名师精编优秀教案淮滨高中 2014-2015 学年上期二年级物理导学案编写人：杨东升使用时间： 2014 年 9 月 1 日第七节静电现象的应用一、教学目标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二、学习目标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，能说出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。三、教学重难点1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学习的重点。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、静电屏蔽现象是本节学习的难点。四、问题生成1、什么是静电感应现象？静电感应现象的实质是什么？2、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？是什么作用使金属内的电子定向移动的？3、处于静电平衡的导体有什么特点？4、尖端放电的原理是什么？尖端放电的原理有何应用？5、什么是静电屏蔽？处于静电屏蔽中的导体壳内、壳外场强分布有何特点? 五、典例剖析例 1、如图所示，一个不带电的金属棒放在一个电量为+Q的点电荷附近，点电荷到金属棒O点的距离为R ，金属棒长为2r 则以下错误的是（）+ R +Q O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页名师精编优秀教案A、点电荷在球心产生的场强仍为2RkQB、点电荷在球心产生的场强变为2) rR(kQC、金属棒上感应电荷在O点产生的场强大小为2RkQ，方向由O点指向点电荷D、金属棒上感应电荷在棒内各点产生的场强各不相同变式 训练1：长为L 的导体棒原来不带电，现将一电荷量为q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示当棒达到静电平衡后，棒上感 应 电 荷 在 棒 内 中 点 处产 生 的 场 强 大 小 等 于 _， 方 向为_例 2、如图所示，在两个固定电荷+q 和-q 之间放入两个原来不带电的导体，1、2、 3、4 为导体上的四个点，在达到静电平衡后，各点的电势分别是1、2、3、4则（）A.43, 21 B. 4=3 2=1C.4321D.4=3 2=1变式 训练 2：如图所示为一空腔球形导体( 不 带电 ) ，现在将一个带正电的小金属球A放入空腔中，当静电平衡时，图中a、b、c 三点的场强E和电势 的关系是 ( ) A EaEbEc，abcBEaEbEc， abcCEaEbEc，abcDEaEcEb，abc 例 3、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，于是（）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的位置都不变变式 训练 3：某一静电实验装置如图所示，验电器A不带电，验电器B的上面安一个几乎封闭的金属圆筒C ，并且 B 内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，都不能使A带电，这个实验说明了( ) A. C 是一个等势体（电势处处相等） B. C的内部是不带电的C. C 的内部电势为零 D. C的内部场强为零精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页名师精编优秀教案六、当堂评价（一）选择题：1下列关于静电感应和静电平衡的说法中，正确的是() A静电感应是由于导体内的自由电子受电场力作用的结果B导体内的自由电荷都不运动称为静电平衡C导体静电平衡时，导体所占空间各处场强均为零D导体静电平衡时，导体内部将没有“ 净” 电荷2在下列措施中，哪些能将产生的静电导走() 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. 一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷，其电场分布是图中的哪一个（）4.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，Ep0 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，Ep0 D只要球壳接地，不论Q 在球壳内何处，Ep 一定为零5.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( ) AA、B 两点场强相等，且都为零BA、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*AE*BD当电键K 闭合时，电子从大地沿导线向导体移动6如图 73 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7如图所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球A 放在不带电的金属空心球壳 B 内(与内壁不接触)。 外加一个水平向右的场强为E 的匀强电场，对于最后的结果，下列判断正确的是() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页名师精编优秀教案AB 的右端带正电，A 向左偏BB 的右端带正电，A 不偏左也不偏右CB 的左端带正电，A 向右偏DB的左端带负电，A不偏左也不偏右（二）填空题：8.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 _9.有一绝缘空心金属球A，带有410-6C 的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球 B，带有 210-6C 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 球上电量为 _C，分布在 _10.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（2rL）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 _七、课后小结1、处于静电平衡的导体：内部的电场处处为零。即E内=E0+E=0 导体表面任何一点的场强方向都跟表面垂直，即电场线与导体表面垂直；带电导体的静电荷只能分布在外导体表面上，且表面的电荷分布与表面弯曲半径有关，尖端部分电荷密度大，该处的场强也大；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，则内部场强不为0，导体就不是处于静电平衡状态导体是一个等势体，表面是一个等势面2、静电屏蔽：静电屏蔽包括两种情况（1）壳内空间的场壳内空间无带电体的情况：不论壳外带电体情况如何，壳内空间各点场强必然为零。壳内空间有带电体的情况：这时壳内空间将因壳内带电体的存在而出现电场。壳的内壁也会出现电荷分布，但是可以证明：这一电场只由壳内带电体及壳的内壁形状决定而与壳外情况无关。也就是说，壳外电荷对壳内电场仍无影响。（2）壳外空间的场壳外空间无带电体的情况：壳外壁的感生电荷全部沿接地线流入大地（负），因此它们在壳外激发的场强不复存在。壳外空间有带电体的情况：封闭导体壳（不论接地与否）内部电场不受壳外电荷的影响，接地封闭导体壳外部分电场不受壳内电荷的影响。记忆方法： 1、 （网）外不影响（网）内；2、 （网）接地，（网）内不影响（网）外。八、课后反思精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页