为:首先学生活动:对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论;然后学生归纳,教师总结得出静电平衡状态下导体的特点,最后通过两道例题巩固加深理解。
二、教学目标:1、掌握归纳、演绎推理的方法,训练学生的推理能力,亲身感受知识的建立过程。
2、通过概念建立、规律的得出培养学生认真严谨的科学态度和探究创造的心理品质。
3、通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论,了解静电平衡的概念,知道处于静电平衡的导体的特征。
三、重点和难点:重点:掌握静电平衡的概念,理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点难点:应用静电平衡的知识,理解静电平衡的特征,认识导体的电荷分布特点是本节的难点。
四、学情分析《静电现象的应用》是本章的难点内容,概念规律非常抽象。
学生只有在老师的指导下参与探究全过程,才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律,克服思维定势的负移和主观臆断的不良倾向,培养学生认真严谨的科学探究品质。
五教学方法:教师的引导,学生的讨论、评议;再加动画演示和实验演示加深体会。
六、课前准备1.学生的学习准备:预习初步把握静电感应现象和静电平衡状态下导体场强的特点2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
提问:1.电场的重要性质是什么?2.金属导体的微观结构如何?自由电子会怎样移动?(二)情景导入、展示目标。
把金属导体放入电场中,导体上会出现怎样的现象?(三)合作探究、精讲点拨:一、静电感应现象及静电平衡1:现象的解释画图阐述:在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷的现象叫做静电感应。
第一章静电场第7节静电现象的应用[学习目标]:1.知道什么是静电平衡状态,能说出静电平衡产生的条件.2.掌握静电平衡状态下的导体特点.3.了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用.[学习过程]:任务一:如图1所示,把一个不带电的金属导体放到电场中,导体内的自由电子将发生定向移动,从而使导体两端出现等量异种电荷.请思考并小组讨论下列问题:(1)自由电子定向移动的原因是什么?定向移动的方向如何?(2)自由电子能否一直定向移动?为什么?答案(1)自由电子受外加电场的电场力作用而移动,向着与电场相反的方向定向移动.(2)不能.感应电荷产生的电场与外加电场反向,阻碍电子的定向移动,当这两个电场大小相等时,电子的定向移动终止.[教师概括] 静电平衡状态下导体的电场1.静电平衡:金属导体放到电场中,导体内的自由电子在静电力作用下,将向着与电场相反的方向定向移动.在导体的两个面上将出现正负电荷的现象.2.导体两面出现的正负电荷在导体内部产生的电场E′与E0的方向相反,当这两个电场叠加使导体内部各点的合电场等于0时,导体内的自由电子不再发生定向移动,导体达到了静电平衡状态.(1)处于静电平衡状态的导体,内部的电场处处为0.(2)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,它的表面是个等势面.任务二:请思考并小组讨论下列问题:1.当导体处于静电平衡时,电荷在导体上如何分布?内部是否还有电荷?答案电荷只分布在导体的外表面,导体内部没有电荷.2.形状不规则的带电体,表面上各处的电荷分布是否均匀?附近场强是否相等?答案在导体外表面,电荷分布不均匀,电场强度也不相等.[教师概括] 导体上电荷的分布静电平衡时,导体上的电荷分布有以下两个特点:(1)导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的表面.(2)在导体外表面,越尖锐的位置电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有电荷.任务三:阅读P25的“尖端放电”内容,思考并小组讨论下列问题:1.避雷针是利用尖端放电保护建筑物的一种设施,其原理是什么?答案导体尖端的电荷密度很大,附近的电场很强,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动,把空气中的气体分子撞“散”,也就是使分子中的正、负电荷分离.这个现象叫做空气的电离.中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子.这些带电粒子在强电场的作用下加速,撞击空气中的分子,使它们进一步电离,产生更多的带电粒子.那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,这相当于导体从尖端失去电荷.2.处于静电平衡状态的导体,其内部场强处处为零,若导体是空心的,则空心部分的场强怎样?静电屏蔽是怎样起到屏蔽作用的?答案空心部分场强为零.静电屏蔽是利用“处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零”,即使内部有自由电子,受到的电场力也为0,自由电子不发生定向移动.[教师概括]尖端放电和静电屏蔽1.尖端放电:所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,这相当于导体从尖端失去电荷.这个现象叫做尖端放电.2.静电屏蔽:当静电平衡时,金属壳或金属网的空腔内电场强度为0,外电场对壳(网)内的仪器不会(填“会”或“不会”)产生影响,金属壳(网)的这种作用叫做静电屏蔽.任务四:完成下列练习,检测本堂课学习效果1、一金属球,原来不带电.现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图2所示.金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为E a、E b、E c,三者相比(C)A.E a最大B.E b最大C.E c最大D.E a=E b=E c2、如图3所示,在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不接触)时,下列说法中正确的是(AC)A.B端的感应电荷越来越多B.导体内部场强越来越大C.导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强D.导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等3、如图4所示,在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是(BCD)A.用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B.用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触C.用绝缘导线把验电器A跟取电棒C的导体部分相连,再把取电棒C与B的内壁接触D.使验电器A靠近B4、下列实验中,验电器的金属箔片会张开的是(B)[课堂总结]:[课后作业]:完成《成才之路》小本高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上,时间就是我们致胜的法宝,与其犹犹豫豫不知如何落笔,倒不如多学习答题技巧。
7静电现象的应用学习目标1.知道静电感觉产生的原由,理解什么是静电均衡状态.2.理解静电均衡时,净电荷只散布在导体表面且内部电场强度到处为零.3.知道静电障蔽及其应用 .自主研究1.电场的重要性质是.2.导体的重要特色是.3.静电感觉现象 :4.静电感觉现象的本质是5.尖端放电的原理是.6.尖端放电的原理有何应用?7.静电有哪些应用?8.哪些地方应当防备静电?合作研究一、静电均衡状态导体的电场1.静电均衡条件 :.2.导体达到静电均衡特色:①.②.③.二、导体上的电荷散布特色以下 :1..2..三、尖端放电1.解说 :.2.应用 :.四、静电障蔽1.理解 :处于静电均衡状态的导体,内部的电场强度到处为零.所以 ,可利用金属外壳或金属网关闭某一地区不再受外界电场的影响,这一现象称静电障蔽.2.两种状况 :①金属内部空间不受壳外面电场的影响;②接地的关闭的导体壳内部电场对壳外空间没有影响.(2)静电障蔽的应用生活中我们见到的哪些带静电的现象是有利的?R 【例题】如图 ,长为 L 的导体棒本来不带电,现将一带电量为q 的点电荷放在距棒左端为的某点 ,当达到静电均衡时,棒上感觉电荷在棒内中点处产生的电场强度的大小为多少?以下图,把一个带正电的小球放入本来不带电的金属空腔球壳内,小球【练习与提升】带不带电 ?讲堂检测1.导体处于静电均衡,以下说法正确的选项是()A. 导体内部没有电场B.导体内部没有电荷,电荷只散布在导体的表面面C.导体内部没有电荷的运动D.以上说法均不正确2.在以下举措中 ,能将产生的静电赶快导走的是()A. 飞机轮子上搭地线B. 印染车间保持湿度C.复印图片D. 电工钳柄装有绝缘套3.以下图 ,带电体Q 凑近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷.在静电均衡后,以下物理量中等于零的是()A.导体腔内随意点的电场强度B.导体腔内随意点的电势C.导体表面面的电荷量D.导体空腔内表面的电荷量4.图为静电除尘器除尘原理的表示图.灰尘在电场中经过某种体制带电,在电场力的作用下向集尘极迁徙并堆积,以达到除尘目的.以下表述正确的选项是()A.抵达集尘极的灰尘带正电荷B.电场方向由集尘极指向放电极C.带电灰尘所受电场力的方向与电场方向同样D.同一地点带电量越多的灰尘所受电场力越大5.一个带有绝缘座的空心金属球壳- 8C 的正电荷 ,有绝缘柄的金属小球 B 带有A 带有 4×102×10-8 C 的负电荷 ,使 B 球与球壳 A 内壁接触 .以下图 ,则 A、B 所带电荷量分别为 ()A.Q A= 1×10-8 C,Q B= 1×10-8C B.Q A= 2×10-8 C,Q B = 0C.Q A= 0,Q B= 2×10-8 CD.Q A= 4×10-8 C,Q B=- 2×10-8 C6.以下图 ,在本来不带电的金属杆ab 邻近P 处 ,搁置一个正点电荷,达到静电均衡后()A. a 端的电势比 b 端的高B.b 端的电势比 d 点的低C.a 端的电势不必定比 d 点的低D.杆内 c 处电场方向由 c 指向 b7.以下图 ,四组静电实验中,能使左侧的验电器的金属箔张开的是()8.电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,以下说法正确的选项是()A. 铜丝编织的衣服不简单拉破,所以用铜丝编织衣服B.电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用C.电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用D.铜丝一定达到必定的厚度,才能对人体起到保护作用9.以下图 ,两个点电荷 A 和 B,电荷量分别为 q1=- 9.0×10-9 C,q2= 2.7×10- 8 C,相互相距 r= 6 cm,在其连线中点处放一半径为 1 cm 的金属球壳 ,求球壳上感觉电荷在球心O 处产生的电场强度 .。
静电现象的应用【教学设计】教学过程一、实验引入,复习提问1、思考与讨论:通过实验引入,并让学生讨论回答:(1)什么是静电感应现象?(2)静电感应的实质是什么?(3)是什么力使导体中的正负电荷分开,电荷重新分布稳定后,导体表面和内部有电荷移动吗?问题:把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中,结果如何呢?讨论线索:1、金属导体为什么容易导电?2、自由电子如何移动?3、自由电子会在什么地方聚积?4、电子的聚积会出现怎样的结果?5、 最终会出现怎样的现象?(利用线索引导学生分析,介绍金属导体内部结构特点以及分析金属导体在放在电场中的现象.) 总结:若是金属导体,自由电子在电场力作用下将发生定向移动使两端出现不同的电荷分布,从而引起导体的某些新的性质. 二、新课内容: (一)静电平衡状态动画演示:静电平衡状态将不带电的导体置于电场中时,导体内自由电荷受力,发生定向移动,从而重新分布。
重新分布的感应电荷在导体内产生一个与外电场反向的电场,阻碍电荷定向移动,该电场与外电场叠加,使导体内部的电场减弱,只要内部场强不为零,导体两面的正负电荷便继续增加,导体的内部电场就会继续削弱,直至导体电 原内部的合场强都等于零的时候为止,这时导体内自由电子不再发生定向移动。
总结:①导体中(包括表面)没有电荷的定向移动的状态,叫做静电平衡状态。
②特征:导体内部场强处处为零。
在这个特征基础上进行推论,可得静电场中导体的其他特点:导体表面附近任何一点的电场线与这点的表面垂直;处于静电平衡状态的整个导体是个等势体。
(二)、导体上电荷分布探究——法拉第“圆筒实验”播放法拉第圆筒实验的实验视频。
由实验视频可以得出结论:特点1:达到静电平衡时,导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面。
特点2:在导体表面,越尖锐的位置电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的地方几乎没有电荷。
(三)、尖端放电1、尖端放电导体尖端的电荷密度大,附近的电场很强,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动,把空气中的气体分子撞“散”,也就是使分子中的正负电荷分离。
1.7 静电现象的应用一静电平衡状态下导体的电场1.静电感应现象如图甲所示,将一带电的金属导体放到场强为 E0的静电场中,导体内的自由电子在静电力的作用下逆着电场线定向移动,使导体一侧聚集负电荷,而导体另一侧却聚集等量的正电荷,这种现象就是静电感应现象。
2.静电平衡状态如图乙所示,金属导体中自由电子受到导体周围电场的静电力作用后向左移动,在右侧出现多余正电荷,导体两侧正、负电荷在导体内部产生与原电场反向的电场,因与原来的电场反向,叠加的结果是使原场强逐渐减弱,直到导体内部各点的合场强等于零为止,于是导体内的自由电子不再发生定向移动,我们就说导体达到了静电平衡状态,如图丙所示。
3.静电平衡状态的特点(1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零。
导体内部每一点都有两个场强,叠加的结果使得该点合场强为零。
不能说导体内部没有电场。
电势具有相对性,取决于零电势点的选取,故导体的电势不一定为零。
(2)导体表面任一点的场强方向与该处的表面垂直。
(3)处于静电平衡的导体是个等势体,导体表面是个等势面,电荷在等势体内或等势体表面运动时,电场力不做功。
(4)对一孤立的带电导体,可视为导体处于自己所带电荷的电场中,达到静电平衡时,也有以上特点。
二静电平衡状态的导体上电荷的分布尖端放电1.带电导体导体内部没有电荷,静电荷只能分布在外表面上,电荷在导体的外表面上的分布往往是不均匀的,越尖的地方,电荷分布的密度越大,凹陷的地方几乎没有电荷。
2.带电球壳所有电荷都分布在球外表面上,球壳内部没有静电荷;球壳内场强为零;如果在球壳内部放入电荷,则电场线在球壳上中断。
3.尖端放电(1)空气的电离导体尖端的电荷密度很大,附近的电场很强,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动,把空气中的气体分子撞“散”,也就是使分子中的正负电荷分离,这个现象叫做空气的电离。
(2)尖端放电中性分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子。
辽宁省普兰店市高中物理1.7静电现象的应用导学案新人教版选修3-1 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(辽宁省普兰店市高中物理1.7静电现象的应用导学案新人教版选修3-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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1.7 静电现象的应用学习目标1.学生知道静电感应产生的原因,理解什么是静电平衡状态2.学生理解静电平衡时,净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零3.学生知道静电屏蔽及其应用4.学生经历分析放在电场中的导体达到静电平衡的过程学习重点:静电平衡状态的特点及应用学习难点:静电平衡状态的特点及应用学习方法: 推理归纳法、实验法相结合知识衔接:自主学习一、静电平衡1.电场的基本特性:2.金属导体的特征:由做热振动的和做无规则热运动的组成3。
把导体放入电场中会产生什么现象?(1)自由电子怎样移动?(2)自由电子会在什么地方聚集?(3)自由电子的聚集出现什么样的结果?(4)最终会出现怎样的现象?4.静电平衡的特点:(1)内部场强 (如果不满足则自由电子将直至 ____ )(2)导体的表面是,整个导体是(3)静电平衡时导体周围电场分布如右图实线所示: 导体表面附近电场线与表面不会出现虚线电场线(为什么?)合作探究:二、导体上电荷的分布1.静电平衡的导体上的电荷是如何分布的?(1)净电荷分布在导体 (2)导体尖端处电荷密度2。
怎样分析电荷分布的两个特点?(1)(2)3。
导体内部没有净电荷可以用实验验证吗?怎样做?三、尖端放电1.导体尖端的电荷密度大,给周围环境带来了什么影响?2.尖端放电现象给我们什么启示?有哪些应用?四、静电屏蔽画出下列空间电场线分布:(1)不带电的金属球壳附近有正点电荷 (2)不带电的金属球壳内部有正点电荷(3)接地的不带电的金属球壳内部有正点电荷(1) (2) (3)+ - - + + +- +1、空腔导体的特点:净电荷只分布在,内表面,空腔内电场。
一、知识与技能:
1、掌握归纳、演绎推理的方法,训练学生的推理能力,亲身感受知识的建立过程.
2、通过概惫建立、规律的得出培养学生认真严谨的科学志度和探宄制造的心理品质.
3、通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论,了解静电平衡的概念,知道处于静电平衡的导体的特征。
二、过程与方法:
通过阅读讨论使学生了解静电危害及其应用
三、情感态度与价值观:
培养学生阅读能力及逻辑思维能力。
四、重点和难点:
重点:掌握静电平衡的概念,理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点
难点:应用静电平衡的知识,理解静电平衡的特征,认识导体的电荷分布特点是本节的难点。
一、预习案
提问:1.电场的重要性质是什么?
2.金属导体的微观结构如何?金属导体在电场中自由电子会怎样移动?
3.哪些地方应该防止静电?
4.静电有哪些应用?
二、探究案
一、静电平衡状态下导体的电场
1金属导体在电场中自由电子会怎样移动
2电子的聚集会出现怎样的结果?
3电子是否会永远这样定向运动下去?
4最终会出现怎样的现象?
讨论静电平衡的条件
思考你会证明吗?
二、静电平衡状态下导体的特点
1、导体电势特点
A、处于静电平衡状态下的导体,内部的场强。
B、处于静电平衡状态的整个导体是,它的表面是。
C、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
2、导体电荷分布特点
A、导体内部,其电荷只分布在,凹陷的地方几乎没有电荷.
B、在导体表面,越尖锐的位置,电荷密度越大,外部场强也越强
三. 尖端放电
1、尖端放电的原理是什么?
2、尖端放电的原理有何应用?避雷针的发展历史是怎样的?
四、静电屏蔽
1、理解:处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零。
因此,可利用金属外壳或金属网封闭某一区域不在受外界电场的影响,这一现象称静电屏蔽。
2、两种情况:
①金属内部空间对壳外部电场_________影响
②接地的封闭导体壳(或金属网)内部电场对壳外空间____________影响
三、练习案
例1、人造纤维比棉纤易沾上灰尘,这是因为()
A、人造纤维导电性好,容易沾上灰尘
B、人造纤维导电性好,容易导走静电,留下灰尘
C、人造纤维绝缘性好,不易除掉灰尘
D、人造纤维绝缘性好容易积累静电,吸引灰尘
例2:如图,长为L的导体棒原来不带电,现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点.当达到静电平衡时,棒上感应电荷在棒内中点o处产生的场强的大小为多大?
例3:如图所示,把一个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内,小
球带不带电?
例4把原来不带电的金属球壳B的外表面接地,将一个带正电的小球A从小孔中放入球壳内,但不与B发生接触,达到静电平衡后,则()
A. 球壳B的空腔中场强处处为零。
B. 球壳B不带电。
C. 球壳B的内,外表面电势相等。
D. 球壳B的电势为零。
小结
例5:如图长为L的薄空腔导体棒原来不带电,现将一电荷量为+q的点电荷放在与棒的左端距离为R的地方。
达到静电平衡后,棒上的
感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大?
方向如何?
例6:有一绝缘空心金属球A,带有4×10-6C的正电荷,一个有绝缘柄的金属小球B,带有
2×10-6C的负电荷,若把B球跟A球的内壁相接触,如图所示,
则B球上电量为 C,
A球上电荷量为 C,
分布在
例7:在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷,用E表示球壳外任一点的场强,则( )
A、当+Q在球壳中央时,E=0
B、不论+Q在球壳内何处,E-定为零
C、只有当+Q在球心且球壳接地时,E=0
D、只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,E-定为零。