植物组织培养在花卉生产上的应用百度文库

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植物组织培养在花卉生产上的应用

摘要:植物栽培技术虽然发展比较晚,但是在经过20世纪后的几十年,经过众多科学家的努力与奋斗,这项技术越来越完善,越来越成熟。尤其近40年以来,植物组培技术已渗透到植物生理学、病理学、遗传学、药学、育种以及生物化学等各个研究领域,为快速繁育优良品种,培育无毒苗木,进行突变筛选培育,药用植物工厂化生产,种质保存和基因库建立等方面开辟了新途径,成为生物学科中的重要研究技术和手段之一。现如今,植物组织培养技术具有保持花卉优良性状、培育脱毒苗木、保存种质资源等优质,根据这些优势,植物栽培技术也被广泛应用于花卉的种苗繁殖与生产之中。

关键字:植物组织培养;快繁;花卉 1花卉产业介绍

在我国随着人民生活水平和文化素养提高,花卉消费这一时尚已逐步进入家庭,这是一个巨大的消费市场。全国各地兴起许多花卉交易市场,对这种发展趋势又起着推波助澜的作用。组培苗具有无杂菌、优质、均匀、分蘖性强、繁殖率高、批量生产、周年供应、便于运输等优点。 2花卉领域中组织栽培优势 2.1脱毒及快繁

植物生长在自然环境下,十分容易受到病毒的感染。植物感染病毒后,虽然未必死忙,但却会引起产量下降,品质变劣,观赏价值下降。采用无性繁殖的植物,在繁殖过程中病毒可通过营养体进行传递,逐代积累,使病毒病的危害更为严重。

为保持植物体原有的优良晶质和经济价值,达到无病源菌化,其前提就是使无病无菌植物体再生。最有效的方法就是使用植物组织培养法之一的茎尖生长点培养法。这种培养技术最先应用于花卉。宿根性茬卉有康乃

馨、菊、大丁草、丝石竹、补血草;球根性花卉有百合、小苍兰、唐葛蒲、茸尾、柱顶红;还有花木类的蔷薇、杜鹃花等都已广泛应用。

作为无病无菌植物体再生的手段,主要有两方面:(1)培养茎尖生长点,获得一顶一芽一株植物体;(2)由茎尖长成愈伤组织再分化形成大量植物体。

由于后者有出现植物体变异的可能性,不应考虑克隆。茎尖生长点就是芽顶端直径为0.6一0.1毫米的半球形组织。在这部分,病源体(病毒、病菌)含有的浓度比其他任何部位都低。无病毒植物体和无病无菌植物休再生的优点在于可以避免因病害造成的生产量和品质的损失.,提高经济效益,具体表现在:(1)花卉色泽鲜艳;(2)每一花茎的着花数增加;(3)植株生长的速度和能力增加;(4)栽培管理的劳动量减少;伍)单位面积产量增加等等。这些优点在受到病害的植物体是不存在的,因此很有价值。 2.2大量快速繁殖

植物组织培养的目的之二就是在试管或三角瓶内进行大量快速无性繁殖。从前,植物繁殖的方法通常是在种子植物(一年生草本)使用种子繁殖(有性繁殖法)。在观

叶植物孟芋、安祖花、厥类植物等使用分株繁殖,在花木植物洋杜鹃、南天竹、蔫薇等使用扦插或嫁接法等营养繁殖法(无性繁殖法)。进行种子繁殖时,除了F,种子植物(子一代杂种)和稳定性极强的植物种子外,其他植物子孙后代品质极不均一,用常规的繁殖法不可能得到均一的繁殖体,耗时甚多而获得株极有限。因此,为了在一定时间内取得相当数盘的保持着母株优良特性的植物体,使用离体培养方法进行无性大量快速繁殖是有效的手段。具体方法有四种:(1)利用植物腋芽或顶芽培养分化出植物体;(2)用芽以外的茎、叶、球根、花器等培养形成愈伤组织后,再重新分化出植物体(此法由于植物种类、组织部位、培养条件的不同,再分化时可能产生突变体);(3)培养植物体细胞形成愈伤组织再形成不定

胚,再分化出植物体;(4)培养出无病无菌植物体再进行培养以大量繁殖。以短期内能大量繁殖的大丁草为例,最初培养的一个生长点一年后可获得一千多万克隆植株 2.3利用组织培养进行育种

到目前为止,植物组织培养尚主要用来培养无病无菌苗和大量快速繁殖。但近年来,研究工作有了新的发展,利用细胞融合法、基因重组法、花粉培养、花药培养、胚培养、子房培养、细胞培养、愈伤组织培养及花卉试管内受精法等选出突变组织进行育种的工作,已逐步为人们所往目,这就是组织培养的第三个目的。对医药产品和化学品生产来说,应用生物学手段开创新的实用的生产途径已逐步成为现实,而在农业方面在不久的将来也可望如此。巧妙运用上述各种培养方法育种,可以得到一般的杂交育种法得不到的不亲和性植物和种间或属间杂种植物。应用花药培养、胚培养方法培育出全新的植物体,一般说来都能育,可作为繁殖种子的材料。这种方法可以:(1)缩短为得到新品种所需的育种年限;(2)大最克隆增殖作为生产F:种子和种性稳定的种子的亲本植物,能大大提高种子采收效率。虽然部分应用胚培养、细胞融合法产生的杂种植物不育,不可能生产种子,但同样能够将克隆得到的植物体产生苗、球根等作为商品。要使上述技术实用化,还有许多特解决的问题。目前,已用细胞融合法生产新植物体的有茄科的番茄和马铃薯的融合体植物‘薯茄刀和烟草类与芹科植物。最近又对芸香科柑桔的培养作了尝试。利用花药培养得到单倍体植物,多见于禾本科、豆科的牧草类。使用胚培养成功的有豆科的牧草类。日本农水省蔬菜试验场已培育成甘蓝和白菜的杂交种“白蓝刀。

如上所述,有用植物培养的成功,屡见不鲜,但花卉植物还不多见。目前尽管各研究单位、大学及企业都在进行基础研究尚未付诸实用,但利用细胞融合法进行育种的技术,将来一定能实现。为此提出下列五项目标:

(1)给作物以固氮能力;(2)培养耐寒、耐早的品种3(3)培养抗病菌、抗病

毒的品种;(4)在植物细胞培养过程中能进行有用物质的生产;(5)培养新的杂种植物。

1.4植物种质资源的保存

传统的植物种质资源保存是以建立果园、苗圃、标本园等方式为主,这些种质资源保存方式不仅占用空间大之投入量大、成本高,而且易受外界环境条件的影响和病虫危害。被保存的种源也会受环境条件的影响而降低种源质量。而现代生物技术—组织培养、细胞培养等则可在有限的空间里和简单的维护条件下,使植物的种质资源长久保存。这种技术已在苹果、梨、酸梅等果树种质资源保存上应用。

在花卉方面,例如兰花,兰花是世界花卉生产的重要种类,但由于其种粒小,种胚发育不全,发芽率低等因素,给兰花的种子繁殖带来了困难。许多温带野生兰花种类也因其种子繁殖能力弱,幼苗成活率低而濒临灭绝。野生兰花植物不仅是兰花基因库的重要组成部分,而且也是兰花新品种培育的重要原始材料。目前,园艺科学家已成功地利用植物组织培养技术极大地提高了兰花种子的萌发率和成活率,这为兰花野生种源的保存开辟了新途径。

经过多年的发展,我国学者在花卉组培快繁技术领域内取得了不少的研究成果,一些名贵花卉的组培苗的生产已经进入了商业化阶段。但和国外相比,我国快繁研究无论从广度还是深度上都存在着较大的差距。国外研究品种多,不仅研究种间差异,还研究无性系间的差异。这有助于发现基因型植物组织培养成功的经验。更为重要的是对植物组织培养苗各阶段的生长特性、遗传稳定性及组培苗田间表现等方面进行了研究,这有助于确定继代培养合适的代数和培养时间,把握适时更新培养材料,这些都是影响苗木遗传稳定性的重要因素。花卉体细胞胚胎发生是花卉组织培养中

…………………………………… 密……………………………… 封…………………………. 线………………………………

的一个研究热点,国外学者从不同角度介绍了花卉体细胞胚胎发生中生理[10]彭爱红等.观赏植物组织培养与基因工程研究进展(综述)[J]亚热带生化的变化及体胚发生过程中植物激素对其的影响,体胚发生与胚性基因植物科学,2002,31(2):58-63 表达的关系,体胚发生的无性系变异等。此外,在培养环境条件控制方面的工作做得更细、更精,更容易对培养物的反应做出反应。这些研究对于促进植物快繁技术体系的完善和实现组培苗商品化、工厂化生产都是十分必要的。相比之下,我国的快繁技术研究大多还仅仅局限于不同材料再生植株研究,即研究的重点在于确定组织培养中控制分化、生长。生根的主要因素,只重视培养基、培养条件的优化选择,缺乏进一步深层次的研究,缺乏系统性。因此,还需要进一步研究与实践。参考文献: [1] 葛坤.植物组织培养在花卉领域中的应用[J]吉林农业,2012,3:180 [2] 张爱华.植物组织培养技术在花卉领域中的应用[J]大江周刊*论坛,2013,3:90 [3] 姚丽娟.花卉类植物组织培养技术现状及在温州花卉产业发展中的应用[J]温州农业科技,2002,4:42-44 [4] 是枝一春著何文竹译花卉组织培养的现状和动向--植物组织培养在园林方面的应用[J]组织培养,1985,11(9):32-34 [5] 赵一鹏,宋建伟等. 植物组织培养及其在园艺上的应用[J]河南职业技术师范学院学报,2002,30(3):30-32 [6] 蔡汉权,李粉玲,林珊珊. 花卉脱毒快繁技术研究进展[J]江西科学,2006,24(2):124-126 [7] 徐程等.中国兰的组织培养[J]植物生理学通讯,2002,38(2)171-173 [8] 谷风.花卉业,何时告别低小散[J]温州日报,2002,1:31 [9]申玉华.植物组织培养技术在花卉栽培方面的应用概况[J]赤峰学院学报,200521(2):25-26

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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

课题7 静电现象的应用 学习目标: 1.知道静电感应现象以及、静电平衡状态以及静电平衡的条件。 2.知道处于静电平衡的导体的特点。 3.知道尖端放电现象以及静电屏蔽现象及其应用。 活动方案: 活动一:回顾前面学过的静电感应现象,研究静电平衡状态下导体的电场。阅读课本相关内容,回答以下问题: 1.静电感应现象: 2.导体置于电场中时,自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,自由电荷会一直运动吗? 3.静电平衡状态:导体中(包括表面)不再发生定向移动的状态叫做。4.处于静电平衡状态下导体的特点: ⑴处于静电平衡状态的导体,其内部场强; ⑵处于静电平衡状态的整个导体是个,它的表面是个。 ⑶电场线导体表面(因为电场线垂直于等势面)。 5.完成课本28页的第1题。 活动二:通过实验演示,归纳导体内部与外表面上电荷的分布规律: 静电平衡时,导体上电荷分布的特点: ⑴导体内部电荷,电荷只分布在导体的。 ⑵在导体的表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的),凹陷 的位置几乎电荷。 活动三:利用生活中的事例,了解尖端放电和静电屏蔽的用途与危害: 阅读课本“尖端放电”“静电屏蔽”部分,完成下列内容。 1.空气的电离:空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈运动,把空气中的气体分子撞“散”,也就是使分子中的正负电荷的现象。 2.尖端放电: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,这相对于导体从尖端电荷,这个现象叫做尖端放电。 3.静电屏蔽:把一个电学仪器放在封闭的金属壳里,即使壳外有电场,由于壳内场强保持为,外电场对壳内的仪器也不会产生,金属壳的这种作用叫做静电屏蔽。 4.超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服,为什么要用包含金属丝的织物制成? 课堂反馈: 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

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。

静电现象的应用教案(教师版)

1.7静电现象的应用 【重点难点】 1.静电场中静电平衡状态下导体的特性,即其电荷分布、电场分布等是重点。 2.运用电场有关知识,分析、推理出实验现象的成因是难点。 教学过程 静电感应——静电平衡——静电平衡的特点——导体上电荷分布特点——尖端电荷汇聚——尖端放电——避雷针——静电屏蔽——静电屏蔽的应用 一、静电感应 1、演示实验静电感应现象 静电感应现象:在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷,这种现象叫静电感应现象.当外电场撤掉,导体两端电荷又中和,可见静电感应现象中导体上净电荷仍然为零. 将不带电的导体置于电场中时,导体那自由电荷受力,发生定向移动,从而重新分布.重新分布的电荷在导体内产生一个与原电场反向的电场,阻碍电荷定向移动,该电场与外电场叠加,使导体内部的电场减弱,只要内部场强不为零,导体两面的正负电荷便继续增加,导体的内部电场就会继续削弱,直至导体内部的合场强都等于零的时候为止,这时导体内自由电子不再发生定向移动. 导体中(包括表面)没有电荷的定向移动的状态,叫做静电平衡状态. 总结:①静电平衡状态:导体上处处无电荷定向移动的状态. ②特征:导体内部处处场强为零.在这个特征基础上进行推论,可得静电场中导体的特点. 2、强调:处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零.而且处于静电平衡状态的导

体,电荷只能分布在导体外表面上.这是为什么呢?为了验证这一点,可采用反证法,若导体内部有净电荷,电荷周围有电场,那么导体内部电场强度将不为零,电荷将发生定向移动. 二、静电现象的应用 1、尖端放电 原因:因为在尖端附近强电场的作用下空气中残留的离子会发生激烈的运动。在激烈的运动过程中它们和空气分子相碰时,会使空气分子电离,从而产生大量新的离子,这就使空气边得易于导电。与尖端上电荷同号的离子受到排斥而飞向远方,蜡烛的火焰偏移就是受到这种离子形成的“电风”吹动的结果。 在强电场作用下,物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端,弯曲很厉害处)附近,等电位面密,电场强度剧增,致使这里空气被电离而产生气体放电现象,称为电晕放电.而尖端放电为电晕放电的一种,专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象 2)、闪电防护 雷鸣电闪时在室外的人,为防雷击,应当遵从四条原则. 一是人体应尽量降低自己,以免作为凸出尖端而被闪电直接击中 二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害.所谓跨步电压是雷击点附近,两点间很大的电位差,如若人的两脚分得很开,分别接触相距远的两点,则两脚间便形成较大的电位差,有强电流通过人体使人受伤害. 三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近,不可手持金属体高举头顶. 四是不要进水中,因水体导电好,易遭雷击. 总之,应当到较低处,双脚合拢地站立或蹲下,以减少遭遇雷的机会. 【知识总结】 一、静电平衡状态下导体的电场 1.静电平衡状态 处于电场中的导体内外电场相互叠加,使导体内部电场减弱,直至为零,导体内部自由电子不再发生定向移动的状态. 2.处于静电平衡状态下导体的特点 (1)处于静电平衡状态下的导体,内部场强处处为零.

静电平衡的特征及应用

(在靠近带电体端感应出异种电荷,在远离带电体端感应出同种电荷) ②也可以从电势的角度来解释,导体中的电子总是沿电势高的方向移动。 2. 静电平衡 (1)静电平衡 发生静电感应后的导体,两端面出现等量感应电荷,在导体内部,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 增大到与原电场等大时,导体内合场强为 零,自由电子定向移动停止,这时的导体处于静电平衡状态。

注意:没有定向移动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)处于静电平衡状态下的导体的特点 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的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。 (因为假如导体中某两点电势不相等,则这两点有电势差,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;(因为假如不是这样,场强就有一个沿导体表面的分量,导体上的电荷就会发生定向移动,这就不是平衡状态了) ④净电荷分布在导体的外表面,越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷的位置几乎没有电荷,内部没有净电荷。曲率半径小的地方,面电荷密度大,电场强,这是避雷针的原理。 3. 尖端放电 (1)空气的电离:导体尖端电荷密度大,电场很强,带电粒子在强电场作用下剧烈运动撞击空气分子,从而使分子的正负电荷分离的现象。 (2)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,相当于导体从尖端失去电荷的现象。 4. 静电屏蔽 (1)定义:把一个电学仪器放在封闭的金属壳里,即使壳外有电场,由于壳内场强保持为零,外电场对壳内的仪器也不会产生影响的现象。 (2)静电屏蔽的两种情况及本质 ①导体内部不受外部电场的影响。 ②接地的封闭导体壳内部电场对壳外空间没有影响。 本质:两种情况中,屏蔽的本质是静电感应,使得某一部分空间场强为零,不受电场影响。

静电现象的应用

《静电现象的应用》教学设计 教学内容人教版物理选修3-1《静电现象的应用》 教学目标 一、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.知道静电平衡时,净电荷只分布在导体表面且导体内部场强处处为零的特点。 3.静电屏蔽及其应用 4.通过对静电平衡状态下导体内部场强处处为零的推导过程培养学生逻辑推理的能力。 二、过程与方法 借助实物与演示实验,分析静电平衡时导体上的电荷分布和内部场强的特点,从而得到静电保护的方法。 三、情感、态度与价值观 观察生活中的现象,体会生活、生产中的静电现象,培养探索乐趣。 教学重点 1.静电平衡状态下导体的特点。 2.静电屏蔽及其应用。 教学难点 应用静电平衡的知识,理解静电平衡的特征,认识导体的电荷分布特点。 教学方法实验情境教学法 教学过程

(一)实验引入:借用原人教版高中物理第一册课本绪言中“笼外电闪雷鸣,笼内小鸟安然无恙”实验情境引入,设疑激趣。(二)讲解新课: (设问)1.电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有什么的作用? 2.金属导体的重要特征(导电的原因)是什么? (答) 1.电场对放入其中的电荷有力的作用。 2.(课件展示说明)金属导体内部有大量的自由移动的电荷(电子)。 (设问)3.如果我们给上边的金属导体加上一个匀强电场,导体会有什么变化呢? (用多媒体课件展示情境,即课本23页图1.7—1) 思考讨论: 1.导体两端的感应电荷会在空间产生电场吗? 2.产生电场的方向怎样? 3.现在空间中有几个电场存在? 4.感应电荷产生的电场与外电场叠加,使导体内部的电场怎样变化? 5.内部的电场被减弱了,但自由电子是不是仍然要受到电场力的作用,继续定向移动?

高中物理《静电现象的应用》

静电现象的应用 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。 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。 1.静电平衡的定义 当导体内部各点的①合电场强度等于0时,导体内部的②自由电子不再发生③定向移动。这时我们就说导体达到了静电平衡。 2.处于静电平衡的导体的特征 (1)处于静电平衡状态的导体,内部的电场处处为④零。 (2)处于静电平衡状态的导体,其外表面附近任何一点的电场强度方向必定与这点表面⑤垂直。 (3)处于静电平衡状态的整个导体是个⑥等势体,它的表面是个⑦等势面。 3.静电平衡时导体上的电荷分布特点 (1)导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的⑧表面。 (2)在导体的外表面,越⑨尖锐的位置电荷的密度越大, ⑩凹陷的位置几乎没有电荷。 4.尖端放电 导体的尖端附近的电场很 强 ,会使周围空气电离,电离产生的与导体尖端的电荷符号 相反的粒子与尖端上的电荷 中和 ,相当于导体从尖端失去电荷,这种现象叫作尖端放电。 5.静电屏蔽 由于导体壳内部的电场强度保持为 零,壳外电场不会对壳内仪器产生 影响 , 金属壳的这种作用叫作静电屏蔽。 主题1:探究静电平衡 阅读教材中“静电平衡状态下导体的电场”部分的内容,参看下图回答下列问题。 (1)金属导体的微观结构如何? (2)如图甲所示,金属导体在电场E0中自由电子怎样移动? (3)如图丙所示,导体内自由电子是否会一直定向移动? (4)如图乙所示,当导体ABCD的两面分别聚集正负电荷时,会出现什么结果? 主题2:导体上电荷的分布 观察实验现象:实验1, 实验2, 阅读教材中“导体上电荷的分布”的相关内容,试回答处于静电平衡的导体上电荷的分布情况有什么特点。 实验结论:1, 2,

《静电现象的应用》教案

《静电现象的应用》教案 教学内容 人教版物理选修3-1《静电现象的应用》 教学目标 一、知识与技能 . 知道静电感应产生的原因,理解什么是静电平衡状态。 2. 知道静电平衡时,净电荷只分布在导体表面且导体内部场强处处为零的特点。 3. 静电屏蔽及其应用 4.通过对静电平衡状态下导体内部场强处处为零的推导过程培养学生逻辑推理的能力。 二、过程与方法 借助实物与演示实验,分析静电平衡时导体上的电荷分布和内部场强的特点,从而得到静电保护的方法。 三、情感、态度与价值观 观察生活中的现象,体会生活、生产中的静电现象,培养探索乐趣。 教学重点 .静电平衡状态下导体的特点。

2.静电屏蔽及其应用。 教学难点 应用静电平衡的知识,理解静电平衡的特征,认识导体的电荷分布特点。 教学方法 实验情境教学法 教学过程 (一)实验引入:借用原人教版高中物理第一册课本绪言中“笼外电闪雷鸣,笼内小鸟安然无恙”实验情境引入,设疑激趣。 (二)讲解新课: (设问)1.电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有什么的作用? 2.金属导体的重要特征(导电的原因)是什么? (答)1.电场对放入其中的电荷有力的作用。 2.(展示说明)金属导体内部有大量的自由移动的电荷(电子)。 (设问)3.如果我们给上边的金属导体加上一个匀强电场,导体会有什么变化呢? (用多媒体展示情境,即课本23页图1.7—1) 思考讨论: .导体两端的感应电荷会在空间产生电场吗?

2.产生电场的方向怎样? 3.现在空间中有几个电场存在? 4.感应电荷产生的电场与外电场叠加,使导体内部的电场怎样变化? 5.内部的电场被减弱了,但自由电子是不是仍然要受到电场力的作用,继续定向移动? 6.继续定向移动的结果是什么? 7.最终达到一种特殊的状态,内部的场强处处为零,定向移动停止。 得出结论:处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,内部的场强处处为零。 8.把上边的实心导体挖空,变成一个导体壳,对静电平衡状态有影响吗? 9.如果把一个小的导体放入导体壳中,小导体还会发生静电感应现象吗? 设计意图:通过问题串组织教学,让学生认识逐步深化。 前后呼应:现在你该明白“笼外电闪雷鸣,笼内小鸟安然无恙”了吧? (教师讲解)静电现象在现代生产、生活和科学技术中的应用: .有的电学仪器和电子设备的外面套有金属罩 2.中国科技馆高压放电区的保护

静电现象及其应用

-- ++++B +--- 1 71--静电现象及其应用 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。 知识点复习: 1.静电感应: 把金属导体放在外电场E 外中,由于导体内的自由电子受电场力作用定向移动,使得导体两端出现等量的异种电荷,这种由于导体内的自由电子在外电场作用下重新分布的现象叫做静电感应。(在靠近带电体端感应出异种电荷,在远离带电体端感应出同种电荷).由带电粒子在电场中受力去分析。 静电感应可从两个角度来理解: ①根据同种电荷相排斥,异种电荷相吸引来解释; ②也可以从电势的角度来解释,导体中的电子总是沿电势高的方向移动. 2.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。 3.处于静电平衡状态的导体的特征: (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,面电荷密度大,电场强,这是避雷针的原理。 4.静电屏蔽: 处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零,导体壳(或金属网罩)能把外电场“遮住”,使导体内部区域不受外部电场的影响,这种现象就是静电屏蔽。 静电屏蔽不是金属网把外电场挡在了罩外面,而是外电场的金属网上感应电荷的电场在罩内合场强为零。 课堂例题 【例1】如图1-7-1所示中的A 是置于一绝缘支架上的带正电的金属球,B 是放在A 附近的绝缘枕形金属导体,当发生静电感应现象达到稳定状态时,B 的左端出现负电荷,右端出现正电荷。若用导体将B 的左端接地后,立即切断接地导线并移开金属球A ,这时枕形导体B 带什么性质的 电荷?

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