高中物理 第一章 9 第7节 静电现象的应用课件 新人教版选修3-1
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；
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1
第7节 静电现象的应用
1．处于静电平衡中的导体，内部场强处处为零的原因是( )
A．外电场不能进入导体内部
B．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零
C．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零
D．以上解释都不正确
答案：C
2．如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，能起到屏蔽外电场或内电场作用的是(
)
解析：选ABD.A图中，由于金属壳发生静电感应，内部场强为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用，A对；B图中金属壳同大地连为一体，同A一样，外壳起到屏蔽外电场的作用；C中电荷会引起金属壳内外表面带电，外表面电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳不起屏蔽作用，C错；将金属壳接地后，外表面不带电，壳外不产生电场，金属壳起屏蔽内电场的作用，D对.
3．在点电荷－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′的方向在图中正确的是
(
)
答案：A
4．如图1－7－13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
解析：选ABD.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.
5．某一静电实验装置如图1－7－14所示，验电器A不带电，验电器B的上面安装一个几乎封闭的金属圆桶C，并且B内的金属箔片是张开的，现手持一个带电绝缘柄的金属小球D，使D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电.这个实验说明了( )
A．C是不带电的
B．C的内部是不带电的
C．C的外部是不带电的
D．C的内部场强为零
答案：BD
2017-2018学年高中物理 第一章 静电场 第7节 静电现象的应用教学案 新人教版选修3-1
第7节 静电现象的应用
一、静电平衡状态下导体的电场和电荷分布┄┄┄┄┄┄┄┄①
1．静电感应现象：把导体放入电场，导体内部的自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现等量异种电荷的现象。
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等于0，导体内的自由电子不再发生定向移动的状态。
3．静电平衡状态的特征
(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。
(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。
4．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外表面。
(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，凹陷的位置几乎没有电荷。
①[选一选]
处于静电平衡中的导体，内部场强处处为零的原因是( )
A．导体内部无任何电场
B．外电场不能进入导体内部
C．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零
D．外电场和所有感应电荷产生的电场在导体内部叠加的结果
解析：选D 导体内部场强处处为零是由于感应电荷的电场与外电场叠加的结果，D正确。
二、尖端放电和静电屏蔽┄┄┄┄┄┄┄┄②
1．电离：导体尖端的电荷密度很大，附近的场强很强，空气中的带电粒子剧烈运动，使空气分子被撞“散”而使正负电荷分离的现象。
2．尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象。
3．静电屏蔽：静电平衡时，导体壳内空腔里的电场处处为零，外电场对壳内不会产生影响。
4．尖端放电和静电屏蔽的应用、防止：
(1)尖端放电。
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。 2 (2)静电屏蔽应用：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。
【名师优卷】2019年高中物理第一章静电场1_7静电现象的应用学案新人教版选修3_151
会当凌绝顶，一览众山小
第 1 页 共 13 页 第7节 静电现象的应用
[研究学考·明确要求]
知识内容
静电现象的应用
考试要求
选考b
发展要求
1.了解静电平衡的概念。
2．知道处于静电平衡的导体电荷分布的特点。
3．知道静电平衡的导体表面是等势面，整个导体是等势体。
4．知道处于静电平衡的导体腔内场强为零。
5．了解尖端放电现象和避雷针的工作原理，了解金属壳的静电屏蔽作用及其应用。
6．应用尖端放电、静电屏蔽的相关知识解释简单的现象。
[基 础 梳 理]
1．静电感应现象：
如图1所示，把一个不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中，导体内的自由电子受到库仑力的作用，将向着与电场相反的方向定向移动。这样，在导体的AB面上将出现负电荷，在CD面上将出现正电荷。这就是静电感应现象。
图1
2．静电平衡状态：导体两面出现的正负电荷在导体内部产生与E0方向相反的电场E′，当这两个电场叠加使导体内部各点的合电场等于零时，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。
3．处于静电平衡状态下导体的特征
(1)处于静电平衡状态下的导体，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，它的表面是个等势面，地球是一个等势体。
[典 例 精 析] 会当凌绝顶，一览众山小
第 2 页 共 13 页 【例1】 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2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________。
图2
解析 导体棒在点电荷＋q产生的电场中发生静电感应，左端表面出现负电荷，右端表面出现正电荷。棒内任何一点都有两个电场，即外电场(＋q在该点形成的电场E0)和附加电场(棒上感应电荷在该点形成的电场E′)。达到静电平衡时棒内的电场为0，即E′＝E0。题中所求的即为E′，于是我们通过上述等式转化为求E0。
高中物理第一章静电场课时7静电现象的应用训练含解析3_1
20207 1 静电现象的应用
错误!
一、单项选择题（每小题6分,共42分）
1．导体处于静电平衡，下列说法正确的是（ D ）
A．导体内部没有电场
B．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面
C．导体内部没有电荷的运动
D．以上说法均不正确
解析：导体处于静电平衡,导体内部不是没有电场，而是外电场与感应电荷产生的电场的合场强为零,但两场强仍然存在，故A错；对于B，不能说没有电荷,净电荷只分布在外表面上,自由电子和正电荷仍存在，只是显中性,故B错;对于C，导体内部的电荷（电子与正电荷）的热运动仍然存在,故C错．
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，下列物理量中不为零的是（ C ）
A．导体空腔内任意点的场强
B．导体空腔内任意点的电势 20207 2 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场强处处为零,且内表面不带电．由于导体接地，故整个导体的电势为零．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正确．
3.如图所示,在真空中把一绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近(不相碰)，下列说法中正确的是( C ）
A．B端的感应电荷越来越少
B．导体内场强越来越大
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
解析:绝缘导体缓缓靠近小球P时，小球P上的负电荷在绝缘导体所在区域产生的电场增强，将会有更多的自由电子向绝缘导体的B端移动，B端的感应电荷越来越多，选项A错误；绝缘导体始终处于静电平衡状态，内部场强始终为零,选项B错20207 3 误；导体上感应电荷在导体上某点产生的电场的场强大小等于小球P上的负电荷在该点产生的电场的场强，故选项C正确、D错误．
4．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列说法正确的是( C ）
A．铜丝编织的衣服不容易拉破，所以用铜丝编织衣服
高二物理选修3-1第一章静电场第七节静电现象的应用知识点精讲及经典习题训练
学校：包头市百灵庙中学 学科：高二物理 编写人：史殿斌 审稿人：
高二物理选修3-1第一章静电场第七节静电现象的应用知识点精讲及经典习题训练
【教学目标】
1．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，知道处于静电平衡导体的特征。
2．通过实验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，关注生活、生产中的静电现象。
【教学重点】了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡导体的特征。
【教学难点】尖端放电和静电屏蔽现象
【教学过程】
知识点一：静电平衡状态下导体的电场
1．如图所示，把一个不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中，导体内的 受到库仑力的作用，将向着与电场相反的方向定向移动。这样，在导体的AB面上将出现 电荷，在CD面上将出现
电荷．这就是 。
2．导体两面出现的正负电荷在导体内部产生与E0方向相反的电场E′，当这两个电场叠加使导体内部各点的合电场等于 时，导体内的自由电子不再发生 ，导体达到了 。
3．处于静电平衡状态的导体，内部的电场强度 ；感应电荷的电场强度与原来电场的电场强度总是大小相等，方向相反，合电场的电场强度为 。
4．处于静电平衡状态的导体，其外部表面任何一点的场强方向必定与这点的 。整个导体是个 。它的表面是个 。
知识点二：导体的电荷分布
1．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的 。
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) ，凹陷的位置几乎没有电荷．
3．在导体外表面，越尖锐的位置电场强度 ，电场线分布 。
人教版高一物理选修3-1第一章1.7静电现象的应用(概念、课堂例题、课后作业)(有答案)
1.7静电现象的应用
班级_____姓名_________
【学习目标】
1.了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特性。
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。
【基本概念】
一、静电平衡状态下的导体的电场
1.静电感应现象：把导体放入电场，导体内部的______________在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现______________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强度______________，导体内的自由电子不再______________的状态。
3.静电平衡状态的特征
(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强______________。
(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____________。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个______________，导体的表面为______________。
二、导体上电荷的分布
1.处于静电平衡状态的导体，内部没有电荷，电荷只分布在导体的______________。
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。
【例题讲解】
[例1] 如图所示，一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，则下列说法中正确的是( )
A.B端的感应电荷为负电荷
B.导体P内部场强越来越大
C.C点的电势高于B点电势
D.导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强
[例2] 如图所示，把原来不带电的金属壳B的外表面接地，将一带正电的小球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( )
高中物理人教版选修31 第一章第七节静电现象的应用(无答案)
第1页/共3页 学案- 1.7静电现象的应用
思维
导图：
练习 一、电荷运动及分布
1、如图所示，把一个带正电的小球放置在原来不带电的枕形导体附近，由于静电感应，枕形导体的a、b端分别出现感应电荷，则（ ）
A．枕形导体a端电势高于b端电势 B．仅闭合S1，有电子从枕形导体流向大地
C．仅闭合S1，有电子从大地流向枕形导体 D．仅闭合S2，有正电荷从枕形导体流向大地
2.(多选)如图所示,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金属箔片张开的是( )
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
3.如图所示是检验带电体A(上表面)、B(尖端)带电情况的实验装置.则( )
A.带电体A处比B处电荷密集 B.带电体B处比A处电荷密集
C.验电器的C处做成球形是为了美观需要 D.验电器的C处做成球形是为了让更多电荷分布在C处
二、静电平衡下的场强、电势
1.如图所示，将原来不带电的金属导体杆放到一个电荷量为Q的小球旁边，则导体杆上感应电荷在A.B.c三点产生的场强大小关系是（ ）
A.Ea=Eb=Ec B.Ea>Eb>Ec C.Ea
2.如图所示,将原来不带电的绝缘导体AB,置于带正电的点电荷C所形成的电场中,规定大地或无穷远处的电势为零,则有( ) 第2页/共3页
A. 绝缘导体上A、B两点的电势相等,且都为负值
B. 绝缘导体上A点的电势高于B点的电势,且都为正值
C. 绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点D产生的场强大小等于点电荷C在D点产生场强的大小
人教版高中物理-有答案-人教版物理选修3-1第一章：静电现象的应用
试卷第1页，总13页 人教版物理选修3-1第一章：静电现象的应用
一、多选题
1. 下列关于静电平衡状态的描述中正确的是（ ）
A.静电平衡时，导体内的自由电子不再运动
B.静电平衡时导体内部场强为零
C.静电平衡时导体电势为零
D.处于静电平衡状态的整个导体是个等势体
2. 如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，能起到屏蔽外电场或内电场作用的是（ ）
A. B. C. D.
3. 如图所示是静电除尘的原理示意图．𝐴为金属管，𝐵为金属丝，在𝐴、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，排出的烟就比较清洁了．有关静电除尘的装置，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为烟气的进气口，𝐷为排气口
D.𝐷为烟气的进气口，𝐶为排气口
4. 如图所示，在绝缘台上的金属网罩𝐵内放有一个不带电的验电器𝐶，如把一个带有正电荷的绝缘体𝐴移近金属网罩𝐵，则（ ）
A.𝐵的内表面带正电荷，𝜑𝐵=𝜑𝐶=0
B.𝐵的右侧外表面带正电荷
试卷第2页，总13页 C.验电器的金属箔片将张开，𝜑𝐵<𝜑𝐶
D.𝜑𝐵=𝜑𝐶，𝐵的左右两侧电势相等
二、选择题
下列哪一个措施是为了防止静电产生的危害（ ）
A.在高大的建筑物顶端装上避雷针
B.在高大的烟囱中安装静电除尘器
C.静电复印
D.静电喷漆
把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近，对于球和金属板之间形成电场的电场线，在图中描绘正确的是（ ）
A. B.
C. D.
如图所示，较厚的空腔导体中有一个正电荷，图中𝑎、𝑏、𝑐、𝑑各点的电场强度大小顺序为（ ）
高二物理选修3-1静电现象的应用知识点
高二物理选修3-1静电现象的应用知识点
静电现象的应用是物理选修3-1的重要知识点，高二学生需要认真学好这部分内容，下面是店铺给大家带来的高二物理选修3-1静电现象的应用知识点，希望对你有帮助。
高二物理选修3-1静电现象的应用知识点
一、静电感应现象
1. 导体：容易导电的物体叫导体。
2. 导体中存在大量自由电荷。常见的导体有：金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液等。
3. 静电感应现象：放入电场中的导体，其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向作定向移动，致使导体的两端分别出现等量的正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。
4. 感应电荷：静电感应现象中，导体不同部分出现的净电荷。
二、静电平衡状态下导体的电场
1. 静电场中导体内电场分布
2. 静电平衡：电场中导体内(包括表面上)自由电荷不再发生定向移动的状态叫做静电平衡状态。
3. 静电平衡导体的特性：
(1)导体内部场强处处为零
(2) 导体是等势体,表面为等势面
(3)导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直
三、导体上电荷分布
1. 法拉弟圆桶实验
2. 静电平衡时，超导体上电荷分布规律：
导体内部无净电荷，电荷只分布在导体的外表面
在超导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷位置几乎没有电荷。
3. 尖端放电：
四、静电屏蔽 1. 空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住，使其不受外电场的影响。
2. 静电屏蔽的两种情况
导体内腔不受外界影响：
接地导体空腔外部不受内部电荷影响：
3. 静电屏蔽的本质：静电感应与静电平衡
4. 静电屏蔽的应用：
电学仪器和电子设备外面金属罩、通讯电缆外层金属套
电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋
高二物理选修3-1知识点
研究带电粒子在电场中的运动要注意以下三点：
1. 带电粒子受力特点。
2. 结合带电粒子的受力和初速度分析其运动性质。
3. 注意选取合适的方法解决带电粒子的运动问题。