9.4 静电的防止与利用（导学案）- 【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019必修第三册）

第4节　静电的防止与利用 导学案 【学习目标】 1.理解静电平衡状态的形成过程，知道处于静电平衡的导体内部电场强度处处为0。 2.了解尖端放电、静电屏蔽现象，了解静电的防止的原理。 3.知道静电吸附原理，了解静电吸附在静电除尘等技术中的应用。 4.关注生活、生产中的静电现象，体会物理学与生产和生活的紧密联系。 【学习重难点】 学习重点：理解静电平衡的概念及特征。 学习难点：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。 【知识回顾】 1、物体收到恒力作用时，其加速度的大小和方向均__________。若初速度为零，则物体做__________，运动方向__________。 2、电场是__________，其叠加遵循__________。 3、电场强度的定义式为__________，库仑定律的数学表达式为__________。 4、在电场中，正电荷被__________吸引，负电荷被__________吸引。 【自主预习】 1、把导体放在静电场中，由于__________，导体中出现____________________的电场。当其与原电场大小__________时，导体内部各点的电场强度E＝__________，导体内的自由电子__________发生定向移动。这时，导体达到__________。 2、静电平衡时，导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的__________。并且在导体外表面，越__________的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，周围的电场强度__________。 3、在一定条件下，导体尖端周围的强电场足以使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的__________分离。这个现象叫作__________。 4、所带电荷与导体尖端的电荷符号__________的粒子，由于被__________而奔向尖端，与尖端上的电荷__________，这相当于导体从尖端__________电荷。这种现象叫作__________。常见的尖端放电现象发生在__________、__________上。 5、在静电场中放入一个空腔导体，无论导体外部电场是什么样的，导体内部都__________电场，外电场对壳内的仪器__________产生影响，金属壳的这种作用叫作__________。常见的起到静电屏蔽作用的有__________、__________。 6、常见的静电吸附的应用有__________、__________、__________。 【课堂探究】 新课导入： 思考：自然界到处都有静电。生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能产生静电。在加油站给车加油前，为什么要触摸一下静电释放器？ 第一部分 静电平衡 思考1：导体的静电平衡是怎样建立的？ ① ② ③ ④ ①将导体放置在电场中，导体内的自由电荷在电场力的作用下将怎样运动？ ②自由电荷的定向移动会使得导体内部的电荷分布发生怎样的变化？又会带来什么影响？ ③随着自由电荷的不断定向移动，这种影响会怎样变化？最终会达到一个什么样的状态？ ④此时导体内部的合场强是多少？ 思考2：静电平衡的特点有哪些？ 第二部分 导体上电荷的分布 【视频】法拉第圆筒。 思考1：上述视频说明了什么？ 【视频】不规则带电体。 思考2：上述视频说明了什么？ 静电平衡时导体上的电荷分布如图所示。导体上越__________的地方电荷的密度越大，周围的场强__________。 　　 第三部分 尖端放电 思考1：尖端放电现象是怎样发生的？ ① ② ③ ④ ① ② ③ ④ →导体尖端的__________使附近的空气电离，电离后的__________离子与尖端的电荷__________，这相当于导体从尖端__________电荷。这种现象叫作__________。 思考2：尖端放电在生活中有哪些实际应用或现象？ 第四部分 静电屏蔽 提问1：处于静电平衡状态的导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。如果放入静电场的是一个空腔导体，电荷分布又有什么特点呢？ 【视频】静电屏蔽，法拉第笼。 导体球壳内（或金属网罩）达到__________后，内部场强__________，__________外部电场的影响，内部的仪器__________外电场的影响，这种现象叫做__________。 思考2：静电屏蔽在生活中有哪些实际应用或现象？ 电子仪器外套__________； 通讯电缆外包一层__________等 超高压带电作业的工人穿戴的工作服， 是用包含__________的织物制成的。 内屏蔽：接地的封闭导体壳，__________对__________没有影响