9.4静电的防止与利用 导学案

班级： 姓名：
预学案
【学习目标】
1．了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特性。
2．了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。
3．了解尖端放电和静电屏蔽现象。
【考纲目标】静电现象的解释 1类要求
【重点难点】
静电现象的应用；静电感应现象的解释
【课前预习案】 电荷只在电场作用下定向移动
电荷所受力的方向？ 运动的方向？ 动能的变化？
加速度的变化？ 做正功还是负功？
2．静电感应现象：把导体放入电场，导体内的_________在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现_________电荷的现象。
【课上学习案】
【探究活动1：】（独立完成，小组交流）
一、电场中的导体
我们知道放入电场中的导体（如右图），在AB边积聚了负电荷，在CD边积聚了正电荷，这些感应电荷在导体内部产生了与原电场方向_______的感应电场，当导体内部的合场强为_______时，电子不再移动，此时导体达到静电平衡状态。
1．静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象，感应电荷的电场与原电场叠加，使导体内部各点的合电场_________，导体内的自由电子不再________ 的状态。
2．静电平衡状态的特征
(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强_________。
(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面_________。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个_________，导体的表面为_________。
3．实验观察现象为什么尖端先放电？
静电平衡导体上的电荷分布：带电的导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的_________。且在导体表面越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎_________。
【间断评价】判断题
(1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零。(　　)
(2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，导体的电势也为零。(　　)
(3)因为外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合电场为0，所以处于静电平衡的导体内部电场处处为0。(　　)
【探究活动2：】（独立完成，小组交流）
1.尖端放电 根据上面实验猜想实验原理是什么？
①尖端放电的原理：气体在导体尖端周围的强电场的作用下而被电离，气体被电离后变成带负电的_______和带正电的_____，而与尖端电荷的电性相反的粒子在静电力的作用下奔向尖端，而使尖端电荷______，从效果上看好象是尖端释放了电荷，这个现象叫尖端放电。
②尖端放电的利弊
应用：避雷针就是利用了_________而实现了中和空气中的电荷，而达到避免雷击的目的；
防止：尖端放电会使导到高压设备上电能的损失，故该导体表面要尽量______。
【间断评价】判断题
(1)飞机轮上装有拖地线，油罐车后面拖条铁链都是把静电导入大地。(　　)
(2)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地。(　　)
【探究活动3：】（独立完成，小组交流）
2.静电屏蔽
①形成：处于电场中的导体壳(金属网罩)当达到静电平衡状态时，其内部场强_________，从而实现了对内部物体起到了保护作用，这种装置叫做静电屏蔽。
②应用：高压输电线的上方的______与大地连接而形成一个静电屏蔽，对高压线起到了保护作用。
【间断评价】判断题
(1)用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则验电器箔片能张开。(　　)
(2)为什么在钢筋水泥结构的楼房内手机的信号要比室外差？
三、知识运用（课后独立完成，用时4分钟）
例1　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________。
例2　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端的电势比b端的高
B．b端的电势比d点的低
C．a端的电势不一定比d点的低
D．杆内c处场强的方向由c指向
　 静电的防止与利用
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E0
A
B
C
D
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