《2018-2019學年高中物理 第一章 靜電場 7 靜電現(xiàn)象的應用課件 新人教版選修3-1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019學年高中物理 第一章 靜電場 7 靜電現(xiàn)象的應用課件 新人教版選修3-1.ppt（29頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、7 靜電現(xiàn)象的應用,,1知道靜電感應產生的原因，理解什么是靜電平衡狀態(tài)； 2理解靜電平衡時，導體內部的場強處處為零，電荷只分布在導體的外表面上； 3知道靜電屏蔽及其應用,教學目標,,,【重點】 靜電平衡導體的場強和靜電荷分布的特點 【難點】 空腔導體靜電平衡時空腔內的場強處處為零，電荷只分布在導體的外表面上,重點難點,,,“靜電現(xiàn)象的應用”是本章的難點內容，非常抽象學生只有在老師的指導下參與探究全過程，才能深刻理解靜電平衡狀態(tài)下導體的特點、規(guī)律，克服思維定勢和主觀臆斷的不良傾向，培養(yǎng)學生認真嚴謹的科學探究品質 建議本節(jié)可以這樣設計：首先學生活動，對不帶電的金屬導體放入電場中發(fā)生的靜電現(xiàn)象進行
2、討論；然后學生歸納，教師總結得出靜電平衡狀態(tài)下導體的特點，最后通過兩道例題鞏固加深理解.,教學建議,,,【導入一】 為了方便教職工間的聯(lián)系，學校給每個老師配了一部小靈通，但老師們使用過程中經常會遇到這樣的提示：“你呼叫的用戶不在服務區(qū)”，明明在同一個地區(qū)卻接不通信號，這是怎么回事呢？原來學校的教學樓和辦公樓都是金屬框架結構，相當于金屬網罩，對無線電信號起屏蔽作用，難怪有些老師接打電話要打開窗戶,新課導入,,,【導入二】 課前準備 1學生的學習準備：預習，初步把握靜電感應現(xiàn)象和靜電平衡狀態(tài)下導體場強的特點 2教師的教學準備：多媒體課件制作，課前預習學案，課內探究學案，課后延伸拓展學案 預習檢查、
3、總結疑惑 檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教學具有了針對性,新課導入,,,提問：1.電場的重要性質是什么？ 2金屬導體的微觀結構如何？自由電子會怎樣移動？ 情景導入、展示目標 把金屬導體放入電場中，導體上會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？,新課導入,,1.導體中(包括表面)處處沒有電荷 的狀態(tài),叫作靜電平衡狀態(tài). 2.處于靜電平衡狀態(tài)的導體的特點 (1)導體場強處處為零. (2)導體表面上任一點場強方向與該點處表面 ,電場線與導體表面 . (3)導體是個等勢體,導體表面是. (4)導體上的電荷只分布在導體的,并且在導體表面越尖銳的位置,電荷的 越大.,靜電平衡狀態(tài),,知識必備,知識點一,定
4、向移動,內部,垂直,垂直,等勢面,外表面上,密度,1.尖端放電:由于導體尖端的電荷密度,附近的電場,可以強到使周圍空氣分子的程度,產生帶電粒子,那些所帶電荷與導體尖端的電荷符號相反的粒子由于被而奔向尖端,與尖端上的電荷,這相當于導體從尖端電荷.這個現(xiàn)象叫作尖端放電. 2.靜電屏蔽:利用 可以使其內部所包圍的區(qū)域不受外部電場的影響.,靜電現(xiàn)象及其應用,,知識必備,知識點二,很大,很強,吸引,中和,電離,失去,導體殼(或金屬網),想一想靜電平衡狀態(tài)的實質是什么?一個孤立的帶電導體,電荷如何分布?,,學習互動,對靜電平衡狀態(tài)的理解,考點一,要點總結 1.靜電平衡狀態(tài)的實質:導體處于電場E0中
5、時,由于靜電感應,在導體兩側出現(xiàn)等量異種感應電荷,感應電荷在導體內部形成與電場E0反向的電場E,在導體內任一點處都有E=-E0,使得合電場E內=0. 2.處于靜電平衡狀態(tài)的導體上電荷的分布特點 (1)實心導體:導體內部無電荷,電荷只分布在導體外表面上. (2)空腔導體:空腔內無電荷時,電荷分布在外表面上(內表面無電荷);空腔內有電荷時,內表面因靜電感應出現(xiàn)等量的異號電荷,外表面有感應電荷.,,學習互動,,,學習互動,例1如圖1-7-1所示,長為L的金屬桿原來不帶電,在距其左端r處放一個電荷量為q的正點電荷,靜電力常量為k,求: (1)金屬桿內部中點處的場強; (2)金屬桿上的感應電荷在桿 中點
6、P處產生的場強.,圖1-7-1,,學習互動,例2 (多選)如圖1-7-2所示,帶負電的點電荷旁有一接地的大金屬板,A為金屬板內一點,B為金屬板左側外表面上一點,下列對金屬板上的感應電荷分別在A點和B點產生的場強方向的判斷正確的 () A.感應電荷在A點的場強沿E1方向 B.感應電荷在A點的場強沿E2方向 C.感應電荷在B點的場強可能沿E3方向 D.感應電荷在B點的場強可能沿E4方向,圖1-7-2,,,學習互動,答案 BC 解析金屬板內的電場強度處處為0,則感應電荷的電場與點電荷的電場等大反向,即感應電荷在A點的場強沿E2方向,選項B正確;金屬板表面的電場強度垂直于金屬板表面向外,即感應電荷的電
7、場與點電荷的電場的合場強垂直于金屬板向左,則感應電荷在B點的場強可能沿E3方向,選項C正確.,想一想 在靜電感應中,是什么力使導體中的正、負電荷分開的?電荷重新分布后,導體會發(fā)生什么樣的現(xiàn)象?生活中我們見到的哪些靜電現(xiàn)象是有益的?我們是怎樣利用這些現(xiàn)象的?,,學習互動,靜電感應現(xiàn)象的應用,考點二,要點總結 處于靜電平衡狀態(tài)時,導體內部的場強為零,但導體表面的場強不為零,導體為等勢體. 導體表面帶電密集的地方尖端,電場強度大,會把空氣分子“撕裂”,變?yōu)殡x子,從而導電,這就是尖端放電.,,學習互動,,學習互動,例3請用學過的電學知識判斷下列說法正確的是 () A.去掉包圍有
8、線電視傳輸線金屬絲的包皮不影響電視圖像清晰度 B.打雷時,在汽車里比在木屋里要危險 C.打火爐、打火機、沼氣燈的點火應用了尖端放電現(xiàn)象 D.油罐車拖著鐵鏈,利用尖端放電消除積累的靜電,,答案 C 解析 金屬絲包皮中的有線電視傳輸線、打雷時在汽車里的人都處于靜電屏蔽狀態(tài),選項A、B錯誤;打火爐、打火機、沼氣燈的點火應用了尖端放電現(xiàn)象,而油罐車拖著鐵鏈,利用鐵鏈傳導消除積累的靜電,選項C正確,選項D錯誤.,,學習互動,例4如圖1-7-3所示,放在絕緣臺上的金屬網罩B內放有一個不帶電的驗電器C,若把一帶有正電荷的絕緣體A移近金屬罩B,則 () A.金屬罩B的內表面帶正電荷 B.金屬罩
9、B的右側外表面帶正電荷 C.驗電器的金屬箔片將張開 D.金屬罩B左、右兩側的電勢不相等 圖1-7-3,,,學習互動,答案 B 解析 金屬罩B處于靜電平衡狀態(tài),電荷分布在其外表面上,所以A錯誤;由于靜電感應,使金屬罩B的左側外表面感應出負電荷,所以金屬罩B的右側外表面感應出正電荷,B正確;由于靜電屏蔽,金屬網罩內電場強度為零,故C上無感應電荷,驗電器的金屬箔片不會張開,C錯誤;由靜電屏蔽特點知,導體是等勢體,導體表面是等勢面,D錯誤.,備用習題,,圖17-3,,,備用習題,答案 BD 解析由于靜電感應，離金屬球P較近的A端將感應出負電荷，電荷量大小為qA，在遠端B處感應出等量的
10、正電荷qB，因而選項B正確；當用手接觸Q的任一部分時，Q、人與大地構成一個新導體，近端仍為A端，出現(xiàn)負電荷，遠端為地球的另一側，出現(xiàn)正電荷，當手離開Q后，再移走P，Q帶負電，選項D正確,備用習題,,2. 如圖175所示，在一電場強度為E的勻強電場中放有一個金屬空心導體，圖中a、b分別為金屬導體內部與空腔中的兩點，則 () Aa、b兩點的電場強度都為零 Ba點的電場強度為零，b點的電場強度不為零 Ca點的電場強度不為零，b點的電場強度為零 Da、b兩點的電場強度都不為零,圖17-5,,備用習題,,答案 A 解析處于靜電平衡狀態(tài)的導體，其內部場強為零，即Ea0；由于
11、靜電屏蔽，球內空腔的場強也為零，則Eb0，選項A正確,,自我檢測,1.(靜電現(xiàn)象)2017安徽銅陵一中期中 如圖1-7-4所示,一個原來不帶電的半徑為r的空心金屬球放在絕緣支架上,右側放置一個電荷量為+Q的點電荷,點電荷到金屬球表面的最近距離為2r,靜電力常量為k,則 () A.金屬球上的感應電荷在球心激發(fā)的電場強度大小等于k B.金屬球上的感應電荷只在導體球內激發(fā)電場 C.金屬球在靜電平衡后左、右兩側均帶負電 D.如果用導線同時接觸球的左、右兩側,球兩側的電荷將中和,圖17-4,,,自我檢測,答案 A 解析金屬球在靜電平衡后右側帶負電,左側帶正電,金屬球為等勢體,用導線
12、同時接觸球的左、右兩側,靜電感應現(xiàn)象仍然存在,球兩側的電荷不會中和,選項C、D錯誤;金屬球上的感應電荷在導體球內外產生電場,而金屬球內部的合電場強度為0,則感應電荷在球心產生的電場強度與點電荷在該點產生的電場強度大小相等,即E= ,選項A正確,選項B錯誤.,,,自我檢測,2.(靜電屏蔽)在具有一定厚度的空心金屬球殼的球心位置處放一正點電荷,圖1-7-5中的四個圖畫出了其空間電場的電場線分布情況,符合實際情況的是 (),圖1-7-5,答案 D 解析 球殼處于正點電荷的電場中,達到靜電平衡,球殼為等勢體,電場線不會穿過球殼,但球殼內、外表面均有感應電荷,故內、外部均有電場線,D正確.,
13、,,自我檢測,3.(靜電平衡)在點電荷-Q形成的電場中,一金屬圓盤處于靜電平衡狀態(tài),若圓盤所在平面與點電荷在同一平面內,則能正確表示圓盤上感應電荷在圓盤中A點所激發(fā)的附加場強E的方向的是圖1-7-6中的 () 圖1-7-6,答案 A 解析 由于圓盤處于靜電平衡狀態(tài),感應電荷在圓盤中A點激發(fā)的附加場強E應與-Q在A點產生的場強等大反向,選項A正確.,,自我檢測,4. (靜電現(xiàn)象)如圖1-7-7所示,將一不帶電的絕緣枕形導體P放在正電荷Q形成的電場中,導體P的a、b兩端分別帶上了等量的負電荷與正電荷,另外,導體內部還有c、d兩點,則下列說法錯誤的是 () A.導體上a、b兩端的電勢高低關系是a=b B.導體上a、b兩端的電勢高低關系是aEd0,圖1-7-7,,,自我檢測,答案 B 解析枕形導體達到靜電平衡后整個導體是個等勢體,內部場強處處為零,選項A、C正確,選項B錯誤;感應電荷在導體內部c、d兩點產生的場強與電荷Q在這兩點產生的場強大小相等、方向相反,故感應電荷在導體內部c、d兩點產生的場強大小關系是EcEd,選項D正確.,
2018-2019學年高中物理 第一章 靜電場 7 靜電現(xiàn)象的應用課件 新人教版選修3-1.ppt
