静电现象的应用(导)学案
教师辅导讲义
年级：高二辅导物理课时数：
课题静电现象的应用
教学目的
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场强处处为零；
3、知道静电屏蔽及其应用。
教学内容
1．静电平衡状态
(1)概念：导体内的自由电子不发生定向移动时，导体就达到了静电平衡状态．
(2)静电平衡状态导体的特征
①处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零．
②处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任一点场强方向与该点的所在表面垂直．
③静电平衡状态下的导体是个等势体．
④处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷，净电荷只能分布在导体外表面上．
2．尖端放电
(1)达到静电平衡时，导体表面越尖的地方，电荷分布的密集度越大．
(2)尖端放电：导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，使周围中性空气分子电离成正负离子，那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子被吸引到尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷，这种现象叫做尖端放电．
(3)应用与防止
应用举例：避雷针；防止举例：高压输电设备的表面尽量做得光滑，避免放电．
3．对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是()
A．导体内部既无正电荷，又无负电荷
B．导体内部和外表面处的电场均为零
C．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零
D．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果
答案 D
4．一个带电金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部场强()
A．一定增加
B．一定减弱
C．可能增加也可能减弱
D. 不变
答案 D
【概念规律练】
知识点一感应电荷产生的场强的计算
1. 如图1所示，长为l的导体棒水平放置，原来不带电，现将一带电荷量为＋q的点电荷放在距离棒左端R处，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点处产生的场强等于多少？方向如何？
图1
答案 q/(R ＋l
2
)2 方向水平向左
解析 导体棒在点电荷＋q 的电场中发生静电感应，左端出现负电荷，右端出现正电荷，棒中任一点都有两个电场，即外电场——＋q 在该点形成的电场E ，感应电场——棒上感应电荷在该点形成的电场E ′，达到静电平衡时E
＝E ′.题中所求的即为E ′，于是我们转化为求E.棒的中点距离＋q 为r ＝R ＋l/2，于是E ′＝E ＝kq
(R ＋l 2
)
2
，E 和E ′
方向相反，水平向左．
2. 如图2所示，点电荷A 和B 带电荷量分别为
3.0×10－8 C 和－2.4×10－
8 C ，彼此相距6 cm.若在两点电荷连线中点O 处放一个半径为1 cm 的金属球壳，求球壳感应电荷在该中点处产生的电场强度．
图2
答案
5.4×105 N/C
方向由O 指向A
解析 ＋q 1在O 点的场强大小为E 1＝
q 1(d 2)2＝3×105 N/C ，方向由O 指向B ；－q 2在O 点的场强大小为E 2＝ q 2
(d 2
)2＝2.4×105 N/C ，方向由O 指向B ；设感应电荷在O 点的场强为E 3，由静电平衡条件知E 3＝E 1＋E 2＝5.4×105 N/C ，方向由O 指向A.
点评 处于静电平衡状态的导体，其内部场强为零，即外加电场与感应电荷的电场场强大小相等，方向相反，因此只需求出外加电场的场强，便可求得感应电荷产生的场强．
知识点二 静电平衡状态电势特点与电荷分布规律
3. 如图3所示，水平放置的金属板正上方放有一固定的正点电荷Q ，一表面绝缘的带正电小球(可视为质点且不影响Q 的电场)，从左端以初速度v 0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中( )
图3
A ．小球做匀速直线运动
B ．小球先做减速运动，后做加速运动
C ．小球的电势能保持不变
D ．静电力对小球所做的功为零 答案 ACD
解析 由于金属板处于点电荷Q 形成的电场中，达到静电平衡后，金属板的上表面是一个等势面，表面上电场线是垂直向下的，所以小球受到重力、支持力、向下的电场力，合力为零，故小球做匀速直线运动．电场力对小球不做功．选A 、C 、D.
点评 静电平衡状态下的导体是一个等势体，其外表面是一个等势面，因而在其表面上电场线与表面垂直． 4．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( )
图4
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跟取电棒C 的导体部分相连，再把取电棒与B 的内壁接触
D ．使验电器A 靠近B 答案 BCD
解析 在A 选项中先和B 的内壁接触后，由于B 的内壁本身没有电荷，所以再接触A 时验电器箔片不张开；而B 项中可以使C 球带电，从而使A 球带电；C 项中用绝缘导线实际上将验电器和B 连成了一个导体，A 球因接触而带电；D 项中是感应起电．所以B 、C 、D 项正确．
知识点三静电屏蔽
5．下列实验中，验电器的金属箔会张开的图是()
答案 B
解析A中不会张开，金属可以屏蔽外电场．B中会张开，因为金属未接地，内的带电体可以对外界产生影响．C中不会张开，因为金属已接地，内的带电体对外无影响，外的带电体对内也无影响．
6. 如图5所示，原来不带电的金属球壳内壁接地，将一带正电的小球放入其中，但不与球壳接触，则()
图5
A．球壳内壁带负电
B．球壳外壁带正电
C．球壳外壁不带电
D．若将接地线去掉再移出正电荷，壳外壁带负电
答案ACD
解析球壳内正电荷产生电场，使球壳处于静电平衡状态，在球壳的内表面出现等量异种电荷，球壳的外表面出现等量同种电荷，当球壳接地时，不论内表面接地还是球壳外表面接地，待稳定后球壳的电势必定为零．球壳的外表面无感应电荷，球壳外也没有静电场，这就是接地导体壳的静电屏蔽作用．故A、C选项正确．若将接地线断开再移去壳内正电荷时，壳内表面的负电荷就会分布到球壳的外表面上，内壁不再带电．故D选项正确．【方法技巧练】
一、感应电荷电场线的确定方法
7. 如图6所示，在孤立点电荷＋Q的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态．若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘A内做出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线．(用实线表示，要求严格作图)
图6
答案如图所示
解析画出感应电荷形成的附加电场在A圆盘内的三条电场线(实线)如图所示．导体A处于静电平衡状态，因此内部每点的合场强都为零，即导体A内的每一点，感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q在那点的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷Q的电场线重合，且方向相反．
方法总结处于静电平衡状态下导体内部由点电荷产生的电场(外电场)、感应电荷产生的电场，其实际电场为叠加后的合电场，且为零．因此，根据外加电场情况便可确定感应电荷的电场分布情况．
二、电荷分布情况的确定方法
8. 如图7所示，A为空心金属球，B为金属球，将另一带正电的小球C从A球开口处放入A球中央，不接触A 球，然后用手摸一下A球，再用手接触一下B球，再移走C球，则()
图7
A．A球带负电，B球带正电
B．A球带负电，B球不带电
C．A、B两球都带负电
D．A、B两球都带正电
答案 B
解析首先带正电的小球C从A球开口处放入A球中央，根据静电感应现象可知，A球内表面感应带负电荷，外表面感应带正电荷，手接触A相当于A接地，由地面上来的电子与A球外表面正电荷中和，使A球外表面不带电，A球外表面电势为零，此时A球对外起静电屏蔽作用，A球内的电场不影响外部．
电子为何从地面流入A球？
因为带正电的A球外表面电势比地面零电势高，手触A后，电子由低电势流向高电势，此时B球电势也为零．手离开A后，C球不动，各处场强及电势分布情况不变，所以手接触B时，无电荷移动，所以B球不带电．当带正电的C球从A球内移走后，A球内表面所带的负电荷移至外表面，所以A球带负电．
C球移走后，A球内表面负电荷移至外表面，这是因为带电导体处于静电平衡状态时，导体内部和空腔内表面均没有静电荷，电荷均分布在导体的外表面．由上述可知，选项B是正确的．
9. 一个带有绝缘座的空心金属球壳A带有4×10－8 C 的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2×10－8 C 的负电荷，使B球与球壳A内壁接触，如图8所示，则A、B带电荷量分别为()
图8
A．Q A＝1×10－8 C Q B＝1×10－8 C
B．Q A＝2×10－8 C Q B＝0
C．Q A＝0Q B＝2×10－8 C
D．Q A＝4×10－8 C Q B＝－2×10－8 C
答案 B
解析B与A接触后，净电荷全部分布在外表面，内壁电荷量为零．
点拨处于静电平衡状态的导体，净电荷仅分布在外表面．
1．一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正电荷，其电场分布是下图中的哪一个()
答案 B
2．请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()
A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险
答案 B
解析由静电屏蔽的知识可知，A、D选项均错；金属可以消除多余的静电，B项正确；单根高压输电线上相距较近的两点之间电阻很小，因而电压较小，小鸟不会被电死，C选项错误．
3. 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9所示．金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的电场分别为E a、E b、E c，三者相比有()
图9
A．E a最大B．E b最大
C．E c最大D．E a＝E b＝E c
答案 C
解析处于静电平衡的导体内部电场处处为零，故a、b、c三点的电场都为零，静电平衡的导体内部电场为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果，所以感应电荷在球内某点产生的电场与MN在这一点产生的电场等大反向．比较a、b、c三点感应电场的电场强度，实质上是比较带电体MN在这三点的电场．由于c点离MN最近，故MN在c点的电场最大，感应电荷在c点电场也最大．正确选项为C项．
点拨静电平衡的导体内部的电场强度为零是空间中所有电荷在导体内任一点产生的电场强度的矢量和为零．4．金属球壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，如图10所示，现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连．验电器的金属箔将()
图10
A．不会张开B．一定会张开
C．先张开，后闭合D．可能会张开
答案 B
解析处于静电平衡状态的导体，净电荷仅分布在外表面，细导线将球壳内壁与验电器连接后，验电器应看做是金属球壳的外部．
5. 如图11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，下列物理量中等于零的是()
图11
A．导体腔内任意点的场强
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
答案ABD
解析静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，且内表面不带电，故选项A、D正确；由于导体接地，故整个导体的电势为零，选项B正确；导体外表面受带电体Q的影响，所带电荷量不为零，故选项C不正确．6．图12中接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r.该点电荷的电场在球心的场强大小等于()
图12
A．Q
r2－
Q
R2B．
Q
r2＋
Q
R2
C．0 D．Q r2
答案 D
7．如图13所示，在真空中，把一个绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢靠近(不相碰)，下列说法中正确的是()
图13
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点产生的场强恒大于在N点产生的场强
D．感应电荷在M、N两点产生的场强相等
答案AC
解析绝缘导体AB缓慢靠近带负电的小球P的过程中，导体AB始终处于静电平衡状态．其内部场强一直为零．由于外电场越来越强，导体B端的感应电荷会越来越多，由于外电场在M点的场强恒大于N点的场强，而感应电荷的场强与外电场的场强大小相等、方向相反，所以感应电荷在M点的场强恒大于在N点产生的场强．
8. 如图14所示，为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，图中a、
b、c三点的场强E和电势φ的关系是()
图14
A．E a>E b>E c，φa>φb>φc
B．E a＝E b>E c，φa＝φb>φc
C．E a＝E b＝E c，φa＝φb>φc
D．E a>E c>E b，φa>φb>φc
答案 D
9. 如图15所示，带电荷量为＋q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为________，方向________．(静电力常量为)
图15
答案q
d2向左
解析a点处的场强由两部分组成，一是点电荷在a处的场强，大小为E＝q
d2，方向向左；二是带电薄板在a处
的场强，由题知，这两个场强的合场强为零，所以薄板在a处的场强大小为E a＝q
d2，方向向右．根据对称性可知，
薄板在b处的场强为E b＝q
d2，方向向左．
吉林省伊通满族自治县高中物理第一章静电场1.7静电现象的应用学案无答案新人教版选修3_1
第7节静电现象的应用
（3）导体外表面处场强方向必跟该点的表 面。 3.尖端放电：专指尖端附近空气 而产生气体放电的现象。 ： 4.导体上的电荷分布：导体表面越尖锐的位置电荷越, 凹陷的位置几乎电荷。 5.静电屏蔽：导体壳的表面“保护” 了它所包围的区域，使之不 受导体壳外表面上的或的影响，这种 现象称为静电屏蔽。 二、合作探究 1、处于静电平衡状态下导体的特点“: - I甲- 发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E'和原电 场E在导体内叠加为零，即E'=E时，自由电子停止定向移动，这 m 1.7-s 申悴聃 时导体所处的状态叫静电平衡状态。一叱m一 特点：（1）处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。 （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。（3）导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。 2、导体上的电何分布 A实验：研究静电平衡时导体内部的电荷。现象： 结论： B导体上的电荷分布：导体表面越尖锐的位置电 荷越密集，凹陷的位置几乎没有电荷。 C思考：如果空腔导体内有电荷，电场如何分 布？ 3、尖端放电
尖端放电：专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。 4、静电屏蔽 A静电屏蔽：导体壳的表面“保护” 了它所包围的区域，使之不受导体壳外表面上的电荷或外界电场的影响，这种现象称为静电屏蔽。 B静电屏蔽的应用: 电学仪器和电子设备外面套有金属罩通信电缆外面包一层铅皮 高压带电作业人员穿金属网衣 通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号弱 三、新知应用（多媒体展示） 四、当堂检测 1.如图所示，将一个导体棒靠近一个带正 电的验电器的金属小球，发现验电器张角逐步减小，由此可断 定导体原来一定（） A.带正电 B.带负电 C.不带电 D.无法确定 2.如图所示，接地金属球A的半径为R,球外有一个带电荷量为Q, 到球心0的距离为r的点电荷.则该点电荷在球心0处产生的场强 大小等于（) A Q Q c Q Q A. k 2 k B. k —k 2 r R2r R 2 C.O D.k C2- r 3.一个金属球原来不带电，现沿着球的直径的延长线放置一个均匀带电细杆MN如图所示则金属球上感应电荷所产生的电场在球 C.E c最大 D.E a=E)=E ： 内直径上a、b、c三点的场强大小 丘、E c的大小关系为 （ A.E a最大 B.E b最大 c ----- r
生活中的静电现象教案
生活中的静电现象 【教学目标】 科学概念： 1.生活中有很多静电现象，通过摩擦等方式可以使物体带电。 2.带同种电荷的物体相互排斥，带异种电荷的物体相互吸引。 过程与方法： 根据已有知识，进行实验，对观察到的现象进行合理的解释。 情感态度价值观： 发展探究身边科学现象的兴趣。 【教学重点】解释静电现象 【教学难点】认识正负电荷 【教学准备】 塑料梳子、碎纸屑、泡沫、吸管、静电章鱼、静电现象的相关图片或幻灯片。 【教学过程】 一.引入 教师演示：用梳子梳干燥的头发，头发可能会怎样？----头发飘起来了。 头发为什么能飘起来呢？----出示课题：生活中的静电现象 ２.生活中的静电现象 生活中的静电现象随处可见，你知道的有哪些？ 二.实验一：体验静电现象，认识电荷 １.小组实验：用摩擦过的实验器材，靠近碎纸屑。 发现了什么？----摩擦过的塑料棒能吸起碎纸屑 为什么会出现这样的现象？----塑料棒经过摩擦，产生了静电，就把纸屑吸起来了。 ２.电荷 （1）静电既然存在于所有的物质之中，为什么我们通常感觉不到物体带电呢？认识正电荷和负电荷 二、电荷性质 １.实验二：两个带电物体相接触 进一步研究静电现象----小组研讨
解释前面的静电现象：如：塑料梳子梳理干燥的头发，梳子带负电荷，头发带正电荷，互相靠近时产生互相吸引的现象，所以头发就飘起来了。 小结：两个摩擦后的物体，有时相互吸引，有时互相排斥，跟我们前面所学的磁铁的现象类似，同一种电荷（都是正电荷或都是负电荷）互相排斥，不同种电荷（一正电荷和一负电荷）互相吸引。 板书设计： 生活中的静电现象 静电现象：正电荷、负电荷 同一种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
2019_2020学年高考物理主题1静电场7静电现象的应用学案(必修3)
7 静电现象的应用 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道什么是静电平衡状态，能说出静电平衡状态下的导体特点.2.知道导体上电荷的分布特征，了解尖端放电、静电屏蔽现象及其成因. 科学探究：1.观察演示实验并对实验现象分析，体会运用所学知识进行分析推理的方法.2.查阅并搜集资料，了解静电屏蔽在技术和生活中的应用. 科学思维：会根据静电平衡条件求解感应电荷产生的场强. 一、静电平衡状态下导体的电场和电荷分布 1.静电平衡状态：导体中(包括表面上)没有电荷定向移动的状态. 2.静电平衡状态的特征： (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导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直. (3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面. 3.导体上电荷的分布： (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. 二、尖端放电和静电屏蔽 1.空气的电离：导体尖端电荷密度很大，附近的电场很强，强电场作用下的带电粒子剧烈运动，使分子中的正负电荷分离的现象. 2.尖端放电：与导体尖端异号的粒子，由于被吸引，而与尖端上电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象. 尖端放电的应用与防止： (1)应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施. (2)防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失. 3.静电屏蔽：金属壳(网)内电场强度保持为0，外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响的作用叫做静电屏蔽. 静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连.
《生活中的静电现象》教案(精)
教科版小学科学四年级下册第一单元 1. 生活中的静电现象 【教材分析】 《生活中的静电现象》是教科版新版教材四年级下册第一单元《电》的第一课。本课是《电》单元的起始课, 主要是让学生从认识生活中常见的新鲜静电现象, 来认识到电荷是存在于我们身边的一切物质中的,多余的电荷如果在一个物体上静止不动的话,就会产生静电现象,如果电荷沿着导线定向移动, 就会产生电流。从而使学生对电的本质有一个初步的认识, 为学生后面学习电的其他知识打基础。 本课一共由三部分组成: 第一部分:体验静电现象 第二部分:认识电荷及电荷之间的相互作用 第三部分:初步认识电流 【学生分析】 用塑料梳子梳理干燥的头发,头发会随着梳子飘动 ; 在干燥的季节脱毛衣时,会听到啪啪声 ; 在干燥的季节用手去触摸门的金属把手,会有触电的感觉 ; 阴云密布的天空,常常有雷电产生…… 这些生活中的静电现象, 每一个四年级的学生可能都经历过。他们知道其中的一些现象是静电现象, 但绝大多数学生没有对静电现象进行过深人的探究。本课将为学生探究生活中的静电现象提供一些简单而有效的活动。在一课时内要让学生对静电现象进行全面的认识是不可能的, 所以学生对静电现象的认识只能是初步的、概括的。这些活动将帮助学生初步认识电的本质,是学生学习其他电的知识的基础。 【教学目标】
知识与技能: 1. 生活中有很多静电现象,通过摩擦等方式可以使物体带电。 2. 带同种电荷的物体相互排斥,带异种电荷的物体相互吸引。 3. 电荷在电路中持续流动起来可以产生电流。 过程和方法: 1. 从摩擦可以使物体产生静电的实验现象中发现, 物体带两种电荷的平衡状态在外力作用下会发生电荷转移,呈现带电状态。 2. 能在观察到带电物体互相排斥或互相吸引现象的基础上进行推理, 发现其中的规律。能对观察到的现象进行合理的解释。 情感、态度与价值观: 1.在探究生活中自然现象的过程发展探索科学奥秘的兴趣。 2.进一步培养实事求是,认真细致的科学态度。 【重点难点】 重点: 解释静电现象。 难点: 认识正负电荷及电荷之间的相互关系。 [课时安排 ] 1课时
高中物理第一章第7节静电现象的应用教案新人教版选修3-1
7．静电现象的应用 教材分析 本节教材是电场知识的应用。静电平衡状态及静电平衡下的导体的特点及导体上电荷的分布情况是本节的重点。教学中要重视两方面的处理：一是重视推理的过程，教学中务必使学生清楚地知道推理过程，这样才能做到不仅知道结论，而且知道这个结论是怎样得来的，以加深理解；二是重视实验和动画演示，使学生在理论和实际的结合中理解知识。 对静电屏蔽的讲解，同样需要使学生在理论和实际的结合中理解知识。在使学生理解把导体挖空这个推理过程的同时要做好实验，让学生清楚地看到静电屏蔽现象。 学情分析 学生已经学习了电场的基本知识，了解了电场的力的性质和能的性质，具备了学习本节内容的知识基础。同时学生在日常生活中也了解一些关于静电现象应用的实例。但由于本节内容较抽象，学生的感性认识较少，一些结论也较难理解，学生对静电现象的认识往往只停留在表面，会给本节内容的学习带来一定的影响。 设计思路 《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。克服思维定势的负迁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。 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。 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。最后通过例题巩固加深理解。 三维目标 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场强处处为零； 3．知道尖端放电、静电屏蔽及其应用。 过程与方法 1．培养学生的观察能力，逻辑推理的能力，分析问题的能力； 2．掌握分析和综合等思维方法。 情感态度与价值观 1．使学生在理解知识、获取知识的同时体会到了理论联系实际的意义； 2．渗透具体问题具体分析的方法。 教学重点 静电平衡导体的场强和静电荷分布的特点。 教学难点 电场中导体的特点。 教学方法 推理归纳法、问题解决法、实验法。 教具准备 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。视频资料，多媒体设备。 教学过程
第一章2 库 仑 定 律—2020-2021 高中物理选修3-1学案
2库仑定律 素养目标定位) ※ 知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法 ※※掌握库仑定律的内容及公式，会用库仑定律求解有关问题 ※通过静电力和万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性 , 素养思维脉络) 知识点1探究影响电荷间相互作用力的因素 实验 原理 如图所示，小球B受Q的斥力，丝线偏转。 B球平衡时，__F＝mg tan_θ__，θ变大，__F变大__ 实验现象(1)小球带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越__小__；(2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度越__大__ 实验结论 电荷之间的作用力随着电荷量的增大而__增大__，随着距离的增大而__减小 __ 1．库仑力 电荷间的__相互作用力__，也叫做静电力。 2．点电荷 (1)点电荷是只有电荷量，没有__大小、形状__的理想化的模型，类似于力学中的__质点__，实际并不存在。 (2)特点 ①带电体间的距离比它们自身的大小__大得多__；
②带电体的形状、大小及电荷分布状况对电荷间的__作用力__的影响可以忽略。 3．库仑定律 (1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力F 的大小，与它们的电荷量q 1、q 2 的__乘积__成正比，与它们的距离r 的__二次方__成反比，作用力的方向在它们的__连线__上。 (2)表达式：F ＝__k q 1q 2 r 2__，其中静电力常量k ＝__9.0×109__N·m 2/C 2。 方向：在两点电荷的连线上，同种电荷__相斥__，异种电荷__相吸__。 (3)适用范围：__真空中的点电荷__。 知识点3 库仑的实验 1．实验装置 库仑扭秤(如图所示) 2．实验步骤 (1)改变A 和C 之间的距离，记录每次悬丝 扭转的角度，便可找出力F 与__距离r __的关系。 (2)改变A 和C 的带电荷量，记录每次悬 丝扭转的角度，便可找出力F 与__电荷量q __之 间的关系。 3．实验结论 (1)力F 与距离r 的二次方成反比，即__F ∝1 r 2__。 (2)力F 与q 1和q 2的乘积成正比，即__F ∝q 1q 2__。所以F ∝q 1q 2r 2或F ＝k q 1q 2 r 2。 思考辨析 『判一判』 (1)两电荷的带电量越大，它们间的静电力就越大。( × ) (2)两电荷的带电量一定时，电荷间的距离越小，它们间的静电力就越大。( √ ) (3)很小的带电体就是点电荷( × ) (4)两点电荷之间的作用力是相互的，其方向相反，但电荷量大的对电荷量小的电荷作
高中物理人教版选修3-1第一章第7节静电现象的应用同步练习
高中物理人教版选修3-1第一章第7节静电现象的应用同步练习 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共20题；共46分) 1. （2分） (2017高二上·汕头期中) 两个大小材质完全相同的金属小球a、b，带电荷量分别为+3q和﹣q，两小球接触后分开，小球带电量为（） A . a为+3q，b为﹣q B . a为﹣q，b为+3q C . a为+2q，b为﹣2q D . a为+q，b为+q 2. （2分）阴极射线管电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为（） A . 灰尘的自然堆积 B . 玻璃有较强的吸附灰尘的能力 C . 电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘 D . 电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘 3. （3分） (2017高二上·宣化期中) 下列说法不正确的是（） A . 避雷针利用针尖放电原理来避雷电 B . 油罐车下拖一条铁链是利用静电 C . 摩擦起电和感应起电的实质是一样的，都是使电子发生转移 D . 静电除尘的基本原理是空气分子被强电场电离，粉尘吸附了电子而带负电，在电场力的作用下飞向筒壁，最后在重力的作用下落在筒底 4. （2分） (2017高二上·广州期中) 化纤衣服很容易沾上灰尘，这是因为它（） A . 容易积累静电荷
B . 具有一定的粘性 C . 具有大量的微孔 D . 质地柔软 5. （2分）请用学过的物理知识判断，下列说法正确的是（） A . 四种基本相互作用是指：重力、弹力、电场力、磁场力 B . 地面上的物体具有的重力势能是和地球共有的 C . 高压带电作业时，电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 D . 通电导线在磁场中受安培力越大，该处磁感应强度越大 6. （2分）(2017·南通模拟) 如图所示，运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上，这样做的目的是（） A . 发出声音，引起路人注意 B . 减缓车速，保证行车安全 C . 把静电引入大地，避免因放电引起爆炸 D . 与地面发生摩擦，在运输车上积累电荷 7. （2分） (2017高二下·玉田期末) 如图，一个枕形导体AB原来不带电．将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电量为Q，与AB中心O点的距离为R．由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷．当达到静电平衡时（） A . 导体A端电势高于B端电势
生活中的静电现象物理教案
生活中的静电现象物理教案 1、了解生活中常见的静电现象，能够用所学的只是解释简单的静电现象。 2、通过了解一些静电现象和避雷方法，认识人类社会在发展过程中如何适应自然，建立人类必须与自然相互依存、和谐发展的认识。 3、了解人类应用静电和防止静电的事例。 问：火花放电是最常见的放电现象．现实中放电现象呢？（①在干燥天气的黑夜里脱去化纤衣服时会看到火花、听到僻啪声②实验室中感应起电机的两个导电杆之间也能发生火花放电③很多房屋顶 上装有避雷针是为了进行接地放电④运输汽油等易燃易爆物品的车 辆总有一条铁链拖着，这样可以把电荷引入大地，避免放电时产生的火花引起爆炸⑤飞机轮胎用导电像胶制成，可以避免着陆时机身积累电荷) 说明：云层之间或云层与地面之间发生强烈放电时，能产生耀眼的闪光和巨响，这就是闪电和雷鸣。闪电的电流可以高达几十万安培，会使建筑物严重损坏。
说明：雷电对人类生活也会产生益处，有哪些益处呢？（①闪 电产生的高温促使空气中的氧和氮化合成氮氧化物，随雨水降至地面，成为天然的氮肥②闪电产生的臭氧留在大气层中，能保护地球上的 生物免遭紫外线的伤害） 实验器材：验电器、安放在绝缘支架上的带电导体、带绝缘柄 的验电球 实验过程：带绝缘柄的验电球接触带电导体的A点，然后跟验 电器接触，观察验电器的指针偏角 带绝缘柄的验电球接触带电导体的B点，然后跟验电器接触， 观察验电器的指针偏角 带绝缘柄的验电球接触带电导体的C点，然后跟验电器接触， 观察验电器的指针偏角 实验现象：验电球跟带电体的A 处接触后，验电器的金属箔张角较小；跟B 处接触后．验电器的金属箔张角较大．跟尖端C 处接 触后．验电器的金属箔张角最大。
静电现象的应用(练习题)
静电现象的应用 知识点一：静电平衡的特点 (1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动． (2)静电平衡状态导体的特征 ①处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零． （即：外电场E 与导体两端的感应电荷产生的附加电场E ′的合场强为零，E ′＝－E .） ②处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任一点场强方向与该点的所在表面垂直． ③静电平衡状态下的导体是个等势体，表面是等势面 ④处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷，净电荷只能分布在导体外表面上． 题型一：对静电平衡的理解 练习1．对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是(D ) A ．导体内部既无正电荷，又无负电荷 B ．导体内部和外表面处的电场均为零 C ．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零 D ．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果 题型二： 感应电荷产生的场强的计算 求解此类问题时应当明确以下两点： (1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，其实质是合场强为零． (2)比较感应电荷产生的附加电场的大小、方向时，应以产生外加电场的电荷为研究对象． 练习2:长为l 的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为＋q 的点电荷放在距棒左端R 处，如图1－7－ 3所示．当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场 强度大小等于________，方向 ________. 【答案】 kq R ＋ L 2 2 向 左 练习3:.图中接地金属球A 的半径为R ，球外点电荷的电荷量为Q ，到球心的距离为r 。静电平衡后感应电荷在球心处产生的电场强度大小为( D ) A ．k －k B ．k ＋ C ．0 D ．k 题型三：感应电场电场线的确定 练习4．如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为＋Q 的点电荷放在盒左边附 近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子 内部产生的电场分布情况正确的是( ) 【答案】 C 题型四：静电平衡的导体的电势分布
静电现象的应用 说课稿 教案
静电现象的应用 教材分析 本节教材是电场知识的应用。静电平衡状态及静电平衡下的导体的特点及导体上电荷的分布情况是本节的重点。教学中要重视两方面的处理：一是重视推理的过程，教学中务必使学生清楚地知道推理过程，这样才能做到不仅知道结论，而且知道这个结论是怎样得来的，以加深理解；二是重视实验和动画演示，使学生在理论和实际的结合中理解知识。 对静电屏蔽的讲解，同样需要使学生在理论和实际的结合中理解知识。在使学生理解把导体挖空这个推理过程的同时要做好实验，让学生清楚地看到静电屏蔽现象。 学情分析 学生已经学习了电场的基本知识，了解了电场的力的性质和能的性质，具备了学习本节内容的知识基础。同时学生在日常生活中也了解一些关于静电现象应用的实例。但由于本节内容较抽象，学生的感性认识较少，一些结论也较难理解，学生对静电现象的认识往往只停留在表面，会给本节内容的学习带来一定的影响。 设计思路 《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。克服思维定势的负迁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。 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。 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。最后通过例题巩固加深理解。 三维目标
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场强处处为零； 3．知道尖端放电、静电屏蔽及其应用。 过程与方法 1．培养学生的观察能力，逻辑推理的能力，分析问题的能力； 2．掌握分析和综合等思维方法。 情感态度与价值观 1．使学生在理解知识、获取知识的同时体会到了理论联系实际的意义； 2．渗透具体问题具体分析的方法。 教学重点 静电平衡导体的场强和静电荷分布的特点。 教学难点 电场中导体的特点。 教学方法 推理归纳法、问题解决法、实验法。 教具准备 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。视频资料，多媒体设备。 教学过程 ［新课导入］ 问题：什么是静电感应现象？ 将不带电的导体靠近带电体时，导体上就带电了，靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫做静电感应现象。 问题：静电感应现象的实质是什么？ 静电感应现象的实质是在电场力的作用下电荷的重新分布。 问题：在静电感应时用手摸一下导体，再移走源电荷，则导体带什么电？若将导体接地则情况如何？左端接地呢？
人教版高中物理选修3-1第一章静电现象的应用
第7节静电现象的应用 1．了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡状态的导体的特性。 2．了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。 3．了解尖端放电和静电屏蔽现象。 一、静电平衡状态下导体的电场 1．静电感应现象：把导体放入电场，导体内的□01自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现□02等量异号电荷的现象。 2．静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象，感应电荷的电场与原 电场叠加，使导体内部各点的合电场□03等于零，导体内的自由电子不再□04发生定向移动的状态。 3．静电平衡状态下导体的特征 (1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强□05处处为零。 (2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面□06垂直。 (3)处于静电平衡状态的整个导体是个□07等势体，导体的表面是个□08等势面。 二、静电平衡导体上电荷的分布 1．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的□01外表面。 2．在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的□02密度越大，凹陷的位置□03几乎没有电荷。 三、尖端放电和静电屏蔽 尖端放电静电屏蔽 原理 导体尖端的强电场使附近的空气 □01电离，电离后的带□02异种电荷 的离子与尖端的电荷□03中和，相当 当金属壳达到静电平衡时，壳内电 场处处为□040，因而金属外壳会对 其□05内部起保护作用，使它不受
于导体从尖端失去电荷 □06外部电场的影响 续表 尖端放电静电屏蔽 应用或防止应用：□07避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施 防止：高压设备中导体的表面尽量□08 光滑，以减少电能 的损失 应用：电学仪器外面有金属壳，以使壳 外电场对壳内仪器不会产生影响；野外 高压线上方还有两条导线与大地相连， 形成一个稀疏的金属“网”，把高压线 屏蔽起来，免遭雷击 家用电视机、收音机外壳的制作材料为何一般是塑料，而不用金属？ 提示：若用金属制作家用电视机、收音机外壳，用电器的金属外壳就形成静电屏蔽，电磁信号就难以被电视机、收音机这类电磁波接收器接收，电视机、收音机就不能正常工作。 (1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零。() (2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，导体的电势也为零。() (3)因为外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合电场为0，所以处于静电平衡的导体内部电场处处为0。() (4)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地。() (5)用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则验电器箔片能张开。() 提示：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)× 课堂任务静电平衡状态下导体的电场 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
高二物理 1.7静电现象的应用导学案 新人教版
高二物理1.7静电现象的应用导学案 班级学号姓名 [学习任务] 1、理解静电感应现象,知道静电平衡条件； 2、理解静电屏蔽 重点难点 重点：静电现象的应用 难点：静电感应现象的解释 [课前预习] 一、静电平衡状态下的电场： 1、静电平衡条件： 2、导体达到静电平衡特点： ① ② ③ 二、尖端放电 1、解释： 2、应用： 三、静电屏蔽 [合作探究] 例：如图1—7一18所示，点电荷A和B带电荷量分别为 8 3.010- ?C和8 2.410- -?C,彼此相距6 cm。若在两点电荷连线 中点O处放一个半径为1 cm 的金属球壳，求球壳上感应电荷在 该中点处产生的电场强度。 [自我检测] 1．专门用来运输柴油、汽油的油罐车，在它的尾部都装有一条拖在地上的铁链，对它的作用下列说法正确的是( ) A．让铁链与路面摩擦产生静电，使油罐车积累一定的静电荷 B．让铁链发出声音，以引起其他车辆的注意 C．由于罐体与油摩擦产生了静电，罐体上的静电被铁链导人大地，从而避免了火花放电 D．由于罐体与油摩擦产生了静电，铁链将油的静电导人大地，从而避免了火花放电 2．避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是( )
A ．云层中带的电荷被避雷针通过导线导人大地 B ．避雷针的尖端向云层放电．中和了云层中的电荷 C ．云层与避雷针发生摩擦．避雷针上产生的电荷被导人大地 D ．以上解释都不正确 3．如图1—7—14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，下列物理量中等于零的是( ) A ．导体腔内任意点的场强 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．在点电荷一Q 的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A 点所激发的附加场强E 的方向在下图中正确的是 ( ) 5．如图1—7一15所示，一个原来不带电的中空金属球， 其上开一个小孔，若将一个带负电的小球放入且不与金属球接触，则金属球外表面带 电，内表面带 电；若用手接触一下金属球后移走带电小球，则金属球的外表面带 电；若带电小球与金属球的内壁接触，当把带电小球移走后，金属球外表面带 电荷。 6．如图1—7—16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，且未发生放电现象)时，下列说法中正确的是 ( ) 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 7．如图1—7—17所示，水平放置的金属板正上方放有一固定的正点电荷Q ，一表面绝缘的带正电小球(可视为质点且不影响Q 的电场)，从左端以初速度0v 滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中( ) A ．小球做匀速直线运动 B ．小球先做减速运动，后做加速运动 C ．小球的电势能保持不变 D ．静电力对小球所做的功为零 [学后反思]
教案生活中的静电现象
课题：《生活中的静电现象》 【教学目标】 科学概念 1、生活中有很多静电现象，通过摩擦等方式可以使物体带电； 2、带同种电荷的物体相互排斥，带异种电荷的物体相互吸引； 3、电荷在电路中持续流动起来可以产生电流。 过程与方法：根据已有知识，运用逻辑推理，对观察到的现象进行合理的解释。 情感态度价值观：发展探索身边科学现象的兴趣。 学习目标： 1、通过体验解释静电现象 2、认识电荷和电荷之间的相互关系 3、知道电荷流动 【教学重点】解释静电现象 【教学难点】认识正负电荷及电荷之间的相互关系。 【教学准备】 为每组学生准备：塑料梳子、碎纸屑、充气气球、挂气球的支架，羊毛制品。 教师准备：静电现象的相关幻灯片和视频。 【教学过程】
一、体验生活中的静电现象，了解学生对静电的初始认识 引入：今年是兔年，老师特意邀请了一只玉兔和我们一起上课。（出示玉兔图）可爱吧！你们有什么办法让玉兔直接站在黑板上?（学生尝试） 你是怎么想到用这种办法的？到底是什么原因，我们一起来完成下面的体验活动就知道了。 1、体验静电现象 课件出示“体验活动” 活动一：用梳过干燥头发的塑料梳子慢慢接近碎纸屑，观察有什么现象发生。 活动二：用梳过干燥头发的塑料梳子再一次靠近头发，观察又会有什么现象发生。 学生体验，交流后汇报： 说说你是怎么做的，发生了什么现象？怎样解释这两种现象呢？ 师：这就是静电现象。生活中静电现象随处可见，让“玉兔”直接站在黑板上也是静电现象。今天我们就来研究一下生活中的静电现象。 板书课题：生活中的静电现象 2、交流生活中常见的静电现象 （1）生活中的静电现象还有很多，你知道的还有哪些？ （2）出示课件播放更多的静电现象。 小结：静电存在于我们周围的一切物质之中，包括人类在内的生物和非生物。 二、认识不同的电荷及电荷之间的相互作用
静电现象的应用知识要点和常见题型总结
第七节静电现象的应用 【知识要点】 要点一处理静电平衡的“观点” 1．远近观 “远近观”是指处于静电平衡状态的导体，离场电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷，而导体的中间部分可认为无感应电荷产生．2．整体观 “整体观”是指把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时，就可把它们看作是一个大导体，再用“远近观”判断它们的带电情况． 要点二静电平衡两种情况的实现方法和其本质是什么？ 1．两种情况 (1)导体内空腔不受外界影响，如图1－7－2甲所示． (2)接地导体空腔外部不受内部电荷影响，如图乙所示． 图1－7－2 2．实现过程 (1)如图甲，因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零，达到静电平衡状态，对内实现了屏蔽． (2)如图乙，当空腔外部接地时，外表面的感应电荷将因接地传给地球，外部电场消失，对外起到屏蔽作用． 3．本质：静电感应与静电平衡. 【例题分析】 一、静电平衡下的导体 【例1】如图所示， 图1－7－一导体球A带有正电荷，当只有它存在时，它在空 间P点产生的电场强度的大小为E A.在A球球心与P点连线上 有一带负电的点电荷B，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度大小为E B.当A、B同时存在时，根据场强叠加原理，P点的场强大小应为()
A．E B B．E A＋E B C．|E A－E B| D．以上说法都不对 答案 D 解析当带电导体球周围无其他导体或带电体存在时，导体球上的电荷将均匀分布在导体球表面．根据题意，均匀分布在导体球上的电荷在P点产生的场强为E A，当把点电荷放在B点后，虽然导体球所带的总电荷量未变，但因静电感应，导体球上的电荷将重新分布，直到达到静电平衡．这时，导体球上的电荷在P点产生的场强E A′不等于E A.由于点电荷不涉及电荷如何分布的问题，它在P点产生的场强与周围是否存在其他电荷无关，所以仍为E B，当点电荷与导体球A 同时存在时，P点的场强应由E A′与E B叠加而成，而不是由E A与E B叠加，这样就能立即断定A、B、C三个选项都是不对的． 二、静电平衡 【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 图1－7－4 空心球C内(不和球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C 靠近，如图1－7－4所示，说法正确的有() A．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向 B．A的位置不变，B往右偏离竖直方向 C．A往左偏离竖直方向，B的位置不变 D．A和B的位置都不变 答案 B 解析带正电的小球A放在不带电的空心球C内，通过静电感应，空心球外壳带正电，内壁带负电．因此，金属空心球C和带电小球B带异种电荷，所以B受C球的吸引往右偏离竖直方向．而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场，使小球A不受外电场的作用，所以A的位置不变． 【对点练习】 1.下列措施中，属于防止静电危害的是()
4.5 电磁感应现象的两类情况 第1课时 导学案 (人教版选修3-2)
高二物理 （4.5 电磁感应现象的两类情况 第1课时）导学提纲 §4.2 探究感应电流的产生条件 ） 导学提纲 【自主学思】 由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同，一般分为两种：一种是 不变，导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势，这种电动势称作 ，另外一种是 不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作 。 1、感应电场：19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出，变化的 磁场会在周围空间激发一种电场，我们把这种电场叫做感应电场。 静止的电荷激发的电场叫 ，静电场的电场线是由 发出，到 终止，电场线 闭合，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是 的，如图所 示，如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。 感应电场是产生 或 的原因，感应电场的方向也可以由 来判断。感应电流的方向与感应电场的方向 。 2、感生电动势：（1）产生：磁场变化时会在空间激发 ，闭合导体中的 在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势。（2）定义：由感生电场产生的感应电动势称为 。 （3）感生电场方向判断： 定则。 3、洛伦兹力与动生电动势 导体切割磁感线时会产生感应电动势，该电动势产生的机理是什么呢？ 导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关？ 它是如何将其他形式的能转化为电能的？ 动生电动势（1）产生： 运动产生动生电动势（2）大小：E= （B 的方向与v 的方向 ） 1、自主探究 一、电磁感应现象中的感生电场 常用电源的电动势是由非静电力移动电荷做功使电源两极分别带上异种电荷，电磁感应现象中的感应电动势又是怎样产生的呢？ 1、感生电场：右图所示，一个闭合电路静止于磁场中，当磁场由弱变强时，闭合电路中产生了感应电动势与感应电流，这时又是什么力相当于非静电力促使电荷发生定向移动的？ 2、阅读课本例题，回答下列问题： ①真空室内的磁场由谁提供？当电磁铁的电流恒定时，真空室内的电子受力如何？ ②当电磁铁中通有图示方向均匀减小的电流时，所激发的磁场和感应电场怎样？真空室中的电子受力怎样？能使电 班级 姓名 小组 【学习目标】 1．知道电磁感应现象中的感生电场及共作用。 2．会用相关公式计算电磁感应问题。 3．了解电磁感应现象中的洛伦兹力及其作用。 【教学重、难点】 1.感生电动势和动生电动势产生的原因。 2.电磁感应问题的计算。 B E
教科版小学科学四年级下册《生活中的静电现象》教案新部编本
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期] 任教学科：_____________ 任教年级：_____________ 任教老师：_____________ xx市实验学校
教科版小学科学四年级下册《生活中的静电现象》教案 教材分析：这是教科版科学四下课程第一单元的第一节课。本节课的教学内容分3个部分：（1）体验静电现象。通过一些小游戏和交流，让学生能感受到静电现象存在于我们周围的一切物质中，是随处可见的。 （2）研究不一样的电荷。这是引导学生从对静电现象的原始认识到对静电现象进行科学解释的过程，通过实验帮助学生认识：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。并与磁铁两极的相互作用联系起来。 （3）让电荷流动起来。这部分内容帮助学生发展对电荷的认识，也是后面学习电流的基础。 以上三个活动的结构属于线型结构，是递进关系。它在本单元的地位是让学生从对静电的元认知到对电的本质的一个初步认识，为后面几课学习电的其他知识打下基础。 学情分析：对静电现象，学生并不陌生，生活中也经历过，可能学生也能说出静电这样的科学语言。但绝大多数学生没有对静电现象进行过深入探究，特别对正负电荷及电荷间的相互作用知之甚少，对电流的概念也是 教学思路：一、以小魔术引入，利用学生周边材料和教师提供材料，让学生做一做，体验静电。再通过让学生交流生活中的静电现象，辅以图片补充，让学生感受静电现象无处不在，存在于任何物质中。二、通过问题“静电既然存在于所有的物质中，为什么我们通常感受不到物体带电呢？”引到第二个活动，通过动画讲解，学生举例解释，板书小结，让学生理解这个问题。再通过实验研究电荷间的相互作用，认识到同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。并让学生与磁铁两极的相互作用联系起来。三、通过让学生“用带电吸管点亮小灯泡”的情境创设，引到“带静电的物体，电荷却不能持续流动”，再到电流、电路。四、通过将掉下的轻小物体捡干净应用到静电，再到更小的粉尘的收集让学生有创新的意识。 教学设计： 一、教学目标 科学概念： 生活中有很多静电现象，通过摩擦等方式可以使物体带电。 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 电荷在电路中持续流动起来可以产生电流。 过程与方法： 根据已有知识，运用逻辑推理，对观察到的现象进行合理的解释。 情感态度价值观：发展探究身边科学现象的兴趣。 二、教学重难点 重点：运用逻辑推理，对实验现象进行合理的解释。 难点：认识正负电荷，通过实验解释电荷之间的吸引和排斥关系。 三、教学准备 分组材料：1.尺子和水笔（学生带）、塑料梳子、吸管2、塑料袋2、布2、碎纸屑与小盒子、盘子。2.吹塑纸4条，一端涂色，2条红，2条蓝；珠针2枚，记录表1份。 教师材料：魔术用（吸管）、泡沫板板书、实验材料、课件、纸带绳、简单电路材料。
2019-2020年高中物理 第1章 第7节 静电现象的应用课后强化演练(含解析)新人教版选修3-1
2019-2020年高中物理第1章第7节静电现象的应用课后强化演练（含解析） 新人教版选修3-1 一、选择题 1．一个带电金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部场强( ) A．一定增强B．一定减弱 C．可能增强也可能减弱D．不变 解析：无论金属球带多少电荷，处于静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，故D项正确． 答案：D 2.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 解析：静电平衡状态下的导体内部电场强度处处为零，且内表面不带电，故选项A、D正确；由于导体接地，故整个导体的电势为0，选项B正确；导体外表面受带电体Q的影响，靠近Q的一端带负电荷，故所带电荷量不为零，故选项C不正确． 答案：ABD 3．关于避雷针，以下说法正确的是( ) A．避雷针避雷是中和云层的异种电荷 B．避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地 C．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形 D．避雷针安装在高大建筑物顶部，而不必接地 解析：避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地，必须接到大地，故AD项错，B项正确；导体尖端的电荷密度大，附近的电场很强，把避雷针顶端设计成球形不利于把云层中的离子吸引到尖端，故C项错误． 答案：B 4．(xx·闵行区一模)下列哪个措施是为了防止静电产生的危害( ) A．在高大的烟囱中安装静电除尘器B．静电复印 C．在高大的建筑物顶端装上避雷针D．静电喷漆 解析：静电除尘器、静电复印和静电喷漆都利用了静电现象，在高大的建筑物顶端装上避雷针可以把雷电引入地下，保护建筑物的安全，防止静电产生的危害，C选项正确． 答案：C 5．如图(甲)所示，ab为原来不带电的细导体棒，q为一带正电的点电荷，当达到静电平衡后，导体棒上的感应电荷在棒内O点处产生的场强大小为E1，O点的电势为U1.现用一导线把导体棒的b端接地，其
高中物理同步学案人教版第一章静电场
高中物理同步学案人教版第一章静电场 一、电荷及其守恒定律 ［要点导学］ 1．自然界中只存在两种电荷：同种电荷互相，异种电荷互相。2．电子和质子带有等量的异种电荷，电荷量e＝C。实验指出，所有带电体的电荷量差不多上电荷量e的。因此，电荷量e称为。电荷量e的数值最早是由美国物理学家测得的。 3．使不带电的物体通过某种方式转化为带电状态的过程叫。常见的起电方式有、和等。例如：一个带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后，两者必定带上等量同种电荷；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带电；不带电的导体在靠近带电体时，导体中的自由电荷受到带电体的作用而重新分布，使导体的两端显现电荷。 4．电荷守恒定律：电荷既不能，也可不能，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷量的总量保持不变。电荷守恒定律是自然界重要的差不多定律之一。在发生正负电荷湮没的过程中，电荷的代数和仍旧不变，因此电荷守恒定律也常常表述为：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。 5．原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多，因此整个原子对表现为电中性。 6．不同物质的微观结构不同，核外电子的多少和运动情形也不同。在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子，离子都在自己的平稳位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。因此金属导电时只有在移动。 ［范例精析］ 例1 图1-1-1所示，A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体，其中C球带正电，A、B两个完全相同的枕形导体不带电。试咨询：〔1〕如何使A、B都带等量正电？〔2〕如何使A、B都带等量负电？〔3〕如何使A带负电B带等量的正电？ 解析利用静电感应的原理能够轻松解决此题。〔1〕把AB紧密靠拢，让C靠近B，那么在B端感应出负电荷，A端感应出等量正电荷，把A与B分开后再用
静电现象的应用
以实验演示为主线，以问题教学引导学生探究 ──《静电现象的应用》教学设计 浙江湖州练市中学高银忠 ◆设计思想 静电感应是电学内容的一个难点，在静电感应过程中，电荷如何移动，达到静电平衡状态时，正、负电荷如何分布，这些都是学生难以掌握的。对于静电场中的导体达到静电平衡状态时，导体内部场强处处为零，带电导体上的净电荷只分布在导体的外表面上，学生往往把它们当作结论硬性记下来，如何用它来分析问题、解决问题则不知所措。通过采取常规演示实验和计算机模拟教学相结合，教师指导教学与学生训练、练习等多种教学方式共存的有效办法，可以实现课堂教学创新，提高课堂教学效率和教学效果。 ◆教材分析 《静电现象的应用》是人教版高中物理选修3-1第一章《静电场》第7节的内容，根据《学科教学指导意见》和《课程标准》的要求，将此节的授课课时安排为一个课时。 本节的主要概念是静电平衡，掌握静电平衡的概念，理解静电平衡的特征是本节的重点，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。做好演示实验是这堂课的关键。 金属导体放在电场中，达到静电平衡状态是一个非常快的过程，但是对这一过程的分析却十分重要。一定要带领学生共同参与讨论这一过程，使他们明白自由电荷不再定向移动的条件。这样做不仅突出重点，也为突破难点打下基础。 带电导体的电荷分布的两个特点对于学生来说是十分深奥的问题，必须通过实验才能加深认识。静电屏蔽现象以及静电屏蔽的应用都必须做好演示实验。 ◆学情分析 本节教学中，学生在静电场中的导体达到静电平衡状态、静电屏蔽的概念、电荷在导体表面的分布等现象的学习中，往往把它们当作结论硬性记下来，而不会用来分析问题、解决问题，这种死记硬背的方式不可取。其实通过前面内容的学习，学生已具备从理论角度分析本节课中出现的现象的能力，只要教师做好演示实验，并对学生阶梯式的引导，然后结合相应的现象分析，学生肯定能接受。 ◆三维教学目标设计 1．知识与技能教学目标 （1）知道导体的特征。 （2）理解导体的静电感应过程。