静电现象的应用导学案
1.7 静电现象的应用
【学习目标】
知识与技能：
1、知道静电平衡产生原理。
2、知道静电平衡状态的特点。
3、知道导体上的电荷分布。
4、知道尖端放电和静电屏蔽。
过程与方法：
1、通过FLASH和视频感受尖端放电和静电屏蔽产生过程和现象。
2、分析生活中的静电现象。
情感态度与价值观：
1、联系生活，知道生活中的常见的静电现象。
2、培养学习物理的兴趣。
【课前预习】
1.发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E'和原电场E在导体内叠加为 ，即E' E时，自由电子停止定向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。
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，内部的场强处处为 。
（2）处于静电平衡状态的整个导体是个 ，它的表面是个 。
（3）导体外表面处场强方向必跟该点的表面 。
3.尖端放电：专指尖端附近空气
4.导体上的电荷分布：导体表面越尖锐的位置电荷越凹陷的位置几乎 电荷。
5.静电屏蔽：导体壳的表面“保护”了它所包围的区域，使之不受导体壳外表面上的 或 的影响，这种现象称为静电屏蔽。
【课堂活动】
1、处于静电平衡状态下导体的特点
发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E'和原电场E在导体内叠加为零，即E'=E时，自由电子停止定向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。
特点：（1）处于静电平衡状态下的导体，内部的场强
处处为零。
（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。
（3）导体外表面处场强方向必跟该点的表面
垂直。
2、导体上的电荷分布
A实验：研究静电平衡时导体内部的电荷。
现象: 结论: B导体上的电荷分布：导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷。
C思考：如果空腔导体内有电荷，电场如何分布？
3、尖端放电
尖端放电：专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。
4、静电屏蔽
A 静电屏蔽：导体壳的表面“保护”了它所包围的区域，使之不受导体壳外表面上的电荷或外界电场的影响，这种现象称为静电屏蔽。
B静电屏蔽的应用：
电学仪器和电子设备外面套有金属罩
通信电缆外面包一层铅皮
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
【巩固练习】
一、选择题
1.如图所示，将一个导体棒靠近一个带正电的验电器的金属
小球，发现验电器张角逐步减小，由此可断定导体原来一定
( )
B.带负电
D.无法确定 A.带正电 C.不带电
2.如图所示，接地金属球A的半径为R，球外有一个带电荷量为Q，到球心O的距离为r的点电荷.则该点电荷在球心O处产生的场强大小等于(
A.kQQk r2R2QQk r2R2
QD.k2 r) B.kC.0
3.一个金属球原来不带电，现沿着球的直径的延长线放置一个均匀带电细杆MN，如图所示则金属球上感应电荷所产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小Ea、Eb、Ec的大小关系为(
A.Ea最大
C.Ec最大 B.Eb最大 D.Ea=Eb=Ec )
4.一个金属球原来不带电，现沿着球的直径的延长线放置一个均匀带电细杆MN，如图所示则均匀带电细杆所产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小Ea、Eb、Ec的大小关系为(
A.Ea最大
C.Ec最大 B.Eb最大 D.Ea=Eb=Ec )
5.一个金属球原来不带电，现沿着球的直径的延长线放置一个均匀带电细杆MN，如图所示则均匀带电细杆所产生的电场和金属球上感应电荷所产生的电场的合场强在球内直径上a、b、c三点的场强大小Ea、Eb、Ec的大小关系为( )
B.Eb最大
D.Ea=Eb=Ec
A.Ea最大 C.Ec最大
6.如图，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，各点的电势分别为φ1、φ2、φ3、φ4，则( )
A.φ4>φ3>φ2>φ1
C.φ4
二、填空题 B.φ4=φ3>φ2=φ1 D.φ4=φ3
7.如图所示，带电荷量分别为+Q和-Q的两个点电荷
a与b相距L，在a与b间放置一个原来不带电的导
体P.当导体P处于静电平衡状态时，感应电荷在a、．．．．
b连线的中点c处(c在导体P内)产生的电场强度大小为______，方向为______.
三、计算题
8.如图所示，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，当达到静电平衡后，1棒上的感应电荷在棒内距右端L处产生的场强大小为多少? 3
拓展：9.如图所示，空间存在一方向竖直向下的匀强电场.长
L=0.5m的绝缘细线一端固定于电场中的O点，另一端系一带
电荷量q=+4×10-5C、质量m=0.1kg的小球在竖直平面内做圆
周运动已知当小球以速率v=4m／s通过最高点A时，绝缘细线
中的张力为2N，求匀强电场的场强大小(取g=10m/s2)