物理选修37 静电现象的应用教案

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

1、你知道几种使物体带电的方式，请归纳。

2、摩擦起电的实质是什么？

问题：

1、电场的重要性质是_____________________________________. 

2、导体的重要特征是_________________________________.

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？避雷针的发展历史是怎样的？

7、静电有哪些应用？

8、  哪些地方应该防止静电？

1．处于静电平衡中的导体，内部场强处处为零的原因是(　　)

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．以上解释都不正确

2．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是(　　)

A．铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织

B．电工被铜丝编织的衣服包裹，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包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用

D．铜丝必须达到一定厚度，才能对人体起到保护作用

1.什么是静电平衡现象？处于静电平衡状态的导体有哪些特点？

2．处于静电平衡时带电导体上电荷的分布有何特点？

3．静电屏蔽的本质原因是什么？你在实际生活中有应用吗？．

探究（一）、静电平衡特点的应用

例1、如图1所示，长为L的金属杆原来不带电，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1、　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，下列说法中正确的是(　　)

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

探究（二）、静电屏蔽现象的分析

例2、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)，另有一个悬挂在细线上的

带负电的小球B，向C球靠近，则(　　)

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

【思路点拨】　小球A在金属球壳内，由于静电屏蔽的作用，不会受到外电场的影响，金属球壳C因静电感应，外表面是带电的，对B有力的作用．

(请同学们自已归纳总结本节的重点知识)

1、如图4，长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点.当达到静电平衡时，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

【省以致善】（请写出本堂课学习中，你认为感悟最深的几点收获）

一、选择题

1、如图6所示，把一个带正电的小球放人原来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，对于最后的结果，下列判断正确的是(　　)

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，现在球壳左侧放一带电小球A，下列说法正确的是(　　)

A．A球对球壳内的电场不影响

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影响

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，当静电平衡时，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>φc

B．Ea＝Eb>Ec，φa＝φb>φc

C．Ea＝Eb＝Ec，φa＝φb>φc

D．Ea>Ec>Eb，φa>φb>φc

5．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

二、计算题

5．如图11所示，两个点电荷A和B，电荷量分别为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处于静电平衡状态，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的正电荷分别由M点、N点移到无限远处，求电场力做的功．