2019高二物理人教版选修31第一章:17静电现象的应用学案(无答案)语文
人教版高二物理选修3-1:1.7《静电现象的应用》导学案设计 无答案

第1.7节《静电现象的应用》导学案班级: 组别: 姓名:【学习目标】1、认识静电感应,知道感应起电的原理和感应电荷正、负的判定。
2、知道静电平衡状态;理解静电平衡的特点。
(重点)3、知道静电屏蔽现象及其应用。
(难点)【学法指导】1、教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
2、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。
3、通过理论联系实际的方法解决物理问题。
【知识链接】1、电场强度的公式:①F E q= 适用范围 ②2r Q k E =适用范围 ③d U E AB =适用范围 2、电场力做功的公式:① =AB W 适用范围 (与电势能变化的关系)② =AB W 适用范围 (与电势差之间的关系)3.电势差的公式:① =AB U 适用范围 (与B A ϕϕ和的关系式)② =AB U 适用范围 (与电场力做功AB W 的关系式)③ =AB U 适用范围 (与场强E 的关系式)【学习过程】引入新课思考与讨论:(在没有电场的情况下)(参考教材2—3页)(1)金属导体的微观结构如何?(2)自由电子怎样移动?新课学习知识点一、静电平衡状态下导体的电场情景: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。
问题1:画出导体内的自由电子受到哪个方向的库仑力的作用,标明自由电子将怎样定向移动?(在甲图中标出)问题2:移动过程中AB面将出现电荷,CD面将出现电荷(在乙图中标出),我们把这些电荷称为感应电荷,请画出AB、CD面电荷分布情况。
问题3:导体两个表面出现电荷后,这些电荷在导体内部产生的电场E/的方向如何(用E′在乙图中标出)。
请写出导体内部的总电场E的表达式并分析如何变化?问题4:导体内部自由电子是否一直做定向移动?最终结果E0与E/之间的关系式将怎样,导体内部总电场E等于多少?小结:1、静电平衡状态:2、①场强特点:②电势特点:③电荷分布特点:知识点二、尖端放电(阅读课本P25内容,要回答下列问题)1、什么叫电离?2、什么叫尖端放电。
新课标人教版物理选修3-1 1.7 静电现象的应用 导学案(无答案)

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。
【优化课堂】高二物理人教版选修3-1学案:1.7 静电现象的应用

7静电现象的应用[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.(重点) 2.了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点.(难点) 3.了解尖端放电和静电屏蔽现象.[1.静电感应现象把导体放入电场,导体内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零,导体内的自由电子不再发生移动的状态.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.静电平衡导体上的电荷分布带电的导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面.且在导体表面越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷的位置几乎没有电荷.[再思考]如图1-7-1所示,把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内,小球带不带电?图1-7-1【提示】不带电.小球放入金属空腔球壳内,平衡后,电荷只分布在金属空腔球壳的外表面.[后判断](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.(√)[你知道家用电视机、收音机外壳的制作材料为何一般是塑料,而不用金属的主要原因吗?图1-7-2【提示】 若用金属制作家用电视机、收音机外壳,用电器的金属壳子就形成静电屏蔽,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.[后判断](1)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.(×) (2)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.(×) (3)飞机轮上装有拖地线,油罐车后面拖条铁链都是把静电导入大地.(√)预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中学生分组探究一 对静电平衡的理解(深化理解)第1步 探究——分层设问,破解疑难 1.静电感应现象的实质是什么? 2.静电平衡的导体为何是等势体? 第2步 结论——自我总结,素能培养1.静电平衡的实质:金属导体放到场强为E 0的电场中,金属中的自由电荷在电场力作用下定向移动导致导体一侧聚集负电荷,而另一侧聚集正电荷,感应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场,导致合场强减小.当感应电荷继续增加,合场强逐渐减小,合场强为零时,自由电荷的定向移动停止.2.对静电平衡的三点理解(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)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的.(3)导体达到静电平衡后内部场强处处为零是指外电场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 .3.静电平衡状态下的导体的电荷分布特点(1)净电荷都分布在导体的表面,导体内部没有净电荷.(2)感应电荷分布于导体两端,电性相反,电量相等,远同近异.(3)净电荷在导体表面分布不均匀,导体表面尖锐处电荷分布密集,平滑处电荷分布稀疏,凹陷处几乎没有电荷.第3步 例证——典例印证,思维深化长为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 ________.图1-7-3【思路点拨】 (1)导体内合场强为零. (2)点电荷电场强度E =k Qr2.【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E 0)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 ′=E 0.题中所求的即为E ′,于是我们通过上述等式转化为求E 0.棒的中点到+q 的距离为r =R +L 2,于是E ′=E 0=kq(R +L 2)2,E ′和E 0的方向相反,即方向向左.【答案】kq(R +L 2)2 向左解决静电平衡问题思路(1)利用静电平衡的特点.(2)分清静电平衡导体的三个场强:外电荷的场强E 0,感应电荷的场强E ′,合场强E =E 0-E ′=0.第4步 巧练——精选习题,落实强化1.如图1-7-4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 处场强的方向由c 指向b图1-7-4【解析】 首先画出电场线(如图所示),沿电场线方向电势降低,b 点电势比d 点低,B 正确.金属杆ab 在静电平衡后是一个等势体,a 点电势等于b 点电势,也比d 点低,选项A 、C 均错误.静电平衡后的导体内部场强为零,选项D 错误.【答案】 B2.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( )【解析】 金属盒内部由于处于静电平衡状态,因此内部每点的合电场强度都为0,即金属盒内的每一点,感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷+Q 在那点产生的电场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,但方向相反.【答案】 C学生分组探究二静电屏蔽的两种情况(拓展延伸) 第1步探究——分层设问,破解疑难1.什么材料的物体适合做静电屏蔽器?2.为什么一些精密电表的外壳是由金属材质做的?第2步结论——自我总结,素能培养第3步例证——典例印证,思维深化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1-7-5所示,下列说法正确的有()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的位置都不变图1-7-5【思路点拨】A电荷是否偏转,取决于A电荷是否受电场力的作用,即取决于A电荷所在位置是否有电场.【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,因此A球不受B球电场的影响,而保持竖直位置不变,选项B正确.【答案】 B静电屏蔽问题的分析方法静电屏蔽的本质是静电感应,从现象上看为导体处于静电平衡态,因此,分析此类问题的依据是静电平衡的特点,另外再结合场强,电势以及电场线的概念和特点.第4步巧练——精选习题,落实强化3.(多选)图中P是一个带电体,N是一个不带电的金属空腔,在哪些情况下,放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引()【解析】金属空腔不接地可屏蔽外部电场,接地可屏蔽内部电场.【答案】AD4.如图1-7-6所示,两个相同的空心金属球M和N,M带电荷量-Q,N不带电(M、N相距很远,互不影响),旁边各放一个不带电的金属球P和R,当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔中时()A.P、R上均出现感应电荷B.P、R上均没有感应电荷C.P上有感应电荷而R上没有感应电荷D.P上没有感应电荷而R上有感应电荷图1-7-6【解析】当将带正电Q的小球放入M的空腔中时,由于静电感应,M的内表面带负电,而外表面带正电,其电荷量为Q,它与原来金属球M外表面所带的电荷-Q正好中和,使外表面不带电.这实际上是M所带电荷-Q被吸引至内表面,所以金属球M外部不存在电场,不能使P产生静电感应,P上没有感应电荷.当将带正电Q的小球放入原来不带电的金属球N的空腔中时,由于静电感应存在,N的内表面带负电荷,外表面带正电荷,N的外部有电场,使R产生静电感应,使左端带负电,右端带正电.故选项D正确.【答案】 D静电感应现象中电荷移动方向的判断1.静电感应现象中电荷移动的方向取决于所在区域的电场方向,电荷在电场力的作用下定向移动,直至达到静电平衡.某区域净电荷不为零,该区域的电荷不一定发生定向移动;某区域净电荷为零,该区域的电荷不一定不发生定向移动.2.产生静电感应现象时,若两个或几个物体通过导线相连,应将这几个物体看作一个整体进行分析.这几个物体作为一个整体遵循静电平衡时场强、电势及电荷分布的特点.图1-7-7(多选)如图1-7-7所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下列说法正确的是()A.A、B两点场强相等,且都为零B.A、B两点的场强不相等C.感应电荷产生的附加场强大小是|E A|<|E B|D.当电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体移动【思路点拨】K断开时,枕形导体处于静电平衡,当K闭合时,枕形导体与大地形成同一导体,处于静电平衡.【解析】枕形导体处于静电平衡状态,其内部的A、B两点场强都为零,A对,B错.由于A离正电荷较近,正电荷在A点产生的场强较大,故感应电荷在A点产生的附加场强也较大,C错.电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体定向移动,以中和枕形导体上的正电荷,最后使它显示负电性,D对.【答案】AD——[先看名师指津]——————————————求解此类问题时应当明确以下三点:(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.(3)明确接地导体的远端是地球.——[再演练应用]———————————————如图1-7-8所示,空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体.当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时,电荷将做()A.向上偏转的类平抛运动B.向下偏转的类平抛运动C.匀速直线运动D.变速直线运动图1-7-8【解析】电荷如何运动,由电荷的受力决定,而电荷的重力不计,则只需考虑电荷是否受电场力.根据电场中导体的特点,即可判断.空心导体处在带正电的带电体附近,根据电场中导体的特点,空心导体起到了静电屏蔽的作用,使得内部电场强度为零,电荷不受电场力的作用,所以做匀速直线运动,C选项正确.【答案】 C。
人教版 高二物理 选修3-1 第一章:1.7静电现象的应用 导学案设计(含答案)

§1.7静电现象的应用若将导体接地则情况如何?左端接地呢?5.静电平衡的特点:⑴内部场强 (如果不满足则自由电子将 直至 ____ )⑵导体的表面是 ,整个导体是 【探究二】导体上电荷的分布:演示法 1. 法拉第圆筒实验2.结论:净电荷分布在导体 导体表面附近电场线与表面 导体尖端处电荷密度 3.理论分析:理论证明:中性导体带电后,由于同种电荷相互排斥,净电荷只能分布在表面 反证法:若内部有自由电荷,则内部场强 ,导体就不是处于静电平衡状态4.静电平衡时导体周围电场分布:上图空间实际电场分布,不会出现虚线电场线(为什么)【探究三】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? 【探究四】静电屏蔽 1、 空腔导体的特点:净电荷只分布在 ,内表面 ,空腔内没有电场 2、 静电屏蔽:外部电场对内部仪器没有影响 若将源电荷置于空腔内,则外对内没有影响,但内对外有影响实验演示:将收音机置于金属网罩内则声音大小减小若将球壳接地,则内外各不影响3、 应用:电学仪器和电子设备外面套有金属罩 通信电缆版面包一层铅皮 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 当堂练习:〖基础达标〗1.金属导体在电场中处于静电平衡时,其内部的自由电子将( ) A .都被原子束缚 B .都集中在导体两端C .都停止运动 D .都停止定向移动+ _ __+ + ++- - + + +-++2.一个带电金属球,当它带的电量增加后(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3.一个带绝缘座的空心金属球A带有4×lO-8C的正电荷, 有绝缘柄的金属小球B带有2×10-8C的负电荷,使B球和A球的内壁接触, 如图所示,则A、B各带电荷量为 ( )A.Q A=10-8C,Q B=lO-8C B.Q A=2×Lo-8C, Q B=OC.Q a=O,Q b=2×10-8C D.Q a=4×10-8C,Q B=-2×10-8C4.带电量分别为+Q和-Q的两个点电荷相距为r, 在两点电荷之间放入一个不带电的导体棒,如图所示,当导体达到静电平衡后,感应电荷在两点电荷连线中点O处产生的场强大小为 ( )A.2kQ/r2 B.4kQ/r2+Q C.8kQ/r2 D.05.如图所示,在一个原来不带光的金属导体壳的球心处放一带正电的带电体, A、B分别是球壳内、外的两点, C是金属内部一点,其电场分布是 ( )A.E A≠O, E B=O,E C=O B.E A≠O, E B≠O,E C=OC.E A≠O, E B≠O,E C≠O D.E A=O, E B≠O,E C=O6.将导体放入场强为E的匀强电场中,经过一段很短的时间后,导体达到静电平衡,在这段很短的时间内,感应电荷在导体内的电场强度变化情况是 ( )A.逐渐减小,直至大小为零 B.逐渐增大,直至大小为EC.先逐渐增大,后逐渐减小至零 D.始终等于零7.如图所示,验电器A不带电,验电器B的上面是几乎封闭的金属圆筒C,并且B的金属箔片是张开的,现手持一个带绝缘柄的金属小球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,不能使A带电,说明 ( )A.C是不带电的 B.C的内部不带电C.C的内部场强为零 D.以上说法均不对〖能力提升〗8.如图所示,将悬在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳C内(不和球壁接触),另有一悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近,则( )A.A往左偏离竖直方向,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的位置均不变9.如图所示,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U的关系是( )A.E a>E b>E c, U a>U b>U c B.E a=E b>E c, U a=U b>U cC.E a=E b=E c, U a=U b>U c D.E a>E c>E b, U a>U b>U c10.如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下述正确的是( )A.A、B两点场强相等,且都为零B.A、B两点电势相等,且都小于零C.感应电荷在A、B产生的附加场强大小是//A BE=ED.当电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体移动11.如图所示,在负电荷A的电场中,导体B处于静电平衡时 ( )A.P端带正电,Q端带负电 B.P端电势高,Q端电势低C.P、Q两端电势相等 D.在导体B内部,场强从Q到P12.金箔验电器原来带有正电荷.现将某带电体靠近验电器时,金箔张角增大.说明该带电体带有_____.13.为防止静电的危害,不正确的措施是( )A.采用导电橡胶做飞机轮胎 B.纺织厂车间内保持空气干燥C.运油车的油罐用铁链与大地接触D.在地毯中夹一些导电纤维14.如图所示,一个验电器用金属网罩罩住,当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时,验电器的箔片(填“张开”或“不张开”),我们把这种现象称之为。
高二物理人教版选修31 1.7静电现象的应用教案

高二物理人教版选修31 1.7静电现象的应用教案(3)问题:1.在源电荷的电场中引入金属导体后会对空间各点的场强有影响吗?2.是什么作用使金属内的电子定向移动的?此移动一直进行吗?3.静电平衡后金属导体内部有电场吗?答:1.使空间电场重新分布。
2.源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动。
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。
发生静电感应后的导体,两端面出现等量感应电荷,感应电荷产生一个附加电场E附,这个E附与原电场方向相反,当E附增到与原电场等大时,(即E附与E外),合场强为零,自由电子定向移动停止,这时的导体处于静电平平衡状态。
注意:这没有定向移动而不是说导体内部的电荷不动,内部的电子仍在做无规则的运动。
2.静电平衡状态下导体的特点(1)内部场强处处为零,电场线在导体内部中断。
导体内部的电场强度是外加电场和感应电荷产生电场这两种电场叠加的结果。
(2)整个导体是等势体,表面是个等势面;导体表面上任意两点间电势差为零。
(因为假若导体中某两点电势不相等,这两点则有电势差,那么电荷就会定向运动)(3)表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直;(因为假若内部场强不为零,则内部电荷会做定向运动,那么就不是静电平衡状态了)(4)净电荷分布在导体的外表面,内部没有净电荷。
曲率半径小的地方,电荷密度大,电场强,这是避雷针的原理。
理论证明:中性导体带电后,由于同种电荷相互排斥,净电荷只能分布在表面。
反证法:若内部有净电荷,则内部场强不为0,导体就不是处于静电平衡状态。
(4)导体表面附近的电场线与表面垂直。
(5)静电平衡时导体周围电场分布:上图空间实际电场分布,不会出现虚线电场线。
例1.如图所示,在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢靠近(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 .导体感应电荷在M 、N 两点产生场强相等解析:绝缘导体移近带负电的小球P 时,导体中自由电子受到带负电小球P 的电场作用变大,使自由电子不断地向B 端移动,A 、B 两端感应电荷不断增多,故A 选项正确。
高中物理1.7静电现象的应用教案新人教版选修31

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,踊跃参与,体验探索自然规律的艰辛和喜悦,培育学生学习物理的兴趣,这也是新课改的重要内容。
二、本节教学设计的进程为:第一学生活动: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、演绎推理的方式,训练学生的推理能力,切身感受知识的成立进程。
2、通过概念成立、规律的得出培育学生认真严谨的科学态度和探讨创造的心理品质。
3、通过对静电场中导体的自由电荷运动情形的讨论,了解静电平衡的概念,明白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,熟悉导体的电荷散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,概念规律超级抽象。
学生只有在老师的指导下参与探讨全进程,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偏向,培育学生认真严谨的科学探讨品质。
五教学方式: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、课前预备1.学生的学习预备: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.教师的教学预备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探讨学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时八、教学进程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情形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?自由电子会如何移动?(二)情景导入、展示目标。
把金属导体放入电场中,导体上会出现如何的现象?(三)合作探讨、精讲点拨:一、静电感应现象及静电平衡1:现象的解释画图论述:在电场中的导体沿着电场强度方向两头出现等量异种电荷的现象叫做静电感应。
(人教版)物理选修【3-1】《静电现象的应用》学案

静电现象的应用学案课前预习学案一、预习目标我们通过前面的学习知道,放入电场中的电荷受到电场力的作用,而我们又知道金属导体中存在自由电子,把导体放入电场中会产生什么现象?二、预习内容1、电场的重要性质是_____________________________________.2、导体的重要特征是_________________________________.3、静电感应现象:____________________________________________4、静电感应现象的实质是_________________________5、尖端放电的原理是_______________________________.6、尖端放电的原理有何应用?避雷针的发展历史是怎样的?7、静电有哪些应用?8、哪些地方应该防止静电?三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标1、理解静电感应现象,知道静电平衡条件;2、理解静电屏蔽二、学习过程(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:①②③(二)、尖端放电1、解释:2、应用:(三)、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金属内部空间不受壳外部电场的影响②接地的封闭的导体壳内部电场对壳外空间没有影(四)、探究:生活中我们见到的那些带静电的现象是有益的,我们是怎样利用的?三、反思总结静电平衡的特点1 。
2、。
3、。
地球是一个极大的导体,可以认为处于静电平衡状态,所以它是个。
这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。
四、当堂检测如图,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处产生的场强的大小为多大?课后练习与提高如图所示,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?参考答案课前预习学案二、预习内容1、对放入其中的电荷有力的作用。
人教版物理选修3-1《静电现象的应用》学案设计

《静电现象的应用学案》一、静电平衡的特点(1)金属导体内部有大量的,金属导体放在电场中在电场力作用下逆着电场线运动。
最终在金属导体的一侧积聚,电子的积聚会产生,导体内部的原电场被消弱,但是只要导体的内部不为零,继续移动,导体两面的继续增加,导体内的合场强进一步消弱,直到等于为止。
此时导体内的不再发生定向移动,这是我们说导体达到了。
电场中的导体(2)在电场中处于静电平衡的导体,内部的处处为零。
(3)在电场中处于静电平衡的导体是个,他的表面是个二、导体上的电荷分布:1.静电平衡时导体内部,其电荷只分布在。
2.电荷在导体外表面的分布是越尖锐的位置凹陷的位置。
三.尖端放电1.导体尖端的很大,附近的很强,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈运动,把空气中的撞“散”,使空气分子中的分离,形成空气的电离。
2.导体尖端附近的特别强,导致空气中电离的电荷与尖端上的,这个现象就是尖端放电。
四.静电屏蔽。
带空腔的导体静电平衡时导体壁壳内的为零,内表面又没有,即只能在空腔之外,不会进入空腔之内,所以导体壳内的也处处为零,即无论导体外部是什么样的,电厂都不会深入导体内部,这种现象称为静电屏蔽。
《学案》教学目标1.知道什么是静电平衡状态,理解处于静电平衡状态导体的特征。
2.知道处于静电平衡的导体上电荷的分布规律。
3.知道什么是尖端放电现象4.理解静电屏蔽现象的形成原因问题与导学思考与讨论:金属导体的微观结构如何?自由电子在电场中怎样移动?自由电子会在什么地方积聚?电子的积聚会出现怎样的结果?最终会出现怎样的现象?电场中的导体二、静电平衡的特点什么是导体的静电平衡状态?通过上面的分析总结一下,在电场中处于静电平衡的导体有哪些特征?总结之并说明理由:(1)(2)(3)二、导体上的电荷分布:演示实验:法拉第圆筒实验;请同学仔细观察实验现象,并思考,(1)带有绝缘柄的金属小球与圆筒外壁接触后再与验电器金属小球接触,操作若干次,验电器金属箔片是否张开,这说明了什么问题?(2)带有绝缘柄的金属小球与圆筒内壁壁接触后再与验电器金属小球接触,操作若干次,验电器金属箔片是否张开,这说明了什么问题?电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢?请总结处于静电平衡时导体电荷只分布有什么特征?(1)(2)三.尖端放电通过自主学习,请你说一下空气电离的原理?说一下什么叫尖端放电?避雷针的工作原理是什么?四.静电屏蔽。
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第七节静电现象的应用
班级:姓名:
【课标转述】
了解静电现象及其在生活和生产中的。
用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。
【学习目标】
1、通过对静电场中导体的自由电荷的运动情况的讨论,了解静电平衡的概念,知道处于静电平衡的导体的特性。
2、通过试验分析静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。
3、分析尖端放电和静电屏蔽现象,关注生活、生产中的静电现象。
【知识回顾】
1、静电感应现象:当一个带电导体靠近导体时,由于电荷间的相互或,导体中的自由电荷便会或带电体,使导体靠近带电体的一端带电荷,远离带电体的一端带电荷,这种现象叫做静电感应。
2、什么是自由电子?不同电荷在同一电场中运动情况是怎么样的?
3、你能说出生活中与静电有关的一些现象吗?
【学习过程】
一、静电平衡状态下的导体
活动1:阅读课文P24内容讨论回答把不带电的导体放到电场中的下列问题:
1、金属导体的微观结构如何?
2.放在匀强电场中的导体内的自由电子怎么样运动?画图说明。
3、自由电子在什么地方聚集?自由电子聚集会出现什么样的结果?
4、电子能一直定向运动下去么?最终会出现什么样的现象?
5、什么叫做静电平衡状态?
静电平衡的两个特征是什么?
二、导体上电荷的分布
活动2:实验研究静电平衡时导体内部的电荷
回答静电平衡时,导体上电荷分布的两个特点
1.。
2.。
三、尖端放电:
活动3:请你阅读P26尖端放电部分内容并理解,试讨论导体尖端电场强度为何很强?
问题1.什么是尖端放电?说明避雷针的尖端放电原理。
2.尖端放电有什么危害?对于有害的尖端放电如何预防。
四、静电屏蔽:
什么是静电屏蔽?有什么样的作用。
活动4:请你阅读P27科学漫步。
【反馈练习】
1.
一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个
正点荷,其电场分布是图2中的哪一个
2.在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷,用Ep表示球壳外任一点的场强,则
A.当+Q在球壳中央时,Ep=0
B.不论+Q在球壳内何处,Ep一定为零
C.只有当+Q在球心且球壳接地时,Ep=0
D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,Ep一定为零
3.如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,
下叙说法正确的是[ ]
A.A、B两点场强相等,且都为零
B.A、B两点的场强不相等
D.当电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体移动.
4.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入大地
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入大地
D 以上解释都不正确
二、填空题:
4.如图所示,导体棒AB靠近带正电的导体Q放置.用手接触
B端,移去手指再移去Q,AB带何种电荷___ ___.若手的接
触点改在A端,情况又如何___ ___
5.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6所示,则B球上电量为_____C,A球上电量为_______C,
分布在_______.
6.如图,在真空中有两个点电荷A和B,电量分别为-Q和+2Q,它们相距L,如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r<L)的空心金属球,且球心位于O点,则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小________,方向_________.
7.长为L的导体棒原来不带电,将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处,如图9所示,当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于__________.
【课后反思】。