甘肃省永昌县第一中学高中物理 第1章 第9节静电现象的应用导学案 新人教版选修3-1.docVIP

PAGE  甘肃省永昌县第一中学高中物理 第1章 第9节静电现象的应用导学案 新人教版选修3-1 一、导入新课，展示目标 1.知道什么是静电平衡状态，能说出处于静电平衡状态的导体的特征. 2.知道静电平衡状态下电荷的分布规律. 3.了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用． 二、课前自学，提出问题 1．静电感应：把不带电的导体放入电场中，导体两端出现______电荷的现象． 图1 2．电场中电势相等的各点所构成的面称为_____面． 3．静电平衡状态下导体的电场：如图1所示，把一个不带电的 金属导体ABCD放到场强为E0的电场中，导体内的自由电子受 到库仑力的作用，将向着与电场相反的方向定向移动．这样，在 导体的AB面上将出现____电荷，在CD面上将出现____电荷． 这就是_________． 4．当导体内的自由电子不再发生定向移动，这时我们 说，导体达到了________________．通过分析可以知道，处于 静电平衡状态的导体，内部的电场____________． 5．处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任何一点的场强方向必定与这点的____________．处于静电平衡状态的整个导体是个_______．它的表面是个__________． 6．静电平衡时，导体上的电荷分布有以下两个特点： (1)导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的_____． (2)在导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度(单位面积的电荷量)_____，凹陷的位置几乎没有电荷． 三、学习过程 1、师导生学，合作探究 探究一、静电平衡状态下导体的电场 [问题设计] 当一个带电体靠近不带电导体时，由于导体内的自由电子受到库仑力的作用，将向着与电场相反的方向定向移动，从而使导体两端出现等量异号电荷，这就是前面学习到的静电感应现象． (1)自由电子定向移动的原因是什么？此处涉及到几个电场？它们分别来自哪里？ (2)电荷会一直增加下去吗？为什么？ (3)最终导体中的净电荷如何分布？ [要点提炼] 1．处于静电平衡状态的导体，内部的电场处处为____． 2．处于静电平衡状态的整个导体是个_________，它的表面是个________． 3．静电平衡状态 (1)概念：导体内的自由电子不再发生____________时，导体就达到了静电平衡状态． (2)静电平衡状态下导体的特征： ①处于静电平衡状态的导体，内部电场处处________． ②处于静电平衡状态的导体，其外表面附近任一点的场强方向必定与该点的表面________． ③静电平衡状态下的导体是个__________． 4．处于静电平衡状态的导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的________． 5．静电平衡时，电荷在导体表面的分布是不均匀的，越是尖锐的地方，电荷的密度越______，其附近的场强也越______． [延伸思考] 形状不规则的带电体，表面上各处的电荷分布是否相同？ 二次备课 探究二、尖端放电和静电屏蔽 [要点提炼] 1．尖端放电 (1)达到静电平衡时，导体表面越尖的地方，电荷分布的密集度越____． (2)尖端放电：导体尖端的电荷密度很大，附近的______很强，使周围中性空气分子电离成_________________，那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子被_____到尖端，与尖端上的电荷_____，这相当于导体从尖端_____电荷，这个现象叫做尖端放电． (3)应用与防止 应用举例：________；防止举例：高压输电设备的表面尽量做得_____，避免放电． 2．静电屏蔽：导体壳或金属网罩(无论接地与否)可以把外部电场遮住，使其内部不受外电场的_____，这种现象叫做静电屏蔽． 3．解释：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，将导体挖空，变成一个导体壳，壳内的场强仍_________，金属网罩可以起到导体壳的作用，所以能使导体壳内或金属网罩内的区域不受外部电场的影响． 2、互动交流，突破疑难 图2 例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(不相接触)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 例2　如图3所示，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 (　) 图3 A．用取电棒C(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C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A跟取电棒C的导体部分相 连，再把取电棒C与B的内壁接触 D．使验电器A靠近B 例3　下列实验中，验电器的金属箔片会张开的图是(　　) 二次备课