1、1.7靜電現(xiàn)象的應用學案【學習目標】1知道靜電感應產(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，凈電荷只分布在導體表面且內(nèi)部場強處處為零3知道靜電屏蔽及其應用【重點難點】靜電現(xiàn)象的應用；靜電感應現(xiàn)象的解釋【課前預習】一、電場中的導體1、靜電平衡狀態(tài)ABCDE0我們知道放入電場中的導體（如右圖），在AB邊積聚了負電荷，在CD邊積聚了正電荷，這些感應電荷在導體內(nèi)部產(chǎn)生了與原電場方向_的感應電場，當導體內(nèi)部的合場強為_時，電子不再移動，此時導體達到靜電平衡狀態(tài)。2、導體處于靜電平衡狀態(tài)時的特點處于靜電平衡狀態(tài)的導體內(nèi)部場強_。處于靜電平衡狀態(tài)的導體是_，它的表面是_。說明：由于地球是一個等勢體

2、，故可把地球選作零電勢體。導體表面上任一點電場強度方向與該點表面垂直，電場線與導體表面垂直。3、靜電平衡時導體上電荷的分布規(guī)律導體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導體的_。在導體表面上越_的位置單位面積電荷量越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷。二、靜電現(xiàn)象的應用1、尖端放電尖端放電的實質(zhì)：氣體在導體尖端周圍的強電場的作用下而被電離，氣體被電離后變成帶負電的_和帶正電的_，而與尖端電荷的電性相反的粒子在靜電力的作用下奔向尖端，而使尖端電荷_，從效果上看好象是尖端釋放了電荷，這個現(xiàn)象叫尖端放電。尖端放電的利弊應用：避雷針就是利用了_而實現(xiàn)了中和空氣中的電荷，而達到避免雷擊的目的；防止：尖端放電會使導到高壓設備

3、上電能的損失，故該導體表面要盡量_。2、靜電屏蔽形成：處于電場中的導體殼(金屬網(wǎng)罩)當達到靜電平衡狀態(tài)時，其內(nèi)部場強_，從而實現(xiàn)了對內(nèi)部物體起到了保護作用，這種裝置叫做靜電屏蔽。應用：高壓輸電線的上方的_與大地連接而形成一個靜電屏蔽，對高壓線起到了保護作用。思考：為什么在鋼筋水泥結(jié)構(gòu)的樓房內(nèi)手機的信號要比室外差？（答案：靜電屏蔽）【預習檢測】1處于靜電平衡中的導體，內(nèi)部場強處處為零的原因是()A外電場不能進入導體內(nèi)部B所有感應電荷在導體內(nèi)部產(chǎn)生的合場強為零C外電場和所有感應電荷的電場在導體內(nèi)部疊加的結(jié)果為零D以上解釋都不正確+ABC2.如圖所示，在一個原來不帶電的金屬導體殼的球心處放一正電荷，

4、則A、B、C三點的場強判斷正確的是（ ） AEA0 ，EB =0 ，EC =0BEA0 ，EB 0 ，EC =0CEA0 ，EB0 ，EC 0DEA=0 ，EB 0 ，EC =03.如圖所示，在水平放置的光滑金屬板中心正上方有一帶正電的點電荷Q，另一表面絕緣、帶正電的金屬小球(可視為質(zhì)點，且不影響原電場)自左以初速度v0在金屬板上向右運動，在運動過程中 ()A小球先做減速后加速運動B小球做勻速直線運動C小球受到的靜電力對小球先做負功，后做正功D小球受到的靜電力對小球做功為零【典題探究】例1如圖所示，當帶正電的絕緣空腔導體A的內(nèi)部通過導線與驗電器的小球B連接時，問驗電器是否帶電？【解析】當導體A

5、的內(nèi)部通過導線與驗電器的小球B連接時，導體A和驗電器已合為一個整體，整個導體為等勢體，同性電荷相斥，電荷重新分布，必有凈電荷從A移向B，所以驗電器帶正電。【變式練習1】如圖所示，A、B是兩個架在絕緣支座上的金屬球，都不帶電，中間用導線連接，現(xiàn)用一帶正電的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去導線，然后移走C球，則A、B帶電情況：AB+C AA球帶正電，B球帶負電BA球帶正電，B球不帶電CA球不帶電，B球帶負電D以上說法都不正確OP例2如圖所示,長為10cm的導體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量 Q=8OlO-10C的正點電荷放在距棒左端5cm處的P點, 達到靜電叫平衡后棒上感應電荷在棒內(nèi)中點O處產(chǎn)生

6、的場強大小等于_,方向_.解析電場中的導體達到靜電平衡后，導體內(nèi)部場強處處為零，本質(zhì)上是施感電荷與感應電荷在導體內(nèi)部該處的合場強等于零。即：E施O+E感O=0（矢量和）而E施O=720N/C；由P指向O，所以E感O=720N/C；方向由O指向PAQB+2Q變式訓練2在真空中兩個點電荷A和B，電荷量 分別為-Q和+2Q，它們相距為L，如果在兩個點電荷連線的中點O處，有半徑為r(2rL)的空心金屬球，且球心位于O點，如圖所示，當達到靜電平衡時，金屬球上的感應電荷在球心O處產(chǎn)生場強為 ，方向 ?！咎崾尽肯惹簏c電荷A、B在O點產(chǎn)生的場強，方向沿AB連線指向A。靜電平衡后，球殼內(nèi)部場強處處為零，說明感應

7、電荷在O點產(chǎn)生的場強與大小相等，方向相反。即，負號表示感應電荷的電場方向與相反。（沿AB連線指向B）【拓展】 導體處于靜電平衡狀態(tài)時，其內(nèi)部場強處處為零。在導體內(nèi)部任意一點處，感應電荷產(chǎn)生的場強與引起靜電感應的電荷（即A、B兩處的電荷）產(chǎn)生的場強等大反向，合場強為零。 A B例3如圖所示，A、B都是裝在絕緣柄上的導體，A帶正電后靠近B，若取地球的電勢為零，則（ ）A、導體B上任意一點的電勢為零；B、導體B上任意一點的電勢都為正；C、導體B上任意一點的電勢都為負；D、導體B上右端點的電勢等于左端點的電勢。解析 處于靜電平衡狀態(tài)下的導體：導體體是個等勢體，導體表面是個等勢面；故D正確，由于電場線由正電荷出發(fā)終止于負電荷或無窮遠，可大致畫出電場線的分布，由此可知導體B上各點的電勢均相等且為正。故B選項正確。1.7靜電現(xiàn)象的應用學案【課前預習】一、1. 相反 零 2. 處處為零 等勢體 等勢面 3. 外表面 尖銳 二、1