人教版选修3-1 1.7 静电现象的应用 教学设计-教学文档

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选修3-1-1.7静电现象的应用教案(讲义)有答案

选修3-1-1.7静电现象的应用教案(讲义)有答案

1.7《静电现象的应用》一、【学习与讨论】学点一 :处理静电平衡的“观点”1.远近观“远近观”是指处于静电平衡状态的导体,离场电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷,而导体的中间部分可认为无感应电荷产生.2.整体观“整体观”是指把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时,就可把它们看作是一个大导体,再用“远近观”判断它们的带电情况.学点二 :静电平衡两种情况的实现方法和其本质是什么?1.两种情况(1)导体内空腔不受外界影响,如图1-7-2甲所示.(2)接地导体空腔外部不受内部电荷影响,如图乙所示.图1-7-22.实现过程(1)如图甲,因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零,达到静电平衡状态,对内实现了屏蔽.(2)如图乙,当空腔外部接地时,外表面的感应电荷将因接地传给地球,外部电场消失,对外起到屏蔽作用.3.本质:静电感应与静电平衡.二、【探索与分析】为什么可以把导体的带电情况看成“面分布”?我们知道导体达到静电平衡后,电荷是分布在它的表面的,下面我们通过一个带电金属球的案例计算,说明把金属导体看成“面分布”的理由.设金属球的半径为R ,从手册上查得空气的击穿场强为E m =3×106 V/m ,空气中该金属球所能带的最大电荷量为Q m ,可以从公式E m =k Q m R 2来计算,这样Q m =E m ·R 2k. 金属球表面每单位面积带电荷量Q =Q m 4πR 2=E m 4πk ,把数据代入得Q =3×1064π×9×109 C/m 2=2.65×10-5 C/m 2.原子直径d 约为2×10-10 m ,一个原子在金属球表面所占的面积为πd 24=π×(2×10-10)24m 2=3.14×10-20 m 2 一个表面原子的带电荷量为q =Q πd 24=2.65×10-5×3.14×10-20 C =8.3×10-25 C 一个电子电荷量e =1.6×10-19 C ,当金属球带电荷量最多时(此时球外表面场强为空气击穿场强),与表面一个原子相关大小面积所带电荷量只有8.3×10-25 C ,连一个电子电荷量都不到,由此我们有充分理由把金属导体带电看成“面分布”. 三、静电平衡下的导体【例1】 如图所示,一导体球A 带有正电荷,当只有它存在时,它在空间P 点产生的电场强度的大小为E A .在A 球球心与P 点连线上有一带负电的点电荷B ,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度大小为E B.当A、B同时存在时,根据场强叠加原理,P点的场强大小应为( )A.E B B.E A+E BC.|E A-E B| D.以上说法都不对答案 D 解析当带电导体球周围无其他导体或带电体存在时,导体球上的电荷将均匀分布在导体球表面.根据题意,均匀分布在导体球上的电荷在P点产生的场强为E A,当把点电荷放在B点后,虽然导体球所带的总电荷量未变,但因静电感应,导体球上的电荷将重新分布,直到达到静电平衡.这时,导体球上的电荷在P点产生的场强E A′不等于E A.由于点电荷不涉及电荷如何分布的问题,它在P点产生的场强与周围是否存在其他电荷无关,所以仍为E B,当点电荷与导体球A同时存在时,P点的场强应由E A′与E B叠加而成,而不是由E A与E B叠加,这样就能立即断定A、B、C三个选项都是不对的.四、静电平衡【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,如图所示,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的位置都不变答案 B 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,使小球A不受外电场的作用,所以A的位置不变.自学检测:1.下列措施中,属于防止静电危害的是( )A.油罐车后有一条拖在地上的铁链条B.小汽车上有一根露在车面上的小天线C.在印染厂中保持适当的湿度D.在地毯上夹杂0.05~0.07 mm的不锈钢丝导电纤维答案ACD 解析B选项属于防止静电平衡.2.下图中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( )答案AD3.如图所示,在球壳内部球心放置带电荷量+Q的点电荷,球壳内有A点,壳壁中有B 点,壳外有C点,则下列说法正确的是( )A.A、B两点场强均为零B.E A>E B>E CC.如果A、C和球心在一条直线上,则A、C两点的场强方向相同D.B点场强方向指向球心答案 C 解析+Q放在球壳内,由于静电感应,内壁感应出负电荷,外壁感应出等量的正电荷.如下图所示,是+Q与感应电荷产生的电场线形状,球壳壁内部场强为零,其他地方的场强与仅存在点电荷+Q时产生的场强相同,故E A>E C>E B;如果A、C和球心在一条直线上,则A、C两点场强方向相同.4.处于静电平衡状态的导体的特点是什么?答案(1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零(2)导体表面任一点的场强方向与该处的表面垂直(3)净电荷只能分布在导体的外表面上,电荷在导体的外表面上的分布往往是不均匀的,越尖的地方,电荷分布的密度越大,附近的电场也越强.对一孤立的带电导体,可视为导体处于自己所带电荷的电场中,达到静电平衡时,也有以上特点.典型例题:题型一静电现象的应用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( )A.用取电棒(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思维步步高空腔导体的特点是什么?空腔导体的外壁和内壁的带电情况如何?使验电器金属箔片张开的方法有几种?解析在A选项中先和B的内壁接触后,由于B的内壁本身没有电荷,所以再接触A 时验电器箔片不张开.答案BCD拓展探究在一个导体球壳内放一个电荷量为+Q的点电荷,用E p表示球壳外任一点的场强,则( )A.当+Q在球壳中央时,E p=0B.不论+Q在球壳内何处,E p一定为零C.只有当+Q在球心且球壳接地时,E p=0D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,E p一定为零答案 D 解析如果球壳不接地,球壳内部放入的电荷会产生电场,这个电场周围的导体会感应出电荷,形成新的电场.方法总结带电球壳的特点是:①所有电荷都分布在球外表面上,球壳内部没有净电荷.②球壳内场强为零.③如果在球壳内部放入电荷,则电场线在球壳上中断.题型二静电平衡一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正电荷,其电场分布是下图中的哪一个( )思维步步高在金属球内部的电场分布情况如何?球壳起到什么作用?在球壳外还有没有电场存在?如果有,电场指向什么方向?解析在球壳内、外表面之间不会有电场存在,球壳的内表面上应该分布的是负电荷,外表面上应该分布的是正电荷,所以B选项正确.答案 B拓展探究如果把该电荷移到球壳外,请叙述一下电场的分布情况.答案当电荷移动到球壳以外之后,球壳对电场产生屏蔽,球壳内部没有电场线.方法总结导电体放在导体内部,导体内壁感应出电荷,根据电荷守恒定律,外壁和内壁所带电荷性质相反;当电荷放在导体外部,靠近导体处感应出异种电荷,根据电荷守恒定律,远离导体处感应出同种电荷.课堂检测:一、选择题1.人们在晚上脱衣服时,有时会看到火花四溅,并伴有“劈啪”声,这是因为( ) A.衣服由于摩擦而产生了静电B.人体本身是带电体C.空气带电,在衣服上放电所致D.以上说法均不正确答案 A 解析若我们身穿含有化纤成分的衣服,且始终在运动,使衣服与衣服之间、衣服和皮肤之间不停地摩擦,在摩擦中会使衣服上带有异种电荷.在脱衣服时正电荷和负电荷碰到一起就产生放电现象,于是我们听到“劈啪”的放电声音,若是晚上还可以看见火花四溅的现象.2.一金属球,原来不带电,现沿球直径的延长线放置一点电荷,如图所示.球内直径上a、b、c三点场强大小分别为E a、E b、E c,三者相比( )A.E a最大B.E b最大C.E c最大 D.E a=E b=E c答案 D3.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两点场强不相等C.感应电荷产生的附加电场E A<E BD.当电键S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动答案AD 解析处于静电平衡状态的导体内部合场强为零,所以A选项正确.当电键闭合,导体和大地是一个整体,导体处于这个整体的尖端,把负电荷从地球上吸引过来,所以D选项正确.4.如图所示,金属球壳原来带电,而验电器原来不带电,现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连.验电器的金属箔将( )A.不会张开B.一定会张开C.先张开,后闭合D.可能张开答案 A5.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上有感应电荷答案 D 解析当将带正电Q的小球放入M的空腔中时,对M产生静电感应使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-Q正好中和,使外表面不带电,实际上是M所带-Q被吸引至内表面,所以金属球M外部不存在电场,不能对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N的空腔中时,对N产生静电感应,使N内表面带负电荷,N外表面带正电荷,N外部有电场,对R产生静电感应,使左端带负电,右端带正电.选项D正确.6.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )答案 B 解析 带负(正)电的金属球靠近不带电的验电器时,在验电器上感应出异种电荷,验电器的顶端带上了正(负)电荷,金属箔片带上了负(正)电.7.如图所示,A 、B 为两个带等量异号电荷的金属球,将两根不带电的金属棒C 、D 放在两球之间,则下列叙述正确的是( )A .C 棒的电势一定高于D 棒的电势B .若用导线将C 棒的x 端与D 棒的y 端连接起来的瞬间,将有从y 流向x 的电子流C .若将B 球接地,B 所带的负电荷全部流入大地D .若将B 球接地,B 所带的负电荷还将保留一部分答案 ABD 解析 由图所示的电场线方向可知A 、B 、C 、D 的电势高低为U A >U C >U D >U B .当用导线将C 棒的x 端与D 棒的y 端连接的瞬间,将有自由电子从电势低的D 棒流向电势高的C 棒,这时C 与D 已通过导线连接为一个导体了,静电平衡后,它们的电势相等,C 的x 端仍带负电,D 的y 端仍带正电,而C 的右端及D 的左端均不带电,即C 右端的正电荷与D 左端的负电荷中和掉了.当将B 球接地时,一部分自由电子从低于大地电势的B 球上流向大地,而一部分电子受到D 棒y 端正电荷的吸引而保留在靠近y 的近端处,如果把带正电的A 球移走,接地的B 球上的负电荷才全部流入大地.故选项A 、B 、D 正确.二、计算论述题8.在正点电荷Q 附近有两个绝缘导体M 、N ,由于静电感应发生了如图6所示的电荷分布,当用导线将a 、d 两点连接起来时,导线中是否有电流流过,如果有电流,电流的方向是怎样的?答案 有a →d 的电流9.如图所示,在孤立点电荷+Q 形成的电场中,金属圆盘A 处于静电平衡状态.若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内,试在圆盘内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示,要求严格作图)答案 见解析图 解析 画出感应电荷形成的附加电场在圆盘内的三条电场线(实线),如下图所示.圆盘A 处于静电平衡状态,因此内部每点的合场强都为零,即圆盘A 内的每一点,感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q 在那点产生的电场强度大小相等、方向相反,即感应电荷产生的电场线与点电荷Q 产生的电场线重合,且方向相反(注意图中的虚线是为了确定A 内的实线而画出的,它并不表示A 外部的电场线).10.为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面是面积S =0.04 m 2的金属板,间距L =0.05 m ,当连接到U =2 500 V 的高压电源正、负两极时,能在两金属板间产生一个匀强电场,如图8所示.现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒1013个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电荷量为q =+1.0×10-17 C ,质量为m =2.0×10-15 kg ,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力.求合上电键后:(1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附?(2)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功?(3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大?答案 (1)0.02 s (2)2.5×10-4 J (3)0.014 s解析 (1)由题可知,只要上板表面的烟尘能被吸附到下板时,烟尘即被认为全部吸收.烟尘所受静电力为F =qU /L ,L =12at 2=12F m t 2=qUt 22mL 得t = 2m qUL =0.02 s (2)由于板间烟尘颗粒均匀分布,可以认为烟尘的质心位于板间中点位置,因此,除尘过程中静电力对烟尘所做总功为W =12NSLqU =2.5×10-4 J. (3)解法一 设烟尘颗粒下落距离为h ,则板内烟尘总动能E k =12mv 2·NS (L -h )=qU Lh ·NS (L -h ).当h =L 2时,E k 达最大.又据h =12a 21t 则t 1= 2h a = m qUL =0.014 s 解法二 假定所有烟尘集中于板中央,当烟尘运动到下板时,系统总动能最大. 则L 2=12at 21 所以t 1= m qUL =0.014 s。

人教版选修3-1 1.7 静电现象的应用 教学设计

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人教版选修3-1 1.7 静电现象的应用教学设计教学过程一、复习提问,引入新课1、思考与讨论:(1)电场的基本性质是什么?(2)金属导体的微观结构如何?自由电子怎样移动?(3)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?(4)最终会出现怎样的现象?金属导体内部特征2、问题:当我们把导体放入电场中,导体上的自由电荷处于电场中将受电场力作用,这时的导体与无电场时的导体相比有什么不同特征?(引导学生分析,介绍金属导体内部结构特点以及分析金属导体在放在电场中的现象.)总结:若是金属导体,自由电子在电场力作用下将发生定向移动使两端出现不同的电荷分布,从而引起导体的某些新的性质.二、新课内容:(一)静电感应1、演示实验:静电感应现象静电感应现象:电原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.且导体表面附近任何一点的电场线与这点的表面垂直。

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。

物理人教选修3-1教学设计:1.7 静电现象的应用含解析

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教学设计7 静电现象的应用本节分析本节是对静电感应的深入研究和具体应用.本节是这一章的难点,内容比较抽象,在生产生活中的涉及面广,但不是学习的重点.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.学好本节的关键是做好静电实验,但静电实验的成功率低,一旦实验失败,将影响到学生的理解.本节也准备了实验的实录,播放录像同样具有说服力,但需要引导学生分析失败的原因.学情分析学生在学习本节之前已接触过静电平衡,静电平衡是一个很快的过程,学生可能观察不到明显的现象,所以理论讲解显得尤为重要.更重要的是通过演示,让学生见识这种现象,明白其中的奥妙.本节不是高考内容,但是与生活息息相关.为了更好地提高学生应用能力,建议让学生积极参与实验.教学目标错误!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电场强度处处为零.(3)知道静电屏蔽及其应用.错误!过程与方法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.错误!情感、态度与价值观通过对实验的观察和推理,培养学生科学的研究方法,以及严谨认真的学习态度.教学重难点错误!重点:静电现象的应用.错误!难点:静电感应现象的解释.教学方法推理归纳法、问题解决法、实验法.教学准备验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干等.教学设计(设计者:孙登照)教学过程设计1.金属导体的特征由做热振动的正离子和做无规则:在源电荷的电场中引入金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.4.静电平衡状态下导体的特点A、B、C点的带电情况点带点最多,凹槽内不带设计意图:通过实验,让学生了解电荷的分布情况.)尖端放电的应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施是一个或几个尖锐的金属棒,安净电荷只分布在外表面,内表面不带电,空腔内没有电场。

静电现象的应用 说课稿 教案 教学设计

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静电现象的应用一、课题:人民教学育出版社高中物理选修3-1第一章第七节《静电现象的应用》二、教学材分析:处于人民教学育出版社高中物理选修3-1第一章《静电场》第七节,本章前六节主要从力和功能关系方面研究静电场,为章内后三节内容的教学与学习奠定了基础知识和构建了思维模型。

根据课程标准的要求:了解静电现象及其在学生活和学生产中的应用,能用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。

作为静电场中特有的静电感应现象,本节是对该现象的深入研究,并由此引出其在学生产学生活中的广泛应用价值。

《静电现象的应用》这节内容是本章的难点,内容抽象且深奥,现实学生产学生活中应用范围较广,实例较有趣味性和实用性。

本章作为高中电磁的基础,本节则体现着该章基础内容的实例应用,凸显出了分析动力知识和电知识相结合的分析问题的一般过程思路和方法。

其中有关导体的静电平衡状态的内容处理应基于学生已有的静电场基础知识,并结合学生的动力基础从而展开电场中动态问题的分析教学,内容看似抽象复杂,实则意义非凡,为展开电磁的教学提供了一般的引领示范作用。

从学生活角度走进物理进行本节课《静电现象的应用》的研究学习,学生体验了物理中所提及的静电感应现象就在身边且学生产学生活中涉及面广,现实学生活中的实例更能说服学生从学生活中发现物理规律和构建分析物理问题的思维模式,让学生认识到学生活现象就是物理研究的大宝库,物理来自于学生活,更应用于学生活。

三、情分析:处于高二年级的学生,其具有一定的物理素养和知识储备。

学生在高中必修一和必修二中已掌握了动力的基础内容和具有了一定的分析简单动态平衡问题的能力,利用静电场的基础知识并结合已有的物理知识体系,对于学生而言理解静电感应现象比较容易,然而导体的静电平衡状的理解相对较为抽象且复杂,需要教学师在教学内容方面的必要引导和帮助学生释放的思想“包袱”,鼓励学生大胆的提高自身的分析能力,从而使其树立信心。

静电现象在现实学生产学生活中的应用,比如静电平衡、尖端放电、静电分离、静电除尘等内容,教学基于学生对导体的静电平衡状态的理解,考察学生的分析能力,在教学师的适当引导下,实例应用对于学生而言比较容易接受,在实验活动中利于学生理解物理规律、构建物理思维,无形之中提高其综合分析能力。

人教版选修3-1物理1.7《静电现象的应用》教学设计

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静电现象的应用【教学设计】教学过程一、实验引入,复习提问1、思考与讨论:通过实验引入,并让学生讨论回答:(1)什么是静电感应现象?(2)静电感应的实质是什么?(3)是什么力使导体中的正负电荷分开,电荷重新分布稳定后,导体表面和内部有电荷移动吗?问题:把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中,结果如何呢?讨论线索:1、金属导体为什么容易导电?2、自由电子如何移动?3、自由电子会在什么地方聚积?4、电子的聚积会出现怎样的结果?5、 最终会出现怎样的现象?(利用线索引导学生分析,介绍金属导体内部结构特点以及分析金属导体在放在电场中的现象.) 总结:若是金属导体,自由电子在电场力作用下将发生定向移动使两端出现不同的电荷分布,从而引起导体的某些新的性质. 二、新课内容: (一)静电平衡状态动画演示:静电平衡状态将不带电的导体置于电场中时,导体内自由电荷受力,发生定向移动,从而重新分布。

重新分布的感应电荷在导体内产生一个与外电场反向的电场,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,直至导体电 原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。

总结:①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。

②特征:导体内部场强处处为零。

在这个特征基础上进行推论,可得静电场中导体的其他特点:导体表面附近任何一点的电场线与这点的表面垂直;处于静电平衡状态的整个导体是个等势体。

(二)、导体上电荷分布探究——法拉第“圆筒实验”播放法拉第圆筒实验的实验视频。

由实验视频可以得出结论:特点1:达到静电平衡时,导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面。

特点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,凹陷的地方几乎没有电荷。

(三)、尖端放电1、尖端放电导体尖端的电荷密度大,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。

人教版选修3-1:1.7静电现象的应用 学案-最新教育文档

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1.7静电现象的应用【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,知道处于静电平衡的特征,了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。

2.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。

【学习内容】【典型例题】例1、如图所示,在孤立点电荷+Q形成的电场中,金属圆盘A处于静电平衡状态.若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内,试在圆盘内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示,要求严格作图)例2、一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正电荷,其电场分布是下图中的哪一个() 引申:如果把该电荷移到球壳外,请叙述一下电场的分布情况.例3、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)的空心金属球壳,O为其内部一点,则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小________ 方向_________.【课后巩固】1.下列措施中,属于防止静电危害的是()A.油罐车后有一条拖在地上的铁链条B.小汽车上有一根露在车面上的小天线C.在印染厂中保持适当的湿度D.在地毯上夹杂0.05~0.07 mm的不锈钢丝导电纤维2.一金属球,原来不带电,现沿球直径的延长线放置一点电荷,如图所示.球内直径上a、b、c 三点场强大小分别为E a、E b、E c,三者相比()A.E a最大B.E b最大C.E c最大D.E a=E b=E c3.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两点场强不相等C.感应电荷产生的附加电场E A<E BD.当电键S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动4.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()5.避雷针顶端一般做成____________,验电器的金属杆上端一般做成____________。

人教版高中物理选修3-1第一章第七节静电现象的应用 教学设计

人教版高中物理选修3-1第一章第七节静电现象的应用 教学设计

《静电现象的应用》教学设计三门中学刘堂锦一、教学设计思想以人民教育出版社全日制普通高级中学教科书《物理》选修3-1第一章第七节“静电现象的应用”为教学内容,在前期分析的基础上,制定教学目标,设计学习环境和教学策略,进行教学设计。

本节课的设计力争以学生为中心,以生产生活中的实例为背景,在理论探究和实验探究中,培养学生独立思考、分析问题能力,增强探究意识,在研究、学习过程中让学生感受物理知识来源于生活,又服务于生活。

二、前期分析静电现象的应用是继学习了电荷、电荷之间相互作用的规律、描述静电场的性质的相关物理量等知识后,一节重要的核心内容的拓展与应用课。

教材首先回顾前面学习的静电感应现象,在此基础上提出了静电平衡概念,进一步总结了静电平衡的特征,然后结合静电平衡时导体的电荷分布特点提出了尖端放电现象,并介绍了生活中尖端放电的的应用—避雷针和现象—电晕;接下来在“演示:研究空腔导体内表面的电荷”基础上,对静电屏蔽采用了先理论后实验验证的方案,之后,又介绍了高压线屏蔽的方法。

教材的这种编写思路清晰,层次分明,重视理论推理与实验验证相结合,符合学生的认知,将物理知识与生产、生活相结合,会引起学生对知识应用社会的关注。

但是学生如果按照教材这种编排去展开学习会产生几点疑惑。

疑惑一:静电现象到底是一种怎样的现象?疑惑二:静电平衡状态是不带电的导体在电场中达到的状态,那么带电的导体会不会达到呢?教材关于这方面在导体的电荷分布中仅仅是蜻蜓点水,一笔带过。

疑惑三:为什么越尖锐的位置电荷的密度越大。

在本节课前,学生已学习了静电场的知识,具有一定的综合运用知识解决实际问题的能力,学生对物理问题的探究普遍感兴趣,也具有一定的探究能力,但静电平衡状态的建立过程和带电导体的电荷分布还是比较抽象,有一定的学习难度。

针对以上分析,本节课的设计中力求通过静电现象应用的一些实例,触动思考,并通过实验、学生自主分析,理解静电平衡的特征和了解尖端放电原理。

【高中物理】高中物理教案选修3-1 1.7静电现象的应用

【高中物理】高中物理教案选修3-1 1.7静电现象的应用

教学设计:高中课程标准.物理(人教版)选修3-1主备人:陈卫东学科长审查签名:1.7静电现象的应用(一)内容及解析1、内容:本节主要介绍静电屏蔽的基本知识。

2、解析:这一节要使学生知道静电屏蔽是指得出中的导体的自由电子在外电场作用下移动,在导体两端出现电荷,在导体内产生电场,导体内任一点的电场就是外电场与内电场的叠加,合场强为零。

(二)目标及其解析1、知道静电感应产生的原因。

2、知道静电平衡状态及静电平衡下导体的特点。

3、知道静电屏蔽及其应用。

思考题1在什么条件下物体处于平衡状态?思考题2在静电感应中,是什么力使导体中的正、负电荷分开?电荷重新分布后,导体会发生什么样的想象呢?(三)教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中,合场强仍是学生的难点。

2、如果导体放在点电荷形成的电场中学生会更困难。

(四)、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习,帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍,本节课要对电场强度的叠加进行进行反复讲解练习。

(五)、教学过程设计1、教学基本流程复习电场强度、电场线→本节学习要点→静电屏蔽现象→静电屏蔽现象产生的原因→练习、小结2、教学情景问题1.什么是静电感应现象?设计意图:知道静电感应的实质问题2金属导体中的自由电荷是什么?设计意图:知道导体中有自由电子问题3电场叠加遵循什么规律设计意图:电场叠加必须遵守平行四边形定则问题4静电屏蔽有哪些应用?设计意图:知道生活中的应用例1一个带电金属球,当它带的电量增加后(稳定),其内部场强( D )A.一定增强B.一定减弱C.可能增强也可能减弱D.不变【变式】导体自身带电处于静电平衡,下列说法中正确的是()A.导体内部场强是0,所以电势也是0B.电荷只分布在外表面,曲率半径小的地方场强大,所以电势高C.电荷只分布在外表面,电场线一定和外表面处处垂直D.以上说法均不正确例2长为l的金属棒原来不带电,现将一带电量为q的正电荷放在距棒左端R处,将一带电量为q的负点电荷放在距棒右端R处:如图所示,当达到静电平衡时,棒上感应电荷在棒内中点O处产生的电场强度的大小为___________方向.【变式】如图所示,长为10 cm的导体棒原来不带电,现将一带电量为Q=8×10-10 C的点电荷放在距棒左端5 cm处的P点,达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.设计意图:巩固导体内场强为零(六)目标检测1. 金箔验电器原来带有正电荷,现将某带电体靠近验电器时,金箔张开的角度增大.说明该带电体带有___________.2.导体处于静电平衡状态的特点:(1)导体内部的场强 .(2)导体内部没有净电荷,电荷只分布在 .3.在静电屏蔽现象中,金属壳(或网罩)可以使壳内区域.如果把金属壳(或罩)接地,还可以使壳内的带电体对外界不发生影响设计意图:检测目标完成情况A组题1、静电平衡状态:静电感应中,当感应电荷产生的附加电场E′大小外电场E时,导体内部合场强E=,导体内部没有电荷的状态.2、将一个绝缘金属球移近一个因带正电而金属箔张开的验电器,下述金属球肯定带负电荷的情况是()A.金属球跟验电器上端的金属球碰一下,验电器金属箔张角变得比原来更大B.金属球移近时,验电器张角渐渐增大C.金属球渐渐移近的过程中,验电器金属箔的张角先变小至闭合,然后张开D.金属球移近时,验电器张角明显地变小设计意图:对学生进行基础知识练习B组题1. 将一不带电的金属导体置于不断变化的电场中,则()A.导体中将不断存在电流B.导体将发热C.导体不可能处于静电平衡D.导体内部的场强将时刻为零2.如图所示,在一个原来不带电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≠0,E B=0,E C=0B.E A≠0,E B≠0,E C=0C.E A≠0,E B≠0,E C≠0D.E A=0,E B≠0,E C=03.如图所示的装置中,A、B是两个架在绝缘支座上的金属球,原来都不带电,中间用导线连接,现用一个带正电的小球C靠近B球,用手摸一下B球,然后撤去导线,再拿走小球C,那么()A.A 球带正电,B 球带负电B.A 球带正电,B 球不带电C.A 球不带电,B 球带负电D.以上三种说法都不对4.图中接地金属球A 的半径为R ,球外点电荷的电量为Q ,到球心的距离为r.该点电荷的电场在球心的场强等于( )A.22R Q k r Qk - B.22R Qk r Q k +C.0 D.2r Qk设计意图:提高学生对基础知识的学习C 组题1. 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2.如图,两个相同的空心金属球M 和N ,M 带-Q 电荷,N 不带电,旁边各放一个不带电的金属球P 和R (M 、N 相距很远,互不影响),当将带正电Q 的小球分别放入M 和N 的空腔时( )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 上无D.P 上无,而R 上有设计意图:提高部分学生的的能力教学反思:学生对这一节内容感容易,概念较多,在方向上多做强调。

人教课标版高中物理选修3-1:《静电现象的应用》教案-新版

人教课标版高中物理选修3-1:《静电现象的应用》教案-新版

《静电现象的应用》教学设计一、课题:人民教育出版社高中物理选修3-1第一章第七节《静电现象的应用》二、教材分析:处于人民教育出版社高中物理选修3-1第一章《静电场》第七节,本章前六节主要从力学和功能关系方面研究静电场,为章内后三节内容的教学与学习奠定了基础知识和构建了思维模型。

根据课程标准的要求:了解静电现象及其在生活和生产中的应用,能用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。

作为静电场中特有的静电感应现象,本节是对该现象的深入研究,并由此引出其在生产生活中的广泛应用价值。

《静电现象的应用》这节内容是本章的难点,内容抽象且深奥,现实生产生活中应用范围较广,实例较有趣味性和实用性。

本章作为高中电磁学的基础,本节则体现着该章基础内容的实例应用,凸显出了分析动力学知识和电学知识相结合的分析问题的一般过程思路和方法。

其中有关导体的静电平衡状态的内容处理应基于学生已有的静电场基础知识,并结合学生的动力学基础从而展开电场中动态问题的分析教学,内容看似抽象复杂,实则意义非凡,为展开电磁学的教学提供了一般的引领示范作用。

从生活角度走进物理进行本节课《静电现象的应用》的研究学习,学生体验了物理中所提及的静电感应现象就在身边且生产生活中涉及面广,现实生活中的实例更能说服学生从生活中发现物理规律和构建分析物理问题的思维模式,让学生认识到生活现象就是物理研究的大宝库,物理来自于生活,更应用于生活。

三、学情分析:处于高二年级的学生,其具有一定的物理学科素养和知识储备。

学生在高中必修一和必修二中已掌握了动力学的基础内容和具有了一定的分析简单动态平衡问题的能力,利用静电场的基础知识并结合已有的物理知识体系,对于学生而言理解静电感应现象比较容易,然而导体的静电平衡状的理解相对较为抽象且复杂,需要教师在教学内容方面的必要引导和帮助学生释放学科的思想“包袱”,鼓励学生大胆的提高自身的分析能力,从而使其树立学科信心。

静电现象在现实生产生活中的应用,比如静电平衡、尖端放电、静电分离、静电除尘等内容,教学基于学生对导体的静电平衡状态的理解,考察学生的分析能力,在教师的适当引导下,实例应用对于学生而言比较容易接受,在实验活动中利于学生理解物理规律、构建物理思维,无形之中提高其综合分析能力。

人教版选修(3 1)1.7《静电现象的应用》word学案

人教版选修(3 1)1.7《静电现象的应用》word学案

人教版选修(3 1)1.7《静电现象的应用》word学案人教版选修(3-1)1.7《静电现象的应用》word学案1.7静电现象应用的指导案例【学习目标】1.了解静电的应用和预防原理。

2.会分析日常生活中的静电现象,对有害经典提出有效的防止措施。

3.培养学生对经典现象的分析,以及利用静电知识解决有关问题的能力。

【重点难点】静电屏蔽[学习方法指南]认真阅读教材,观察教材插图,体会处于静电平衡状态时导体内的电场特点,了解避雷针的工作原理和静电屏蔽现象的产生原理【知识链接】带电电场的基本性质是什么?当金属导体置于电场中时,自由电子将如何运动?自由电子的定向运动会产生什么结果?[学习过程]一、静电平衡状态特点:1. 2. 试着申请1图示中,a、b都是装在绝缘柄上的导体,a带正电后靠近b,发生静电感应。

若取地球电势为零,则a、导体B上任何一点的电势为零。

B.导体B上任何一点的电势都为正。

C.导体B上任何一点的电势都是负的d.导体b上右边电势为正,左边电势为负二、导体上电荷的分布静电平衡时导体中电荷分布的特征:1、2、尝试应用2对于电场中处于静电平衡的导体,以下分析是不正确的:(a)导体内部的场强处处为零b.导体内部没有电荷,电荷只能分布在导体的外表面c、导体内部是外部电场和感应电荷电场叠加后的组合场强,其大小为零。

D.静电平衡中导体内部的自由电子不再移动。

三、尖端放电1.导体尖端电荷密度大尖端周围电场强空气中残留带电粒子剧烈运动空气电离正负电荷奔向异种电荷尖端失去电荷尖端放电2.防雷雷鸣电闪时在室外的人,为防雷击,应当遵从四条原则.首先,人体应该尽量降低自己,以避免被闪电直接击中,因为它是一个突出的尖端,所以对人来说,长高仍然是一件非常痛苦的事情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.第三,不要走在孤立的树下或没有防雷装置的高层建筑附近。

高中物理选修3-1优质教案8:1.7 静电现象的应用教学设计

高中物理选修3-1优质教案8:1.7 静电现象的应用教学设计

1.7 静电现象的应用教学分析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课的难点。

做好演示实验是这堂课的关键。

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,知道处于静电平衡的导体特征。

(2)通过实验了解静电平衡的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。

(4)经历分析放在电场中的导体达到静电平衡的过程。

教学重点难点静电平衡的特征,应用静电平衡知识,是本节课的难点。

金属导体放在电场中,达到静电屏蔽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,也为突破难点打好了基础。

带电导体的电荷分布特点、静电屏蔽、静电屏蔽的应用都必须做好实验。

教学方法与手段以演示实验为先导,引领学生讨论分析静电感应现象,总结静电平衡知识,认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象。

做好演示实验、合作学习为主,发动学生展开讨论,举例说明生活中的静电现象。

课前准备教学媒体法拉第圆筒、绝缘金属球、静电感应导体、验电器、感应器电机。

多媒体课件、实物投影仪、视频片断。

知识准备电场的基本特性;金属导体的特征;静电感应的概念;感应起电的本质。

教学过程导入新课[事件1]教学任务:创设情景,导入新课师生活动:情景导入,放映雷电现象的视频片断,PPT课件展示静电现象的图片。

引入新课:创设情景将一金属导体放入场强为E0的匀强电场中,见教材P24图1.71,分析自由电子在电场中的移动情况。

推进新课[事件2]教学任务:静电平衡状态下导体的电场师生活动:探究过程:理论探究静电平衡的特点问题引导:(1)金属导体的微观结构如何?(2)导体处于电场中自由电子会怎样移动?(3)自由电子会在什么地方积聚?(4)电子积聚会出现怎样的结果?(5)最终出现什么现象?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。

高二物理选修3-1教学设计:1.7静电现象的应用

高二物理选修3-1教学设计:1.7静电现象的应用
课题名称
1.7静电现象的应用
授课时间
2019-9-1
老师姓名
学生年级
高二
课时
1
课程标准描述
1.通过对道题的自由电荷运动状况的探讨,了解静电平衡的概念。
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。
考试大纲描述
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.知道导体上电荷的分布规律
组长(签字):检查日期:年月日
仔细倾听,刚好做好笔记,在导学提纲上刚好进行记录和订正,并就不的参加,老师的主动评价和评讲,80%学生能够驾驭静电平衡状态的形成过程和静电平衡的特点。

见导学提纲
见导学提纲
学生仔细完成堂测
堂测设计
见导学提纲
板书设计
教学反思
检查结果及修改看法:合格[ ]不合格[ ]
小组起立探讨,仔细探讨导纲上【深化学习】部分,平衡状态的形成过程分析。
大部分小组能够自己概括出静电平衡状态形成过程和静电平衡的特点。

组织其他小组成员仔细倾听,并主动补充、质疑。
小组展示【深化学习】部分,黑板演示形成过程
通过小组的展示和补充,完成【深化学习】部分的难点位置。

评价小组展示状况、并对静电平衡状态的形成过程做精练的说明和总结,形成学问网络,突破难点。
学习目标
1.通过对道题的自由电荷运动状况的探讨,能复述静电平衡的概念。
2.推导静电平衡时带电导体上电荷的分布特点
3.说明尖端放电和静电屏蔽现象。
重点
说明静电平衡状态及特点
难点
说明静电平衡现象
评价任务
对应学习目标,针对性的学习任务(可选项)

人教版选修3-1 1.7 静电现象的应用 教学设计

人教版选修3-1 1.7 静电现象的应用 教学设计

人教版选修3-1 1.7 静电现象的应用教学设计
课题§1.7静电现象的应用
课型:新授课
三维目标
一、知识与技能:
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,导体内部的场强处处为零,电荷只分布在导体的外表面上;
3、知道静电屏蔽现象及其应用。

二、过程与方法:
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。

三、态度情感价值观:
通过对实验的观察和推理,培养学生科学的研究方法,以及严谨认真的学习态度。

学情分析
《静电现象的应用》是本章的难点内容,概念规律非常抽象,学生只有在老师的参与下探究全过程,才能深刻了解静电平衡状态下导体的特征、规律,克服思维定式的负移和主观臆断的不良倾向,培养学生认真严谨的探究品质。

教学重难点
教学过程
板书设计§1.7静电现象的应用
一.静电平衡状态下的导体的电场
1.静电平衡状态
2.处于静电平衡状态下导体的特征:
(1)导体内部场强处处为零
(2)导体是一个等势体,导体表面是一个等势面
(3)导体内部没有静电荷,只分布在导体表面;越尖锐处电荷密度越大3.尖端放电
(4)空气的电离
(5)尖端放电
(6)尖端放电的应用与防护
4.静电屏蔽。

高中物理 1.7 静电现象的应用教案 选修3-1(1)

高中物理 1.7 静电现象的应用教案 选修3-1(1)

重庆市萱花中学高中物理 1.7 静电现象的应用 新人教版选修3-1一、你明白几种使物体带电的方式,请归纳。

二、摩擦起电的实质是什么?问题:1、电场的重要性质是_____________________________________.2、导体的重要特点是_________________________________.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?避雷针的进展历史是如何的?7、静电有哪些应用?八、 哪些地址应该避免静电?1.处于静电平稳中的导体,内部场强处处为零的缘故是( )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 .以上说明都不正确2.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 .铜丝编织的衣服不易拉破,因此用铜丝编织B .电工被铜丝编织的衣服包裹,使体内电势维持为零,对人体起爱惜作用C .电工被铜丝编织的衣服包裹,使体内电场强度维持为零,对人体起爱惜作用D .铜丝必需达到必然厚度,才能对人体起到爱惜作用1.什么是静电平稳现象?处于静电平稳状态的导体有哪些特点?2.处于静电平稳时带电导体上电荷的散布有何特点?3.静电屏蔽的本质缘故是什么?你在实际生活中有应用吗?.探讨(一)、静电平稳特点的应用例一、如图1所示,长为L 的金属杆原先不带电,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处产生的场强为多大?变式训练一、 如图2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,且未发生放电现象)时,以下说法中正确的选项是( )A .B 端的感应电荷愈来愈多B .导体内部场强愈来愈大C .导体的感应电荷在M 点产生的场壮大于在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探讨(二)、静电屏蔽现象的分析例二、如图3所示,将悬挂在细线上的带正电荷的小球A 放在不带电的金属空心球C 内(不与内壁接触),还有一个悬挂在细线上的带负电的小球B ,向C 球靠近,那么( )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 、B 的位置都不变课中探究一 二【思路点拨】 小球A 在金属球壳内,由于静电屏蔽的作用,可不能受到外电场的阻碍,金属球壳C 因静电感应,外表面是带电的,对B 有力的作用.(请同窗们自已归纳总结本节的重点知识)一、如图4,长为L 的导体棒原先不带电,现将一带电量为q 的点电荷放在距棒左端为R 的某点.当达到静电平稳时,棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大?2.如图5所示,带电体Q 靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷.在静电平稳后,以下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【省以致善】(请写出本堂课学习中,你以为感悟最深的几点收成)一、选择题一、如图6所示,把一个带正电的小球放人原先不带电的金属空腔球壳内,小球带不带电?2.由图7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,关于最后的结果,以下判定正确的选项是( )A .B 的右端带正电,A 向左偏B .B 的右端带正电,A 不偏左也不偏右C .B 的左端带正电,A 向右偏D .B 的左端带负电,A 不偏左也不偏右3.如图8所示,绝缘金属球壳的空腔内有一带电小球,此刻球壳左侧放一带电小球A ,以下说法正确的选项是( ) 课后训练 三 四A.A球对球壳内的电场不阻碍B.由于静电屏蔽,球壳内没有电场C.球壳内外表面均没有电荷D.由于球壳接地,空腔内的电场对外部也没有阻碍4.如图9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,当静电平稳时,图中a、b、c三点的电场强度E和电势φ的关系是( )A.Ea>Eb>Ec,φa>φb>φcB.Ea=Eb>Ec,φa=φb>φcC.Ea=Eb=Ec,φa=φb>φcD.Ea>Ec>Eb,φa>φb>φc5.如图10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,互不阻碍),隔壁各放一个不带电的金属球P和R,当将带正电Q的小球别离放入M和N的空腔中时( )A.P、R上均显现感应电荷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上有感应电荷二、计算题5.如图11所示,两个点电荷A和B,电荷量别离为q1=-9.0×10-9C、q2=2.7×10-8C,彼此相距r=6 cm,在其连线中点处放一半径为1 cm的金属球壳,求球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度.6.如图12所示,带电导体A处于静电平稳状态,电势为φ=200 V.M、N是A表面上的两点,电场强度EM =4 EN.今把一电量为q=5×10-8C的正电荷别离由M点、N点移到无穷远处,求电场力做的功.。

高级中学高中物理《1.7静电现象的应用》教案 新人教版选修3-1(2021年整理)

高级中学高中物理《1.7静电现象的应用》教案 新人教版选修3-1(2021年整理)

辽宁省本溪满族自治县高级中学高中物理《1.7静电现象的应用》教案 新人教版选修3-1辽宁省本溪满族自治县高级中学高中物理《1.7静电现象的应用》教案 新人教版选修3-1 辑整理:的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后教学过程设计教材处理 师生活动使金属内的电子定向移动的?此移动一直进行吗? 金属导体内部有电场吗? 引导学生分析:若是金属导体,自由电子在电场力作用下将发生定向移动,使两端出现不同的电荷分布,从而引起导体的某些新的性质。

【新课教学】■一、静电平衡状态下导体的电场 分析:导体置于电场中时,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,直至最后无电荷定向移动为止,这时感应电荷电场与原电场的合场强为零。

★问题:什么是静电平衡状态;(导体内的自由电子不再发生定向移动的状态) ★问题:静电平衡状态时具有什么样的特征? 特征:1、处于静电平衡的导体内部的电场强度处处为零。

处于静电平衡状态的导体表面上任一点场强方向与该点表面垂直.可用反证法证明,若不垂直,沿表面有切向分量电荷将发生定向移动。

2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,它的表面○静电场中导体的特点:面上.ⅱ:在导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹导体尖端附近的电场特别强,教学过程设计是尖端放电。

再导体尖端附近放一根点燃的蜡烛。

当教材处理师生活动给导体充电的时候,火焰就好像被风吹动一样朝背离弯曲很厉害处)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.★问题:什么是尖端放电?☆:尖端放电为电晕放电的一种,专指尖端附近空气电离而产辽宁省本溪满族自治县高级中学高中物理《1.7静电现象的应用》教案新人教版选修3-1课题1。

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金属导体内部特征
当我们把导体放入电场中,导体上的自由电荷处于电场中将受电场力作用,这时的导体与无
电原
:达到静电平衡时,导体内部没有电荷,电荷只分布在导体外表面。

: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,凹陷的地方几乎
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.
3)、介绍避雷针工作原理和武当雷火炼殿
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
-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____电荷量为____C,分布在____。

§1.7静电现象的应用
一.静电平衡状态下的导体的电场
1.静电平衡状态
2.处于静电平衡状态下导体的特征:
(1)导体内部场强处处为零
(2)导体是一个等势体,导体表面是一个等势面
(3)导体内部没有静电荷,只分布在导体表面;越尖锐处电荷密度越大3.尖端放电
(4)空气的电离。

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