【非常学案】2014-2015学年高中物理新人教版选修3-1第一章静电场第七节静电现象的应用课件
1.掌握静电平衡的概 念，理解静电平衡的 特征．(重点) 2.应用静电平衡的知 识，认识导体的电荷 分布特点、尖端放电 现象、静电屏蔽现 象．(难点)
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物理[新课标· 选修3-1]
静电平衡状态下导体的电场
1.基本知识 (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．
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物理[新课标· 选修3-1]
3．探究交流
图1－7－1 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？
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物理[新课标· 选修3-1]
【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.
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物理[新课标· 选修3-1]
2．思考判断 (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.( √ )
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(甲 ) 图1－7－5
( 乙)
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(2013· 兰州一中检测)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1－7－6所示，下列说 法正确的有( )
【答案】
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B
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物理[新课标· 选修3-1]
2．如图1－7－7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( )
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物理[新课标· 选修3-1]
(2)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．
图1－7－6
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物理[新课标· 选修3-1]
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
【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．
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物理[新课标· 选修3-1]
2．静电平衡状态的特点 (1)处于静电平衡状态下的导体的特点 ①导体内部某处感应电荷产生的场强E′与周围原电场场强 E大小相等，方向相反，两者相互抵消，导体内部处处合场强E合 为零，但导体表面的电场强度不为零． ②整个导体是一个等势体，导体表面是等势面，但电势不一 定为零． ③电场线与导体表面垂直．
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物理[新课标· 选修3-1]
3．探究交流 尖端放电现象的原因是什么？
【提示】 净电荷都分布在导体表
面，而导体的尖锐处电荷的分布最 多，大量的电荷在周围产生很强的电 场，强电场将空气电离，与导体所带 电荷异性的电荷奔向导体同导体上的电荷中和，看起来像是导体 从尖端失去电荷，也就是尖端放电.
图1－7－3
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物理[新课标· 选修3-1]
【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】 B
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物理[新课标· 选修3-1] 尖端放电和静电屏蔽
1.基本知识
尖端放电 导体尖端的强电场使附近的空 原 气 电离 ， 电离 后的异种离子 理 与尖端的电荷 中和 ，相当于 导体从尖端失去电荷.
静电屏蔽 当金属外壳达到静电平衡 时， 内部 没有电场，因 而金属的外壳会对其 内部 起保护作用，使它 内部不 受外部电场的影响． 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.
步骤3：师生互动完成“探究1”互动方式除例1外可再变换命题角度，补充一个例题以拓展学生思路
⇒ ⇒ ⇒
⇓
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物理[新课标· 选修3-1]
步骤7：完成“探究3”重在讲解【规律总结】技巧 ⇐ 步骤6：师生互动完成“探究2”方式同完成“探究1”相同 ⇐ 步骤5：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评 ⇐ 步骤4：教师通过例题讲解总结静电平衡的实质及特点 ⇓ 步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况 ⇒
步骤9：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课时作业】
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免/费· 选修3-1]
课
标
解
读
重
点
难
点
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，导体内部的电 场强度处处为零，电荷只分布在导 体的外表面上． 3.知道处于静电平衡的导体是等势 体，导体表面是等势面． 4.知道尖端放电、静电屏蔽现象及 它们的应用.
物理[新课标· 选修3-1]
教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究 当 堂 双 基 达 标 课 后 知 能 检 测
教 学 方 案 设 计
7
静电现象的应用
课 前 自 主 导 学
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物理[新课标· 选修3-1]
●课标要求 1．了解静电现象及其在生活和生产中的应用． 2．用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象．
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物理[新课标· 选修3-1]
●课标解读 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，知道处于静电平衡的导体的特征． 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． ●教学地位 本节内容在电学中相对来说比较“独立”，在高考中考查到 的机率也较小，考查的难度不大，题型一般为选择题.
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物理[新课标· 选修3-1]
对静电平衡的理解
【问题导思】 1．什么是静电感应现象？静电感应现象的实质是什么？ 2．处于静电平衡状态下的导体，其电势一定为零吗？
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物理[新课标· 选修3-1]
1．静电平衡实质 (1)在达到静电平衡的过程中，外电场引起导体内自由电荷 的定向移动使导体两侧出现感应电荷，感应电荷的电场和外电场 方向相反，使合场强减小，随着感应电荷的继续增加，合场强逐 渐减小，直至合场强为零，自由电荷的定向移动停止． (2)静电平衡的条件：导体内部的合场强为零，即E合＝0.
(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 ．
kq L 2，E′和E0的方向相反，即方向向左． R＋ 2
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物理[新课标· 选修3-1]
【答案】
kq L2 R＋ 2
向左
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物理[新课标· 选修3-1]
1．(2013· 西安一中高二检测)如图1－7－3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 )
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物理[新课标· 选修3-1]
●新课导入建议 站在金属笼中的人在电击下完好无损，这是为什么呢？避雷 针可以有效防止建筑物被雷击，这是为什么？通过本节课的学 习，就可以解决这些问题．
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物理[新课标· 选修3-1]
●教学流程设计 课前预习安排： 1.看教材 2.填写【课前自主导学】同学之间可进行讨论 步骤1：导入新课，本节教学地位分析 步骤2：老师提问，检查预习效果可多提问几个学生
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物理[新课标· 选修3-1] 静电屏蔽的两种情况
【问题导思】 1．什么材料的物体才适合做静电屏蔽器？ 2．为什么一些精密电表的外壳是由金属材质做的？
1.7选修3-1 第一章 静电场 第七节 静电现象的应用 导学案 学生版
第一章静电场第七节静电现象的应用学习目标：自主学习（预习案）：【教材导读】1．静电平衡状态下导体的电场(1)静电平衡状态：导体中(包括表面)________不再发生移动，我们就认为导体达到了静电平衡状态．(2)静电平衡状态下导体的特点：①处于静电平衡状态的导体，内部________处处为零．②处于静电平衡状态的整个导体是一个________，它的表面是一个等势面．③表面处的电场强度不为零，表面处的电场强度方向跟导体表面________．2．导体上电荷的分布(1)处于静电平衡状态的导体，内部没有净电荷，净电荷只分布在________．(2)在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积上的电荷量)________，凹陷的位置________电荷．3．尖端放电(1)电离：使空气分子中的________分离，这种现象叫做空气的电离．(2)尖端放电：导体尖端的电荷密度很大，附近的________很强，使周围中性空气分子电离，变成带电离子，这些带电离子在强电场的作用下加速，会使更多的空气分子电离，产生大量的________，与导体尖端的电荷符号相反的离子被________到尖端，跟尖端上的电荷________，这相当于尖端________电荷，这种现象叫做尖端放电．(3)应用与防止：应用：________；防止：高压输电设备的表面尽量做得光滑，避免放电．4．静电屏蔽导体处于静电平衡时，内部电场强度处处为零，表现为电中性，若导体是空腔的，空腔部分的________也处处为零，无论导体外部的电场是什么样的，电场都不会________导体内部，金属壳的这种作用叫做静电屏蔽．【预习交流】飞机在云层与云层之间飞行或起飞、着陆时都有可能遭遇雷击．但是当飞机遭遇雷击时，电流可以从雷电云达到飞机头部，纵向流过机身外壳，最后从机尾凌空打到地上或从其中一机翼打过另一机翼，横向流过机身．但不管怎样，闪电都只会沿着飞机外壳流过，而不会进入机内对乘客造成伤害，你知道这是为什么吗？合作探究·交流展示（探究案）：探究一对静电平衡的理解【例1】长为L的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为＋q的点电荷放在距导体棒左端R处，如图所示，当导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点处产生的电场强度大小等于________，方向________．【对点训练1】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′的方向在下图中正确的是( )探究二静电屏蔽的两种情况【例2】(多选)如图所示，一个不带电的导体球N，置于空心导体球M附近，现将另一个带电荷量为Q的金属球放于空腔导体M内，则( )A．若M接地，N上无感应电荷B．若M不接地，且M原来不带电，N上无感应电荷C．若M不接地，且M原来不带电，N上有感应电荷导学案装订线D．若M不接地，且M原来带电，N上一定有感应电荷【对点训练2】如图所示，两个相同的空心金属球M和N，M带－Q电荷，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，而R上没有感应电荷D．P上没有，而R上有感应电荷尝试应用：1．导体处于静电平衡，下列说法正确的是( )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2．(多选)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．(多选)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．(多选)图为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是( )A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．电场方向由集尘极指向放电极C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大5.一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．如图所示，则A、B带电荷量分别为( )A．Q A＝1×10－8 C，Q B＝1×10－8 CB．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 C 个人自评。
【非常学案】2014-2015学年高中物理新人教版选修3-1第一章静电场第六节电势差与电场强度的关系课件
(2)由U＝Ed可得 U U 60 E＝ d ＝ ＝ V/m＝375 V/m ab· cos 37° 0.2×0.8 场强方向平行于ac，垂直指向bc边向右．
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物理[新课标· 选修3-1]
2．思考判断 U (1)电场强度公式E＝ d 不仅适用于匀强电场，也适用于非匀 强电场．( × ) (2)在电场中沿电场强度方向电势降低最快．( √ ) U (3)在匀强电场中电场强度可由E＝ d 来计算，显然E与U成正 比与d成反比．( × )
步骤9：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课时作业】
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课
标
解
读
重
点
难
点
1.理解匀强电场中电势差与电场强度的 关系UAB＝Ed，并且能够推导出这个关 1.匀强电场中公式
系式．
2.知道电场强度的另一种求法，了解场 强的另一个单位“伏特每米”的意义． 关的计算.
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物理[新课标· 选修3-1]
如图1－6－4所示，A、B两平行金属板间的匀强电 场的场强E＝2×105 V/m，方向如图所示．电场中a、b两点相距 10 cm，ab连线与电场线成60° 角，a点距A板2 cm，b点距B板3 cm，求：
图1－6－4
(1)电势差UAa、Uab和UAB； (2)用外力F把电荷量为1×10－7 C的正电荷由b点匀速移动到 a点，那么外力F做的功是多少？
【非常学案】2014-2015学年高中物理新人教版选修3-1第一章静电场第一节电荷及其守恒定律课件
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物理[新课标· 选修3-1]
3．探究交流 三种起电方式都能使绝缘体带电吗？说明理由．
【提示】 不能．摩擦带电可以使绝缘体带电．因为绝缘体
中几乎没有自由移动的电荷，因而感应起电、接触起电只能使导 体带电，而不能使绝缘体带电.
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物理[新课标· 选修3-1] 电荷守恒定律
1.基本知识 (1)电荷量 电荷的 多少 ．其国际制单位是库仑，简称库，用C表示． (2)元电荷 最小的 电荷量 ，叫做元电荷．等于 电子 所带的电荷量，用e 表示．e＝1.60×10－19 C. 所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍．
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●教学流程设计
课前预习安排： 1.看教材 2.填写【课前自主导学】同学之间可进行讨论 步骤1：导入新课，本节教学地位分析 步骤2：老师提问，检查预习效果可多提问几个学生
步骤3：师生互动完成“探究1”互动方式除例1外可再变换命题角度，补充一个例题以拓展学生思路
【答案】
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AC
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物理[新课标· 选修3-1]
对电荷守恒定律的理解
【问题导思】 1．静电感应的实质是什么？是不是创造了电荷？ 2．电荷均分规律适用于什么样的导体间？ 1．物体带电的实质：使物体带电不是创造了电荷，使物体不 带电也不是消灭了电荷．物体带电的实质是电荷发生了转移，也 就是物体间电荷的重新分配．摩擦起电、感应起电和接触起电， 均符合电荷守恒定律．
【优化方案】2015年高中物理人教版选修3-1PPT课件：第一章第7节静电现象的应用
栏目 导引
第一章
静电场
静电平衡导体的电荷分布及分析方法 1．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．
(2)静电平衡的条件：导体内部的合场强为零，即E合＝0.
栏目 导引
第一章
静电场
2．静电平衡状态下导体的特点 (1)导体内部某处感应电荷产生的场强E′与周围原电场场强E
大小相等，方向相反，两者相互抵消，导体内部处处合场强
E合为零，但导体表面的电场强度不为零． (2)整个导体是一个等势体，导体表面是等势面，但电势不一 定为零． (3)电场线与导体表面垂直． 特别提醒：一个孤立的带电体，在自身所带电荷的电场中， 处于静电平衡状态，具有静电平衡的所有特点．
栏目 导引
第一章
静电场
AB是长为L的金属杆,P1、P2是位于AB所在直线上的两 点，位置如图所示，在P2点有一个带电量为＋Q的点电荷， 试求出金属杆上的感应电荷在P1点产生的场强大小和方向．
[思路探究]
处于静电平衡的导体，内部场强是怎样的？
栏目 导引
第一章
静电场
[解析 ]
由于金属杆处于静电平衡状态，P1 点的合场强为零，
栏目 导引
第一章
静电场
2．电荷分布的分析方法
(1)“远近观”法：处于静电平衡状态的导体，离场源电荷较 近和较远的两端感应出等量的异种电荷，而导体的中间部分
因感应电荷较少，可认为无感应电荷产生，如图甲所示．
【非常学案】2014-2015学年高中物理新人教版选修3-1第一章静电场第九节带电粒子在电场中的运动
乙
荧光屏
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物理[新课标· 选修3-1]
(2)原理 ①扫描电压：XX′偏转电极接入的是由仪器自身产生的锯 齿形电压． ②灯丝被电源加热后，出现热电子发射，发射出来的电子经 加速电场加速后，以很大的速度进入偏转电场，如果在Y偏转极 板上加一个信号电压 ，在X偏转极板上加一 扫描电压，在荧光屏 上就会出现按Y偏转电压规律变化的可视图象．
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物理[新课标· 选修3-1]
1．带电粒子的加速 当带电粒子以很小的速度进入电场中，在静电力作用下做加 速运动，示波器、电视显像管中的电子枪，回旋加速器都是利用 电场对带电粒子加速的．
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物理[新课标· 选修3-1]
2．处理方法 可以从动力学和功能关系两个角度进行分析，其比较如下：
⇓ 步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况 ⇒
步骤9：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课时作业】
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课
标
解
读
重
点
难
点
1.知道带电粒子在电场中的运动 特点，能够处理相关的问题． 2.会解决带电粒子在电场中的能 1.带电粒子在电场中的加速 量转化问题． 和偏转．(重点) 2.示波管的 工作原理．(难点) 3.了解示波器的构造和工作原 理，体会静电场知识对科学技术 的影响.
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物理[新课标· 选修3-1]
【解析】 1 2 加速过程，由动能定理得eU＝ mv0① 2
高中物理人教版选修3-1(课件)第一章 静电场 1-7
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M 点距小球 P 的距离比 N 点要近，由 E＝kQr2可知，带负电小球 P 在 M 点产生 的电场强度大于在 N 点产生的电场强度．而导体内部的合电场强度处处为零，那 么导体上的感应电荷在 M 点产生的附加电场的电场强度就大于在 N 点产生的附加 电场的电场强度，故选项 C 正确，D 错误．
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[再判断] 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．( √ )
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[后思考] 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．
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[合作探讨] 如图 1-7-2 所示，将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．
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②如图 1-7-3 乙所示，当把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接 时，就可把它们看做是一个大导体，有些问题中所提到的“用手触摸某导体”其 实就是导体通过人体与大地构成一个大导体．
图 1-7-3
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1．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( ) 【导学号：08160052】
高中物理：电场学案(新人教版选修3-1第一章学案)(原创)
第一章静电场第一节电荷及其守恒定律前置诊断：本节重点讲述了电荷守恒定律和起电方法。
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都是电荷量e的。
所以，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，使导体的两端出现电荷。
4．电荷守恒定律：电荷既不能，也不会，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基本定律之一。
在发生正负电荷湮没的过程中，电荷的代数和仍然不变，所以电荷守恒定律也常常表述为：。
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，所以整个原子对表现为。
6．不同物质的微观结构不同，核外电子的多少和运动情况也不同。
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，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。
所以金属导电时只有在移动。
答案：1.排斥吸引 2. 1.6×10-19整数倍元电荷密立根 3.起电摩擦起电接触起电感应起电负正等量异种 4.创生消灭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. 电中性 6.自由电子专家说课：在干燥的冬天，你也许有过这样的经历：当你经过铺有地毯的走道来到房间门口，在伸手接触金属门把的一刹那，突然听到“啪”的一声，手被麻了一下，弄得你虚惊一场，是谁在恶作剧？回答可能有点意外，原来是电荷在作怪。
【高中物理】高一物理人教版选修3-1导学案：1.7 静电现象的应用 教师版
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。
人教版高中物理选修3-1学案：第一章静电场1.7静电现象的应用
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 .。
人教高二物理选修3—1第一章 静电场练习含答案 word版含解析答案
（高二）人教物理选修3—1第一章 静电场练习含答案 人教选修3—1第一章 静电场1、(双选)当用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后，金属箔片张开。
此时，金属箔片所带电荷的电性和起电方式是( ) A ．正电荷 B ．负电荷 C ．接触起电D ．感应起电2、如图所示，光滑绝缘水平面上固定金属小球A ，用原长为L 0的绝缘弹簧将A 与另一个金属小球B 连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x 1，若两球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x 2，则有( )A.x 2＝12x 1 B ．x 2＝14x 1 C ．x 2＞14x 1D ．x 2＜14x 13、如图所示，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。
已知b 点处的电场强度为零，则d 点处电场强度的大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 3qR 2 B ．k 10q 9R 2 C ．k Q ＋qR 2D ．k 9Q ＋q 9R 24、如图所示，Q 是带正电的点电荷，P 1、P 2为其产生的电场中的两点，若E 1、E 2分别为P 1和P 2两点的电场强度的大小，φ1、φ2分别为P 1和P 2两点的电势，则( )A ．E 1>E 2，φ1>φ2B ．E 1>E 2，φ1<φ2C ．E 1<E 2，φ1>φ2D ．E 1<E 2，φ1<φ25、(多选)如图所示的等量异号电荷中，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，且ab＝bc，则()A．a点与c点的电场强度相同B．a点与c点的电势相等C．a、b间电势差与b、c间电势差相等D．点电荷沿AB中垂线移动时，电场力不做功6、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。