河南省焦作市沁阳一中高中物理第一章第七节静电现象的应用导学案新人教版选修3-1【要点导学】1.静电感应现象放入电场中的导体,其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向作定向移动,致使导体的两端分别出现等量的正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。2.静电平衡状态导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态叫做静电平衡状态。3.处于静电平衡状态导体的性质(1)导体内部的场强处处为零。(2)导体表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。(3)导体所带的净电荷只分布在导体的外表面上,导体内部没有净电荷。(4)处于静电平衡状态的导体是等势体,导体表面是等势面。(5)地球是个大导体,静电平衡状态的地球以及跟它相连的导体都是等势体。(6)孤立导体表面的电荷分布特点:在孤立导体表面,向外突出的地方电荷较密,比较平坦的地方电荷较疏,向里凹进的地方电荷最疏。因而导体尖端电荷面密度较大致使该处场强较大,从而可能使得空气被电离成导体而发生尖端放电现象。夜间看到的高压电线周围笼罩着的一层绿色光晕(电晕)就是一种微弱的尖端放电形式。尖端放电致使高压线及高压电极上电荷的丢失,因此,凡对地有高压的导体(或两个相互有高压的导体),其表面都应尽量光滑。避雷针即利用尖端放电的道理制成的。3.静电的防止和利用(1)危害静电由于吸附尘埃会给印刷、制药、合成纤维等工业生产中带来危害。静电对高精密仪器有干扰甚至毁坏作用。静电的最大危害是有可能因静电火花点燃某些易燃物质而引起爆炸。(2)防止最简单而又最可靠的办法是用导线把设备接地,这样可以把电荷引入大地,避免静电积累。油罐车尾部拖的铁链就是一根接地线。调节空气的温度也是防止静电危害的有效方法。(3)利用应用的原理:静电的应用原理都是让带电的物质微粒在电场力作用下奔向并吸附到电极上。静电除尘,静电植绒,静电喷涂,静电分选,静电复印。【知识梳理】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:____________________________________________14、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?【探究一】静电平衡状态下导体的电场是怎样的?1.问题:一个不显电性的金属中性导体放在电场中为何两端又能显示出电性呢?引入金属导体后会对空间各点的场强有影响吗?是什么作用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?2.理论分析:3.结论:4.如图在静电感应时用手摸一下导体,再移走源电荷,则导体带什么电?若将导体接地则情况如何?左端接地呢?5.静电平衡的特点:⑴内部场强(如果不满足则自由电子将直至____)⑵导体的表面是,整个导体是【探究二】导体上电荷的分布演示法1.拉第圆筒实验2.结论:净电荷分布在导体导体表面附近电场线与表面导体尖端处电荷密度3.理论分析:理论证明:中性导体带电后,由于同种电荷相互排斥,净电荷只能分布在表面反证法:若内部有自由电荷,则内部场强,导体就不是处于静电平衡状态4.静电平衡时导体周围电场分布:2+--+++-+--+++-上图空间实际电场分布,不会出现虚线电场线(为什么)【探究三】尖端放电1.导体尖端的电荷密度大,给周围环境带来了什么影响?2.尖端放电现象给我们什么启示?有哪些应用?【探究四】静电屏蔽1、空腔导体的特点:净电荷只分布在,内表面,空腔内没有电场2、静电屏蔽:外部电场对内部仪器没有影响若将源电荷置于空腔内,则外对内没有影响,但内对外有影响实验演示:将收音机置于金属网罩内则声音大小减小,若将球壳接地,则内外各不影响3、应用:电学仪器和电子设备外面套有金属罩通信电缆版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【典例精析】【例1】A、B为两个大小不等的导体球壳(RA>RB),分别有正电荷q与2q,如图.(1)球壳B与A接触一下后,将B放进A球壳内与内表面接触,则A的带电情...