1.7静电现象的应用

课题：§1.7 《静电现象的应用》

编者：张建阁 【学习目标】1．了解静电的应用和防止原理。

2．会分析日常生活中的静电现象，对有害经典提出有效的防止措施。

3．培养学生对经典现象的分析，以及利用静电知识解决有关问题的能力。

【重点难点】静电屏蔽

认真阅读教材，观察教材插图，体会处于静电平衡状态时导体内的电场特点，了解避雷

针的工作原理和静电屏蔽现象的产生原理

预习案（20分钟）

一、静电平衡状态

阅读课本P24-P25总结处于静电平衡状态的导体的特点：

1、 2、 3、

二、导体上电荷的分布

阅读课本P25总结静电平衡时，导体内部的电荷分布的特点：

1、 2、

三、尖端放电

1．空气的电离：导体尖端的电荷密度 ， 尖端附近的电场 ，空气中残留

带电粒子在电场的作用下发生 把空气中的 气体分子撞“散”，也

就是使空气中的正负电荷分离。这种现象叫做 。

2. 尖端放电：空气中的中性分子电离后变成 和 。 这些带电粒子在 的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步 ， 产

生更多的带电粒子。那些所带电荷与导体尖端的电荷符号 的粒子，由于被吸引而

奔向尖端，与尖端上的电荷 ，这相当于导体从尖端 ，这个现象叫尖

端放电。

四、静电屏蔽

1．定义：

2．应用：

五、静电现象的其他应用

1．静电除尘2．静电植绒3．静电喷涂4．静电分选5．静电复印

组长评价： 教师评价：

探究案（30分钟）

探究点一：静电平衡状态

问题1：处于静电平衡状态的导体，其内部场强为什么为零？导体的表面为什么是等势面？

问题2：看课本书第19页图1.4-5中乙图，一头大一头小的导体

在靠近导体的一些等势面为什么形状很接近导体的形状？

问题3：为什么把地球是一个等势体？

问题4：图示中，A、B都是装在绝缘柄上的导体，A带正电后靠近B，发生静电感应。若取地球电势为零，则

A．导体B上任意一点电势都为零

B．导体B上任意一点电势都为正

C．导体B上任意一点电势都为负

D．导体B上右边电势为正，左边电势为负

探究点二．导体上电荷的分布

做一做：做课本P26实验

问题1：通过这个实验，关于空腔导体内表面与外表面的电荷分布，

你能得出什么结论？

问题2：如图所示，把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内，小球带不带电？

问题3：对于电场中处于静电平衡状态的导体，下列分析不正确的是（）

A．导体内部的场强处处为零

B．导体内部没有电荷，电荷只能分布在导体的外表面

C．导体内部是外电场与感应电荷电场叠加后的合场强，其大小为零

D．处于静电平衡的导体内部的自由电子不再运动

问题4: 如图所示，在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一正电荷，试分析A、B、C三点的场强：

A ．E A ≠0 ，E

B =0 ，E

C =0

B ．E A ≠0 ，E B ≠0 ，E

C =0

C ．E A ≠0 ，E B ≠0 ，E C ≠0

D ．

E A =0 ，E B ≠0 ，E C =0

探究点三：尖端放电

问题1：避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是（ ）

A ．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地

B ．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷

C ．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地

D ．以上说法都不对

探究点四：静电屏蔽

问题1：右图中，为什么导体腔内的电场为零？

问题2：使带电的金属球靠近验电器，但不接触，箔片是否张开？

解释现象。

问题3：如右图，用金属网罩把有验电器罩起来，观察箔片是

否张开。这个现象说明什么？

当堂检测（15分钟）

1．用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a （图1），

然后用手指瞬间接触一下金属杆c 后拿开橡胶棒，这时验电器小球A 和

金箔b 的带电情况是 ( )

A ．a 带正电，b 带负电

B ．a 带负电，b 带正电

C ．a 、b 均带正电

D ．a 、b 均带负电

E ．a 、b 均不带电

2．在一个导体球壳内放一个电量为＋Q 的点电荷，用E p 表示球壳外任一点的场强，则

( )

A ．当＋Q 在球壳中央时，E p ＝0

B ．不论＋Q 在球壳内何处，E p 一定为零

C ．只有当＋Q 在球心且球壳接地时，E p ＝0

D ．只要球壳接地，不论＋Q 在球壳内何处，

E p 一定为零

3．一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷，其电场分布是图2中的哪一

个（

)

4.如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q，a、b点是金属板右侧表面的两点，其中a到＋Q的距离较小．下列说法正确的是(取大地电势为零) ()

A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电

B．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电

C．整个导体，包括表面上的a、b点，是一个等势体，且电势等于零

D．a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点场强方向相同，但a点的场强

比b点的场强要强(大)一些

5.在实验室中模拟阴雨天气的空气，由此测得当电场强度超过3.0×106V/m时空气将被击穿而发生放电。现有一片带电的乌云，距地面300m高，发生闪电时乌云与地面间的电势差至少有多大？

6.如图，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r。

（1）标出金属球在静电平衡后左右两侧带电的符号。

（2）由于静电感应而在金属球上出现了电荷，它们也在空间激发电场，这些感应电荷在球心激发的电场强度大小大于等于多少？方向如何？

M A - P

§1.7 《静电现象的应用》课后巩固

1．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是 ( )

A ．导体内部没有电场

B ．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体外表面

C ．导体内部没有电荷的运动

D ．以上说法均不对

2．每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生．当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电．下列说法正确的是 ( )

①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头

②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备

③固定电话和手提电话均可正常使用

④在旷野，应远离树木和电线杆

A ．①②③

B ．①②④

C ．①③④

D ．②③④

3．金属球壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，如图所示，现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连，验电器的金属箔( )

A ．不会张开

B ．一定会张开

C ．先张开后闭合

D ．可能会张开

4．如图所示，棒AB 上均匀分布着正电荷，它的中点正上方有一P

点，则P 点的场强方向为 ( )

A ．垂直于A

B 向上 B ．垂直于AB 向下

C ．平行于AB 向左

D ．平行于AB 向右

5.如图所示，A 、B 为两个带等量异号电荷的金属球，将两根不带电

的金属棒C 、D 放在两球之间，则下列叙述正确的是( )

A ．C 棒的电势一定高于D 棒的电势

B ．若用导线将

C 棒的x 端与

D 棒的y 端连接起来的瞬间，将有

从y 流向x 的电子流

C ．若将B 球接地，B 所带的负电荷全部流入大地

D ．若将B 球接地，B 所带的负电荷还将保留一部分

6.如图所示在真空中把一与外界绝缘的导体AB 向带负电的小球缓慢的靠近时，下列说法正确的是（ ）

A 、

B 端的感应电荷越来越多

B 、导体内部场强越来越大

C 、导体的感应电荷在M 点产生的场强

小于在N 点产生的的场强

D 、导体的感应电荷在M 、N 两点产生的场强相等

7.在一个导体球壳内放一个电量为＋Q 的点电荷，用E 表示球壳外任一点的场强，则( )

A 、当＋Q 在球壳中央时，E ＝

B 、不论＋Q 在球壳内何处，E 一定为零

C 、只有当＋Q 在球心且球壳接地时，E ＝0

D 、只要球壳接地，不论＋Q 在球壳内何处，

E 一定为零

8.如图所示，一带正电的绝缘金属球壳A ，顶部开孔，有两只带正电的金属球B 、C 用金属导线连接，让B 球置于球壳A 的空腔中与内表面接触后又提起到如图所示的位置，C 球放在A 球壳外离A 球较远，待静电平衡后，正确的说法是 ( )

A 、

B 、

C 球都带电

B 、B 球不带电，

C 球带电

C 、让C 球接地后，B 球带负电

D 、C 球接地后，A 球壳空腔中场强为零

9.有一绝缘空心金属球A ，带有4×10－6C 的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球B ，带有2×10－6C 的负电荷，若把B 球跟A 球的内壁相接触，如图所示，

则B 球上电量为＿＿＿＿C ，

A 球上电荷量为＿＿＿＿C ，

分布在＿＿＿＿。

10．如图所示，一导体AB 放在一负电荷的电场中，导体AB 与大地是绝

缘的，当导体处于静电平衡时，

(1)比较A 端和B 端电势的高低．

(2)比较A 点和B 点场强大小．

(3)比较A 、B 端外表面场强大小．

(4)若A 端接地，AB 导体带什么电？

(5)若把A 端和B 端用导线连接，A 、B 端电荷中和吗？

11.如图长为L 的薄空腔导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q 的点电荷放在与棒的左端距离为R 的地方。达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O 处产生的场强有多大？方向如何?

q

静电现象的应用(练习题)

静电现象的应用 知识点一：静电平衡的特点 (1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动． (2)静电平衡状态导体的特征 ①处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零． （即：外电场E 与导体两端的感应电荷产生的附加电场E ′的合场强为零，E ′＝－E .） ②处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任一点场强方向与该点的所在表面垂直． ③静电平衡状态下的导体是个等势体，表面是等势面 ④处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷，净电荷只能分布在导体外表面上． 题型一：对静电平衡的理解 练习1．对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是(D ) A ．导体内部既无正电荷，又无负电荷 B ．导体内部和外表面处的电场均为零 C ．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零 D ．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果 题型二： 感应电荷产生的场强的计算 求解此类问题时应当明确以下两点： (1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，其实质是合场强为零． (2)比较感应电荷产生的附加电场的大小、方向时，应以产生外加电场的电荷为研究对象． 练习2:长为l 的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为＋q 的点电荷放在距棒左端R 处，如图1－7－ 3所示．当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场 强度大小等于________，方向 ________. 【答案】 kq R ＋ L 2 2 向 左 练习3:.图中接地金属球A 的半径为R ，球外点电荷的电荷量为Q ，到球心的距离为r 。静电平衡后感应电荷在球心处产生的电场强度大小为( D ) A ．k －k B ．k ＋ C ．0 D ．k 题型三：感应电场电场线的确定 练习4．如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为＋Q 的点电荷放在盒左边附 近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子 内部产生的电场分布情况正确的是( ) 【答案】 C 题型四：静电平衡的导体的电势分布

静电现象的应用知识要点和常见题型总结

第七节静电现象的应用 【知识要点】 要点一处理静电平衡的“观点” 1．远近观 “远近观”是指处于静电平衡状态的导体，离场电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷，而导体的中间部分可认为无感应电荷产生．2．整体观 “整体观”是指把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时，就可把它们看作是一个大导体，再用“远近观”判断它们的带电情况． 要点二静电平衡两种情况的实现方法和其本质是什么？ 1．两种情况 (1)导体内空腔不受外界影响，如图1－7－2甲所示． (2)接地导体空腔外部不受内部电荷影响，如图乙所示． 图1－7－2 2．实现过程 (1)如图甲，因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零，达到静电平衡状态，对内实现了屏蔽． (2)如图乙，当空腔外部接地时，外表面的感应电荷将因接地传给地球，外部电场消失，对外起到屏蔽作用． 3．本质：静电感应与静电平衡. 【例题分析】 一、静电平衡下的导体 【例1】如图所示， 图1－7－一导体球A带有正电荷，当只有它存在时，它在空 间P点产生的电场强度的大小为E A.在A球球心与P点连线上 有一带负电的点电荷B，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度大小为E B.当A、B同时存在时，根据场强叠加原理，P点的场强大小应为()

A．E B B．E A＋E B C．|E A－E B| D．以上说法都不对 答案 D 解析当带电导体球周围无其他导体或带电体存在时，导体球上的电荷将均匀分布在导体球表面．根据题意，均匀分布在导体球上的电荷在P点产生的场强为E A，当把点电荷放在B点后，虽然导体球所带的总电荷量未变，但因静电感应，导体球上的电荷将重新分布，直到达到静电平衡．这时，导体球上的电荷在P点产生的场强E A′不等于E A.由于点电荷不涉及电荷如何分布的问题，它在P点产生的场强与周围是否存在其他电荷无关，所以仍为E B，当点电荷与导体球A 同时存在时，P点的场强应由E A′与E B叠加而成，而不是由E A与E B叠加，这样就能立即断定A、B、C三个选项都是不对的． 二、静电平衡 【例2】将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属 图1－7－4 空心球C内(不和球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C 靠近，如图1－7－4所示，说法正确的有() A．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向 B．A的位置不变，B往右偏离竖直方向 C．A往左偏离竖直方向，B的位置不变 D．A和B的位置都不变 答案 B 解析带正电的小球A放在不带电的空心球C内，通过静电感应，空心球外壳带正电，内壁带负电．因此，金属空心球C和带电小球B带异种电荷，所以B受C球的吸引往右偏离竖直方向．而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场，使小球A不受外电场的作用，所以A的位置不变． 【对点练习】 1.下列措施中，属于防止静电危害的是()

静电现象的应用课时练习题(含答案)

静电现象的应用课时练习题(含答案) 第一章第7节 1．处于静电平衡中的导体，内部场强处处为零的原因是 ( ) A．外电场不能进入导体内部 B．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零 C．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零D．以上解释都不正确答案：C 2．如图1－7－11所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，能起到屏蔽外电场或内电场作用的是 ( ) 图1－7－11 解析：选ABD.A图中，由于金属壳发生静电感应，内部场强为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用，A对；B图中金属壳同大地连为一体，同A一样，外壳起到屏蔽外电场的作用；C中电荷会引起金属壳内外表面带电，外表面电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳不起屏蔽作用，C错；将金属壳接地后，外表面不带电，壳外不产生电场，金属壳起屏蔽内电场的作用，D对. 3．在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在图1－7－12中正确的是 ( ) 图1－7－12 答案：A 图1－7－13 4．如图1－7－13所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷.在静电平衡后，下列物理量中等于零的是 ( ) A．导体腔内任意点的场强 B．导体腔内任意点的电势 C．导体外表面的电荷量 D．导体空腔内表面的电荷量解析：选ABD.静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，且内表面不带电，故选项A、D正确.由于导体接地，故整个导体的电势为零，选项B正确.导体外表面受带电体Q的影响，所带电荷量不为零，故选项C不正确. 图1－7－14 5．(2010年北京市东城区抽样测试)某一静电实验装置如图1－7－14所示，验电器A不带电，验电器B的上面安装一个几乎封闭的金属圆桶C，并且B内的金属箔片是张开的，现手持一个带电绝缘柄的金属小球D，使D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电.这个实验说明了 ( ) A．C是不带电的 B．C的内部是不带电的 C．C的外部是不带电的 D．C的内部场强为零答案：BD 图1－7－15 6．如图1－7－15所示，在球壳内部球心放置带电荷量为＋Q的点电荷，球壳

高中物理第一章第7节静电现象的应用教案新人教版选修3-1

7．静电现象的应用 教材分析 本节教材是电场知识的应用。静电平衡状态及静电平衡下的导体的特点及导体上电荷的分布情况是本节的重点。教学中要重视两方面的处理：一是重视推理的过程，教学中务必使学生清楚地知道推理过程，这样才能做到不仅知道结论，而且知道这个结论是怎样得来的，以加深理解；二是重视实验和动画演示，使学生在理论和实际的结合中理解知识。 对静电屏蔽的讲解，同样需要使学生在理论和实际的结合中理解知识。在使学生理解把导体挖空这个推理过程的同时要做好实验，让学生清楚地看到静电屏蔽现象。 学情分析 学生已经学习了电场的基本知识，了解了电场的力的性质和能的性质，具备了学习本节内容的知识基础。同时学生在日常生活中也了解一些关于静电现象应用的实例。但由于本节内容较抽象，学生的感性认识较少，一些结论也较难理解，学生对静电现象的认识往往只停留在表面，会给本节内容的学习带来一定的影响。 设计思路 《静电现象的应用》是本章的难点内容，概念规律非常抽象。学生只有在老师的指导下参与探究全过程，才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律。克服思维定势的负迁移和主观臆断的不良倾向，培养学生认真严谨的科学探究品质。 本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论，积极参与，体验探索自然规律的艰辛和喜悦。培养学生学习物理的兴趣。这也是新课改的重要内容。 本节教学设计的过程为：首先学生活动，对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论；然后学生归纳，教师总结得出静电平衡状态下导体的特点。最后通过例题巩固加深理解。 三维目标 知识与技能 1．知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态； 2．理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零； 3．知道尖端放电、静电屏蔽及其应用。 过程与方法 1．培养学生的观察能力，逻辑推理的能力，分析问题的能力； 2．掌握分析和综合等思维方法。 情感态度与价值观 1．使学生在理解知识、获取知识的同时体会到了理论联系实际的意义； 2．渗透具体问题具体分析的方法。 教学重点 静电平衡导体的场强和静电荷分布的特点。 教学难点 电场中导体的特点。 教学方法 推理归纳法、问题解决法、实验法。 教具准备 验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干。视频资料，多媒体设备。 教学过程

2019-2020年高中物理 第1章 第7节 静电现象的应用课后强化演练(含解析)新人教版选修3-1

2019-2020年高中物理第1章第7节静电现象的应用课后强化演练（含解析） 新人教版选修3-1 一、选择题 1．一个带电金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部场强( ) A．一定增强B．一定减弱 C．可能增强也可能减弱D．不变 解析：无论金属球带多少电荷，处于静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，故D项正确． 答案：D 2.如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷．在静电平衡后，下列物理量中等于0的是( ) A．导体腔内任意点的电场强度B．导体腔内任意点的电势 C．导体外表面的电荷量D．导体空腔内表面的电荷量 解析：静电平衡状态下的导体内部电场强度处处为零，且内表面不带电，故选项A、D正确；由于导体接地，故整个导体的电势为0，选项B正确；导体外表面受带电体Q的影响，靠近Q的一端带负电荷，故所带电荷量不为零，故选项C不正确． 答案：ABD 3．关于避雷针，以下说法正确的是( ) A．避雷针避雷是中和云层的异种电荷 B．避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地 C．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形 D．避雷针安装在高大建筑物顶部，而不必接地 解析：避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地，必须接到大地，故AD项错，B项正确；导体尖端的电荷密度大，附近的电场很强，把避雷针顶端设计成球形不利于把云层中的离子吸引到尖端，故C项错误． 答案：B 4．(xx·闵行区一模)下列哪个措施是为了防止静电产生的危害( ) A．在高大的烟囱中安装静电除尘器B．静电复印 C．在高大的建筑物顶端装上避雷针D．静电喷漆 解析：静电除尘器、静电复印和静电喷漆都利用了静电现象，在高大的建筑物顶端装上避雷针可以把雷电引入地下，保护建筑物的安全，防止静电产生的危害，C选项正确． 答案：C 5．如图(甲)所示，ab为原来不带电的细导体棒，q为一带正电的点电荷，当达到静电平衡后，导体棒上的感应电荷在棒内O点处产生的场强大小为E1，O点的电势为U1.现用一导线把导体棒的b端接地，其

高中物理人教版选修3-1第一章第7节静电现象的应用同步练习

高中物理人教版选修3-1第一章第7节静电现象的应用同步练习 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共20题；共46分) 1. （2分） (2017高二上·汕头期中) 两个大小材质完全相同的金属小球a、b，带电荷量分别为+3q和﹣q，两小球接触后分开，小球带电量为（） A . a为+3q，b为﹣q B . a为﹣q，b为+3q C . a为+2q，b为﹣2q D . a为+q，b为+q 2. （2分）阴极射线管电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为（） A . 灰尘的自然堆积 B . 玻璃有较强的吸附灰尘的能力 C . 电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘 D . 电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘 3. （3分） (2017高二上·宣化期中) 下列说法不正确的是（） A . 避雷针利用针尖放电原理来避雷电 B . 油罐车下拖一条铁链是利用静电 C . 摩擦起电和感应起电的实质是一样的，都是使电子发生转移 D . 静电除尘的基本原理是空气分子被强电场电离，粉尘吸附了电子而带负电，在电场力的作用下飞向筒壁，最后在重力的作用下落在筒底 4. （2分） (2017高二上·广州期中) 化纤衣服很容易沾上灰尘，这是因为它（） A . 容易积累静电荷

B . 具有一定的粘性 C . 具有大量的微孔 D . 质地柔软 5. （2分）请用学过的物理知识判断，下列说法正确的是（） A . 四种基本相互作用是指：重力、弹力、电场力、磁场力 B . 地面上的物体具有的重力势能是和地球共有的 C . 高压带电作业时，电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 D . 通电导线在磁场中受安培力越大，该处磁感应强度越大 6. （2分）(2017·南通模拟) 如图所示，运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上，这样做的目的是（） A . 发出声音，引起路人注意 B . 减缓车速，保证行车安全 C . 把静电引入大地，避免因放电引起爆炸 D . 与地面发生摩擦，在运输车上积累电荷 7. （2分） (2017高二下·玉田期末) 如图，一个枕形导体AB原来不带电．将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电量为Q，与AB中心O点的距离为R．由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷．当达到静电平衡时（） A . 导体A端电势高于B端电势

静电现象的应用 说课稿 教案

静电现象的应用 教材分析 本节教材是电场知识的应用。静电平衡状态及静电平衡下的导体的特点及导体上电荷的分布情况是本节的重点。教学中要重视两方面的处理：一是重视推理的过程，教学中务必使学生清楚地知道推理过程，这样才能做到不仅知道结论，而且知道这个结论是怎样得来的，以加深理解；二是重视实验和动画演示，使学生在理论和实际的结合中理解知识。 对静电屏蔽的讲解，同样需要使学生在理论和实际的结合中理解知识。在使学生理解把导体挖空这个推理过程的同时要做好实验，让学生清楚地看到静电屏蔽现象。 学情分析 学生已经学习了电场的基本知识，了解了电场的力的性质和能的性质，具备了学习本节内容的知识基础。同时学生在日常生活中也了解一些关于静电现象应用的实例。但由于本节内容较抽象，学生的感性认识较少，一些结论也较难理解，学生对静电现象的认识往往只停留在表面，会给本节内容的学习带来一定的影响。 设计思路 《静电现象的应用》是本章的难点内容，概念规律非常抽象。学生只有在老师的指导下参与探究全过程，才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律。克服思维定势的负迁移和主观臆断的不良倾向，培养学生认真严谨的科学探究品质。 本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论，积极参与，体验探索自然规律的艰辛和喜悦。培养学生学习物理的兴趣。这也是新课改的重要内容。 本节教学设计的过程为：首先学生活动，对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论；然后学生归纳，教师总结得出静电平衡状态下导体的特点。最后通过例题巩固加深理解。 三维目标

知识与技能 1．知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态； 2．理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零； 3．知道尖端放电、静电屏蔽及其应用。 过程与方法 1．培养学生的观察能力，逻辑推理的能力，分析问题的能力； 2．掌握分析和综合等思维方法。 情感态度与价值观 1．使学生在理解知识、获取知识的同时体会到了理论联系实际的意义； 2．渗透具体问题具体分析的方法。 教学重点 静电平衡导体的场强和静电荷分布的特点。 教学难点 电场中导体的特点。 教学方法 推理归纳法、问题解决法、实验法。 教具准备 验电器、法拉第圆筒、有绝缘柄的金属球一个、金属网罩、收音机、感应起电机、导线若干。视频资料，多媒体设备。 教学过程 ［新课导入］ 问题：什么是静电感应现象？ 将不带电的导体靠近带电体时，导体上就带电了，靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫做静电感应现象。 问题：静电感应现象的实质是什么？ 静电感应现象的实质是在电场力的作用下电荷的重新分布。 问题：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？

静电现象的应用

以实验演示为主线，以问题教学引导学生探究 ──《静电现象的应用》教学设计 浙江湖州练市中学高银忠 ◆设计思想 静电感应是电学内容的一个难点，在静电感应过程中，电荷如何移动，达到静电平衡状态时，正、负电荷如何分布，这些都是学生难以掌握的。对于静电场中的导体达到静电平衡状态时，导体内部场强处处为零，带电导体上的净电荷只分布在导体的外表面上，学生往往把它们当作结论硬性记下来，如何用它来分析问题、解决问题则不知所措。通过采取常规演示实验和计算机模拟教学相结合，教师指导教学与学生训练、练习等多种教学方式共存的有效办法，可以实现课堂教学创新，提高课堂教学效率和教学效果。 ◆教材分析 《静电现象的应用》是人教版高中物理选修3-1第一章《静电场》第7节的内容，根据《学科教学指导意见》和《课程标准》的要求，将此节的授课课时安排为一个课时。 本节的主要概念是静电平衡，掌握静电平衡的概念，理解静电平衡的特征是本节的重点，应用静电平衡知识，认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象是本节的难点。做好演示实验是这堂课的关键。 金属导体放在电场中，达到静电平衡状态是一个非常快的过程，但是对这一过程的分析却十分重要。一定要带领学生共同参与讨论这一过程，使他们明白自由电荷不再定向移动的条件。这样做不仅突出重点，也为突破难点打下基础。 带电导体的电荷分布的两个特点对于学生来说是十分深奥的问题，必须通过实验才能加深认识。静电屏蔽现象以及静电屏蔽的应用都必须做好演示实验。 ◆学情分析 本节教学中，学生在静电场中的导体达到静电平衡状态、静电屏蔽的概念、电荷在导体表面的分布等现象的学习中，往往把它们当作结论硬性记下来，而不会用来分析问题、解决问题，这种死记硬背的方式不可取。其实通过前面内容的学习，学生已具备从理论角度分析本节课中出现的现象的能力，只要教师做好演示实验，并对学生阶梯式的引导，然后结合相应的现象分析，学生肯定能接受。 ◆三维教学目标设计 1．知识与技能教学目标 （1）知道导体的特征。 （2）理解导体的静电感应过程。

静电现象的应用教案(教师版)

1.7静电现象的应用 【重点难点】 1．静电场中静电平衡状态下导体的特性，即其电荷分布、电场分布等是重点。 2．运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因是难点。 教学过程 静电感应——静电平衡——静电平衡的特点——导体上电荷分布特点——尖端电荷汇聚——尖端放电——避雷针——静电屏蔽——静电屏蔽的应用 一、静电感应 1、演示实验静电感应现象 静电感应现象：在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷，这种现象叫静电感应现象．当外电场撤掉，导体两端电荷又中和，可见静电感应现象中导体上净电荷仍然为零． 将不带电的导体置于电场中时，导体那自由电荷受力，发生定向移动，从而重新分布．重新分布的电荷在导体内产生一个与原电场反向的电场，阻碍电荷定向移动，该电场与外电场叠加，使导体内部的电场减弱，只要内部场强不为零，导体两面的正负电荷便继续增加，导体的内部电场就会继续削弱，直至导体内部的合场强都等于零的时候为止，这时导体内自由电子不再发生定向移动． 导体中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态． 总结：①静电平衡状态：导体上处处无电荷定向移动的状态． ②特征：导体内部处处场强为零．在这个特征基础上进行推论，可得静电场中导体的特点． 2、强调：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零．而且处于静电平衡状态的导

体，电荷只能分布在导体外表面上．这是为什么呢？为了验证这一点，可采用反证法，若导体内部有净电荷，电荷周围有电场，那么导体内部电场强度将不为零，电荷将发生定向移动． 二、静电现象的应用 1、尖端放电 原因：因为在尖端附近强电场的作用下空气中残留的离子会发生激烈的运动。在激烈的运动过程中它们和空气分子相碰时，会使空气分子电离，从而产生大量新的离子，这就使空气边得易于导电。与尖端上电荷同号的离子受到排斥而飞向远方，蜡烛的火焰偏移就是受到这种离子形成的“电风”吹动的结果。 在强电场作用下，物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等电位面密，电场强度剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电．而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象 2）、闪电防护 雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵从四条原则． 一是人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖端而被闪电直接击中 二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害．所谓跨步电压是雷击点附近，两点间很大的电位差，如若人的两脚分得很开，分别接触相距远的两点，则两脚间便形成较大的电位差，有强电流通过人体使人受伤害． 三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近，不可手持金属体高举头顶． 四是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击． 总之，应当到较低处，双脚合拢地站立或蹲下，以减少遭遇雷的机会． 【知识总结】 一、静电平衡状态下导体的电场 1．静电平衡状态 处于电场中的导体内外电场相互叠加，使导体内部电场减弱，直至为零，导体内部自由电子不再发生定向移动的状态． 2．处于静电平衡状态下导体的特点 (1)处于静电平衡状态下的导体，内部场强处处为零．

1.7静电现象的应用-基础课时针对练习—人教版高中物理选修3-1

1.7静电现象的应用基础课时针对练习 1．关于避雷针能够避免建筑物被雷击的原因，下列分析不正确的是() A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地 B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷 C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地 D．避雷针由尖锐的导体做成，利用的是尖端放电现象 2．处于静电平衡中的导体，内部电场强度处处为零的原因是() A．导体内部无任何电场 B．外电场不能进入导体内部 C．所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零 D．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零 3．下列说法正确的是() A．处于静电平衡的导体，由于导体内的电场强度为零，所以导体内的电势也为零B．处于外电场中的静电平衡的导体，由于附加电场的出现，导体内的原电场变为零C．处于外电场中的静电平衡的导体，由于附加电场和原电场相互抵消，导体内的电场变为零，但导体表面的电场不为零，且与表面垂直 D．处于静电平衡的导体，导体表面的电势一定与导体内部的电势不相等4．在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”。在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰。下列说法正确的是() A．场是一种人为假设，实际是不存在的 B．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力 C．外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽 D．在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0 5．下列与静电屏蔽无关的是()． A．避雷针的顶端做的很尖细 B．用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙 C．超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成 D．电视闭路线芯外常包有一层金属网

高中物理 第7节 静电现象的应用教学过程一 新人教版选修3-1

第7节、静电现象的应用 新课教学过程一 新课教学 1、静电平衡状态 (1)静电平衡 问题：为什么会产生静电感应现象呢？ 分析：导体的特征是在它的内部有大量的自由电荷，对金属导体来说，是由做热振动的正离子和在它们之间做无规则热运动的自由电子组成的。将一不带电导体靠近带电体时，导体即处于带电体所形成的电场中，导体内的自由电子在电场力的作用下，逆着电场线定向移动，使导体一侧集聚负电荷，而导体另一侧则集聚等量的正电荷。 问题：不带电导体上的自由电子还没来得及运动的瞬间，导体内的电场强度为零吗？ 结论：不为零。正因为有场强，才导致自由电子定向移动而使导体带电。 问题：自由电子移动的结果，对导体中的电场强度有何影响？ 分析：导体上自由电子移动的结果，使导体一端带上负电，另一端带上正电。此时，导体中的电场已不是场源带电体单独产生的了，而是有场源带电体产生的电场E和由导体两端出现的正负电荷在导体内部产生的反方向的电场E′，E与E′方向相反，叠加后使导体内的电场强度减弱。只要导体中的电场强度不为零，导体中的自由电子就会受电场力作用而定向移动，使E′增强，导致E与E′的合电场再减弱，如上图。直到导体内部各点的合场强都等于零时为止，这时导体内的自由电子不再受电场力，不再做定向移动，如下图。 当导体中的电荷静止不动，从而场强分布不随时间变化时，导体就达到了静电平衡。 (2)静电平衡状态

导体中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态。 (用多媒体模拟静电感应至最后导体达到静电平衡状态的过程) (3)静电平衡的条件 问题：通过以上分析，处于静电平衡状态的导体，其内部场强有何特点？ 处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。 内部的场强指源电场与感应电荷电场的合场强。 思考讨论 长为L 的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q 的点电荷放在与棒的左端距离为R 的地方，如图，达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O 处产生的场强有多大？方向如何？ 解答：达静电平衡后，O 点处场强为零，则E 感＝E 源＝k 2)2 (L R Q ，E 感方向与E 源方向相反，即指向点电荷＋q 。 (4)静电平衡导体的性质 从静电平衡的条件出发可以得到如下的几点推论： ①处于静电平衡状态的导体，表面上任何一点的场强方向都跟该点的表面垂直。 用反证法分析：如果表面上某一点的场强方向与该点的表面不垂直，该点的场强应有沿表面的切向分量，就会使导体表面的电荷发生宏观的定向移动，这与静电平衡是矛盾的，故处于静电平衡状态的导体，表面上任何一点的场强方向都跟该点的表面垂直。 ②处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体的外表面上。 提问：处于静电平衡状态的导体，其内部会不会有电荷？ 用反证法分析：处于静电平衡状态的导体，其内部如有电荷，则此电荷必然产生电场，因而导体内部的电场强度就不为零，导体内部的自由电子会受电场力而移动，这与静电平衡是矛盾的，故内部不会有电荷。 演示证明：

统编高中物理(选修3-1)训练题：第一章第七节《静电现象的应用》新人教版

静电现象的应用建议用时实际用时满分实际得分 45分钟100分 一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共50分） 1.导体处于静电平衡时，下列说法正确的是 () A．导体内部没有电场 B．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体外表面 C．导体内部没有电荷的运动 D导体内部各点的电势相等，整个导体是一个等势体，导体的表面是一个等势面 2.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（） A. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C. 小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D. 打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险 3.随着人们生活水平的提高，各种家用电器日益走入 我们的居家生活，而家用电器所产生的静电荷会被人 体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘 体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰．由于老年 人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的 老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受 静电的影响．心血管系统本来就有各种病变的老年人， 静电更会使病情加重．过高的静电还常常使人焦躁不

安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽．我们平时生活中 就应当采取措施，有效防止静电，下列可行的是 () ①要勤拖地、勤洒些水②要勤洗澡、勤换衣服③ 选择柔软、光滑的化纤类衣物④尽量避免使用化纤地 毯和以塑料为表面材料的家具 A．①②③ B．①③④C．①②④ D．②③④ 4.每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流 天气频繁发生．当我们遇到雷雨天气时，一定要注意 避防雷电．下列说法正确的是 () ①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头 ②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备 ③固定电话和手提电话均可正常使用 ④在旷野，应远离树木和电线杆 A．①②③B．①②④C．①③④ D ．②③④ 5.一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点电荷，其电场分布是图1中的哪一个 () 图1 6.在一个导体球壳内放一个电荷量为＋Q的点电 荷，用 Ep表示球壳外任一点的场强，则 () A．当＋Q在球壳中央时，Ep＝0 B．不论＋Q在球壳内何处，Ep一定为零

高中物理 第一章 第7节 静电现象的应用课时作业 新人教版选修31

第7节 静电现象的应用 1．静电平衡状态 (1)概念：导体内的自由电子不发生定向移动时，导体就达到了静电平衡状态． (2)静电平衡状态导体的特征 ①处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零． ②处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任一点场强方向与该点的所在表面垂直． ③静电平衡状态下的导体是个等势体． ④处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷，净电荷只能分布在导体外表面上． 2．尖端放电 (1)达到静电平衡时，导体表面越尖的地方，电荷分布的密集度越大． (2)尖端放电：导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，使周围中性空气分子电离成正负离子，那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子被吸引到尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷，这种现象叫做尖端放电． (3)应用与防止 应用举例：避雷针；防止举例：高压输电设备的表面尽量做得光滑，避免放电． 3．对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是( ) A ．导体内部既无正电荷，又无负电荷 B ．导体内部和外表面处的电场均为零 C ．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零 D ．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果 答案 D 解析 导体处于静电平衡状态时，其内部无净电荷，即其正、负电荷总量相等，电荷量为零.其表面处有净电荷，以至于该处电场不为零． 4．一个带电金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部场强( ) A ．一定增加 B ．一定减弱 C ．可能增加也可能减弱 D. 不变 答案 D 【概念规律练】 知识点一 感应电荷产生的场强的计算 1. 如图1所示，长为l 的导体棒水平放置，原来不带电，现将一带电荷量为＋q 的点电荷放在距离棒左端R 处，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点处产生的场强等于多少？方向如何？ 图1 答案 kq/(R ＋l 2 )2 方向水平向左 解析 导体棒在点电荷＋q 的电场中发生静电感应，左端出现负电荷，右端出现正电荷，棒中任一点都有两个电场，即外电场——＋q 在该点形成的电场E ，感应电场——棒上感应电荷在该点形成的电场E′，达到静电平衡时E ＝E′.题中所求的即为E′，于是我们转化 为求E.棒的中点距离＋q 为r ＝R ＋l/2，于是E′＝E ＝kq R ＋l 2 2，E 和E′方向相反，水平

《第1章第7节.静电现象的应用》课后习题

7静电现象的应用 课时过关·能力提升 基础巩固 1(多选)导体处于静电平衡时,下列说法正确的是() A.导体内部没有电场 B.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面 C.导体内部电场强度为零 D.导体表面上的电场强度不一定处处为零 ,导体内部有电场,分别是场源电荷产生的电场和感应电荷产生的电场,但两个电场强度的矢量和为零,A错,C对;导体处于静电平衡时,导体内部有自由电荷,但没有净电荷,B 错;导体处于静电平衡时,导体表面电场强度可以不为零,D对。 2右图中接地金属球A的半径为R,球外点电荷的电荷量为Q,到球心的距离为r。该点电荷的电场在球心的电场强度等于() A.k Q r2?k Q R2 B.k Q 2 +k Q 2 C.0 D.k Q Q在球心处的电场强度,不是电场强度的矢量和。 3一金属球,原来不带电,现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图所示,金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上A、B、C三点的电场强度大小分别为E A、E B、E C,三者相比() A.E A最大 B.E B最大 C.E C最大 D.E A=E B=E C 场源电荷越近的点电场强度越大,所以感应电荷在该点的电场强度也越大,选项C正确。 4(多选) 如图所示,带电体Q靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷。在静电平衡后,下列物理量中等于零的是()

A.导体腔内任意点的电场强度 B.导体腔内任意点的电势 C.导体外表面的电荷量 D.导体空腔内表面的电荷量 ,且内表面不带电,故选项A、D正确。由于导体接地,故整个导体的电势为零,选项B正确。导体外表面受带电体Q的影响,所带电荷量不为零,故选项C不正确。 5一不带电的空腔球形导体如图所示,现在将一个带正电的小金属球A放入空腔中,当静电平衡时,图中a、b、c三点的电场强度E和电势φ的关系是() A.E a>E b>E c,φa>φb>φc B.E a=E b>E c,φa=φb>φc C.E a=E b=E c,φa=φb>φc D.E a>E c>E b,φa>φb>φc 解析:空腔导体内、外的电场线分布如图所示,可以看出E b=0,但φb>0,由内向外电势依次降 低,φa>φb>φc;由电场线疏密可看出E a>E c>E b。处于静电平衡的导体内部电场强度处处为零,导体是一个等势体,但其电势并不一定为零,故选D。 6(多选)右图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电,在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。下列表述正确的是() A.到达集尘极的尘埃带正电荷 B.电场方向由集尘极指向放电极 C.带电尘埃所受静电力的方向与电场方向相同 D.同一位置所带电荷越多的尘埃受静电力越大 ,集尘极连电源正极,电势高,所以电场方向由集尘极指向放电极,选项B正确。带电尘埃向集尘极迁移,带电尘埃所受静电力方向与电场方向相反,带负电,选项A、C错误。由F=qE知,同一位置所带电荷越多的尘埃受静电力越大,选项D正确。

静电现象及其应用-精美解析版

静电现象及其应用 一、单选题（本大题共5小题，共30.0分） 1.为了减少污染，工业废气需用静电除尘器除尘，某除尘 装置如图所示，其收尘极为金属圆筒，电晕极位于圆筒 中心。当两极接上高压电源时，电晕极附近会形成很强 的电场使空气电离，废气中的尘埃吸附离子后在电场力 的作用下向收尘极运动并沉积，以达到除尘目的。假设 尘埃向收尘极运动过程中所带电量不变，下列判断正确 的是() A. 金属圆筒内存在匀强电场 B. 金属圆筒内越靠近收尘极电势越低 C. 带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大 D. 带电尘埃向收尘极运动过程中受到的电场力越来越小 D （济南一中）解：A、根据图象信息可知除尘器内电场在水平面上的分布类似于负点电荷电场，电场线方向由收尘极指向电晕极，故A错误； B、逆电场线方向，电势变高，故越靠近收尘极，电势越高，故B错误； C、尘埃带负电后受电场力作用向收尘极运动，电场力做正功，电势能越来越小，故C 错误； D、离电晕极越远，场强越小，尘埃带电量不变，电场力越小，故D正确， 故选：D。 尖端电荷密度大，附近的场强强，空气越容易电离，画出金属筒和金属丝之间的电场线分布图，比较场强的大小，带负电的细颗粒物根据受力判断运动情况。 此题考查静电的应用?静电除尘，解答本题关键是要知道金属圆筒和金属丝之间的电场分布，电场强度越大的地方气体越容易电离。 2.如图所示，绝缘空心金属球壳不带电，现在中间放一带电量为Q的正点电荷，a、b、 c分别是球壳内、球壳中、球壳外的点，下列分析正确的是() A. b点的场强为零 B. a、b、c三点中，b点的电势最低 C. Q在b点产生的场强为零 D. 球壳内壁不带电，感应电荷全部分布在外表面上 A （济南一中）解：A、静电平衡后，金属球壳中的场强处处为零，则b点的场强为零。故A正确。 B、球壳内部电场线从Q出发到球壳内壁终止，球壳外部电场线从外表面出发到无穷远处终止，根据顺着电场线方向电势逐渐降低，且整个金属球壳是一个等势体，可知，a，b，c三点中，a点的电势最高，c点的电势最低，故B错误。 C、b点的合场强为零，但Q在b点产生的场强不为零，故C错误。 D、由于静电感应，金属球壳内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，故D错误。 第 1 页

第九讲 静电现象及其应用

第九讲静电现象及其应用 学习目标 (1)知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态； (2)理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零； (3)知道静电屏蔽及其应用。 知识串讲 1、静电感应： E中，由于导体内的自由电子受电场力作用定向移动，使得导把金属导体放在外电场 外 体两端出现等量的异种电荷，这种由于导体内的自由电子在外电场作用下重新分布的现象叫做静电感应。（在靠近带电体端感应出异种电荷，在远离带电体端感应出同种电荷）．由带电粒子在电场中受力去分析。 静电感应可从两个角度来理解： ①根据同种电荷相排斥，异种电荷相吸引来解释； ②也可以从电势的角度来解释，导体中的电子总是沿电势高的方向移动． 2、静电平衡状态： 发生静电感应后的导体，两端面出现等量感应电荷，感应电荷产生一个附加电场E附，这个E附与原电场方向相反，当E附增到与原电场等大时，（即E附与E外），合场强为零，自由电子定向移动停止，这时的导体处于静电平平衡状态。 注意：这没有定向移动而不是说导体内部的电荷不动，内部的电子仍在做无规则的运动。 3、处于静电平衡状态的导体的特征： （1）内部场强处处为零，电场线在导体内部中断。导体内部的电场强度是外加电场和感应电荷产生电场这两种电场叠加的结果． （2）整个导体是等势体，表面是个等势面；导体表面上任意两点间电势差为零。 （因为假若导体中某两点电势不相等，这两点则有电势差，那么电荷就会定向运动）（3）表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直；（因为假若内部场强不为零，则内部电荷会做定向运动，那么就不是静电平衡状态了） （4）净电荷分布在导体的外表面，内部没有净电荷．曲率半径小的地方，面电荷密度大，电场强，这是避雷针的原理。 4、静电屏蔽： 处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零，导体壳(或金属网罩)能把外电场“遮住”，使导体内部区域不受外部电场的影响，这种现象就是静电屏蔽。 静电屏蔽不是金属网把外电场挡在了罩外面，而是外电场的金属网上感应电荷的电场在罩内合场强为零。

物理人教版选修3-11.7静电现象的应用同步练习-教师用卷含答案解析

【最新】物理人教版选修3-11.7静电现象的应用同步练习-教 师用卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．在下列各种措施中，目的是为了防止静电危害的是() A．电视机后盖上开有许多小孔 B．电视机上装有一条户外天线 C．在高大的建筑物顶端装有避雷针 D．在烟道的中央装有静电除尘器 2．如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把用丝绸摩擦过的玻璃棒C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则（） A．此时A带正电，B带负电 B．此时A电势低，B电势高 C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 3．如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处放置一个正点电荷，达到静电平衡后（） A．a端电势比b端低 B．b端电势与d点的电势相等 C．a端电势一定不比d点低 D．感应电荷在杆内c处的场强方向由a指向b 4．如图所示，一对绝缘支柱支撑的金属导体A和B彼此接触，起初它们不带电，贴在它们下面的金属箔片是闭合的.现在把带正电荷的球C移近金属导体A，可以看到金属导体A、B下面的金属箔片都张开了.下列说法正确的是

A．导体A、B带上了电，说明电荷是可以凭空产生的 B．由于导体A比导体B更靠近球C，所以导体A带的负电荷比导体B带的正电荷多C．这种起电方式为接触起电 D．这种起电方式为感应起电 5．如图所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不接触，且未发生放电现象)时，下列说法中正确的是 A．B端的感应电荷越来越多 B．导体内部场强越来越大 C．导体的感应电荷在M点产生的场强小于在N点产生的场强 D．导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等 6．当导体球靠近带正电的金属球时，周围的电场线如图所示。则a、b两点的电场强度 A．大小不等，方向不同 B．大小不等，方向相同 C．大小相等，方向不同 D．大小相等，方向相同 7．一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正电荷，其电场分布是下图中的哪一个() A．B．C．D． 二、多选题 8．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是 A．导体内部电场强度一定为0

静电现象的应用检测题(含答案)

课时作业7 静电现象的应用 图7－1 1．如图7－1所示，不带电的导体B 在靠近带正电的导体A 后，P 端及Q 端分别感应出负电荷和正电荷，则以下说法正确的是( ) A ．若用导线将Q 端接地，然后断开，再取走A ，则导体 B 将带负电 B ．若用导线将Q 端接地，然后断开，再取走A ，则导体B 将带正电 C ．若用导线将Q 端接地，然后断开，再取走A ，则导体B 将不带电 D ．若用导线将P 端接地，然后断开，再取走A ，则导体B 将带正电 解析：用导线将Q 接地后，导体B 与地球构成一个大导体，其距A 较近的为P 端，仍带感应负电荷；其距A 较远处，不再是Q 端，而是地球，将感应出正电荷；而Q 端成为大导体的中间部分将不会有感应电荷。所以，导体B 将带负电荷。 答案：A 2．在下列措施中，哪些能将产生的静电导走( ) A ．飞机轮子上搭地线 B ．印染车间保持湿度 C ．复印图片 D ．电工钳柄装有绝缘套 解析：飞机在飞行中与空气摩擦时，飞机外表面聚集了大量静电荷，降落时会对地面人员带来危害及火灾隐患，因此飞机降落时要及时导走机身聚集的静电，采取的措施是在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎；在印染工作车间也同样容易产生静电，静电给车间带来火灾隐患，为防止火灾发生，其中安全措施之一就是保持车间湿度，从而通过湿润的空气及时导走静电；在复印图片环节中，刚好需要应用静电，在电工钳柄装有绝缘套是防止导电，保障电工的安全。 答案：A 、B 3．图7－2中接地金属球A 的半径为R ，球外点电荷的电荷量为Q ，到球心的距离为r 。该点电荷的电场在球心处产生的感应电场的场强大小等于( ) 图7－2 A ．k Q r 2－k Q R 2 B ．k Q r 2＋k Q R 2 C ．0 D ．k Q r 2 解析：由内部合场强为零可知，感应电荷产生的场强与Q 在该点产生的场强等大反向，故 E ＝kQ r 2。 答案：D 4．如图7－3所示，带电体Q 靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷。在静电平衡后，下列物理量中等于零的是( )