高中物理《静电现象的应用》导学案 教科版选修1-1-教科版高中选修1-1物理学案

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(1)如图甲所示,为什么金属导体在电场 E0中会有电荷定向移动?把绝缘体也放入电场E0中也会有电荷定向移动吗?(2)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? (3)如图丙所示,为什么处于静电平衡的导体内部电场处处为零?导体内自由电子是否会一直定向移动?(4)用什么方法可以证明处于静电平衡状态的导体的外表面附近任何一点的电场强度必定与这点表面垂直? 主题 2:导体上电荷的分布阅读教材中“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。 主题 3:尖端放电阅读教材中“尖端放电”部分的内容,回答下列问题。(1)为什么导体尖端附近的空气容易发生电离?(2)“尖端放电”是不是导体尖端的电荷跑到空气中去了?(3)联系实际生产、生活,有什么地方利用和避免产生“尖端放电”? 主题 4:静电屏蔽阅读教材中的相关内容,回答下列问题。(1)进行如图甲、乙所示的实验,当绝缘金属球 d 与带电验电器 B 的空心金属筒 C 外表面接触后再接触不带电验电器 A,发现了什么现象?当绝缘金属球与带电验电器 B 的空心金属筒 C 内表面接触...