第一章 靜電場(chǎng),第七節(jié) 靜電感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用,新課標(biāo)高中物理選修31,1知識(shí)與技能 (1)知道靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因，理解什么是靜電平衡狀態(tài)； (2)理解靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零，電荷只分布在導(dǎo)體 的外表面上； (3)知道靜電屏蔽及其應(yīng)用,2過(guò)程與方法 (1)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、邏輯推理的能力、分析問(wèn)題的能力； (2)掌握分析和綜合等思維方法 3情感、態(tài)度與價(jià)值觀 (1)使學(xué)生在理解知識(shí)、獲取知識(shí)的同時(shí)體會(huì)到了理論聯(lián)系實(shí)際的意義； (2)滲透具體問(wèn)題具體分析的思想,三維目標(biāo),知識(shí)回顧：,1.靜電感應(yīng)：金屬導(dǎo)體放在外電場(chǎng)E中,由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場(chǎng)力作用而定向移動(dòng),使導(dǎo)體表面出現(xiàn)感應(yīng)電荷的現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。,2.感應(yīng)起電:利用靜電感應(yīng)的方法使物體帶電的方法.,探究問(wèn)題： （1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？,-,-,-,-,-,-,E,如果將金屬導(dǎo)體放入電場(chǎng)中,（3）自由電子會(huì)在什么地方積聚？,（2）自由電子怎樣移動(dòng)？,探究問(wèn)題： （1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？,- +,E,E,E合= E -E,如果將金屬導(dǎo)體放入電場(chǎng)中 （2）自由電子怎樣移動(dòng)？,（4）電子的積聚會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？,（3）自由電子會(huì)在什么地方積聚？,探究問(wèn)題： （1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？,如果將金屬導(dǎo)體放入電場(chǎng)中 （2）自由電子怎樣移動(dòng)？,（5）最終會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？,- +,E,E合=0,（4）電子的積聚會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？,（3）自由電子會(huì)在什么地方積聚？,探究問(wèn)題： （1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？,如果將金屬導(dǎo)體放入電場(chǎng)中 （2）自由電子怎樣移動(dòng)？,（5）最終會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？,- +,E,E合=0,（4）電子的積聚會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？,（3）自由電子會(huì)在什么地方積聚？,靜電平衡的特點(diǎn),1、處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零。,2、處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，它的表面是個(gè)等勢(shì)面。,地球是一個(gè)極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個(gè)等勢(shì)體。這是我們可以選大地做零電勢(shì)體的一個(gè)原因。,3、導(dǎo)體外表面處場(chǎng)強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直。,放入電場(chǎng)中的導(dǎo)體，最終會(huì)達(dá)到?jīng)]有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)，這種狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。,一、靜電平衡,探究：靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷，其電荷只分布在外表面，電荷在導(dǎo)體外表面的分布又是怎樣的呢？,探究結(jié)論：在導(dǎo)體表面,越尖銳的位置,電荷的密度(單位面積的電荷量)越大,凹陷的位置幾乎沒(méi)有電荷.,三、尖端放電,導(dǎo)體尖端附近的電場(chǎng)特別強(qiáng)，它會(huì)導(dǎo)致一個(gè)重要的后果，就是尖端放電。例如在導(dǎo)體尖端附近放一根點(diǎn)燃的蠟燭。當(dāng)我們不斷給導(dǎo)體充電的時(shí)候，火焰就好像被風(fēng)吹動(dòng)一樣朝背離尖端的方向偏移。這就是尖端放電引起的后果。,在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，物體曲率大的地方(如尖銳、細(xì)小的頂端，彎曲很厲害處)附近，等電位面密，電場(chǎng)強(qiáng)度劇增，致使這里空氣被電離而產(chǎn)生氣體放電現(xiàn)象，稱(chēng)為電暈放電而尖端放電為電暈放電的一種，專(zhuān)指尖端附近空氣電離而產(chǎn)生氣體放電的現(xiàn)象,尖端放電,自主探究,閱讀課本有關(guān)靜電屏蔽的內(nèi)容，回答以下問(wèn)題：,1.什么叫做靜電屏蔽？,2.靜電屏蔽一定要用密封的金屬容器嗎？舉例說(shuō)明。,3.舉出一些靜電屏蔽的事例。,四、靜電屏蔽現(xiàn)象,四、靜電屏蔽現(xiàn)象,靜電屏蔽的應(yīng)用,靜電屏蔽的應(yīng)用,靜電除塵,靜電噴漆,1.導(dǎo)體自身帶電處于靜電平衡，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A.導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)是0，所以電勢(shì)也是0 B.電荷只分布在導(dǎo)體的表面，曲率半徑小的地方場(chǎng)強(qiáng)大，所以電勢(shì)高 C.電荷只分布在導(dǎo)體的表面，電場(chǎng)線(xiàn)一定和外表面處處垂直 D.以上說(shuō)法均不正確,C,2、下圖中P是一個(gè)帶電體，N是一個(gè)不帶電的金屬空腔，在下列情況下，放在絕緣板上的小紙屑(圖中S)不會(huì)被吸引的有(),A、C兩項(xiàng)中P在N的外部,N近P端帶正電荷，遠(yuǎn)P端帶負(fù)電荷,N內(nèi)部被屏蔽，外部有電場(chǎng),A、正確C錯(cuò)誤,靜電,感應(yīng),2、下圖中P是一個(gè)帶電體，N是一個(gè)不帶電的金屬空腔，在下列情況下，放在絕緣板上的小紙屑(圖中S)不會(huì)被吸引的有(),B、D兩項(xiàng)P在N的內(nèi)部,N內(nèi)表面帶正電荷，外表面帶負(fù)電荷,外部有電場(chǎng),外表面無(wú)電荷，外部被屏蔽,B錯(cuò)誤,D正確,接地,不接地,AD,3、如右圖所示為空腔球形導(dǎo)體(不帶電)，現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小金屬球A放入腔內(nèi)，靜電平衡時(shí)，圖中a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E和電勢(shì)的關(guān)系是() AEaEbEc，abc BEaEbEc，abc CEaEbEc，abc DEaEcEb，abc,D,4、如右圖所示，點(diǎn)電荷A和B帶電荷量分別為3.0108 C和2.4108 C，彼此相距6 cm.若在兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)中點(diǎn)O處放一個(gè)半徑為1 cm的金屬球殼，求球殼感應(yīng)電荷在該中點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度,5、將懸掛在細(xì)線(xiàn)上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不與球接觸)，另有一個(gè)懸掛在細(xì)線(xiàn)上的帶負(fù)電的小球B向C靠近，如右圖所示，于是有 ( ) AA向左偏離豎直方向，B向右偏離豎直方向 BA的位置不變，B向右偏離豎直方向 CA向左偏離豎直方向，B的位置不變 DA和B的位置都不變,5、將懸掛在細(xì)線(xiàn)上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不與球接觸)，另有一個(gè)懸掛在細(xì)線(xiàn)上的帶負(fù)電的小球B向C靠近，如右圖所示，于是有 ( ) AA向左偏離豎直方向，B向右偏離豎直方向 BA的位置不變，B向右偏離豎直方向 CA向左偏離豎直方向，B的位置不變 DA和B的位置都不變,帶正電的小球A放在不帶電的空心球C內(nèi)，由于靜電感應(yīng)，空心球外殼帶正電，內(nèi)壁帶負(fù)電，因此B所在處有電場(chǎng)，所以B在電場(chǎng)力作用下向右偏而靠近C；由于空心球能屏蔽B球的電場(chǎng)，所以，A所在處場(chǎng)強(qiáng)為零， 故A球不受電場(chǎng)力，位置不變,B,