带电粒子在电场中的运动

1.7 静电现象的应用

【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,导体内部的场强处处为零,电荷只分布在导体的外表面上; 3、知道静电屏蔽及其应用。 【学习重点】

静电平衡导体的场强和静电荷分布的特点。 【学习难点】

空腔导体静电平衡时空腔内的场强处处为零,电荷只分布在导体的外表面上。 【学习过程】

一、导入新课

二、新课教学

1、静电平衡状态

(1)静电平衡 过程分析:

(2)静电平衡状态的导体特点

(3)静电平衡的条件

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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+q O 在与棒的左端距离为R的地方,如图,达到静电平衡后,棒

R L 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?

(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。 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。

2、静电屏蔽 (1)静电屏蔽

导体壳(金属网罩)能保护它所包围的区域,使这个区域不受外电场的影响,这种现象叫做静电屏蔽。

(2)静电屏蔽的应用

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1.8电容器的电容导学案

【学习目标】

1、 知道电容器的结构。

2、 理解电容器的电容,会进行简单的计算。 【学习过程】 一、电容器

1.电容器的结构

2.电容器的工作过程---充电和放电 (1)充电(储存电量和能量---电场能)

(2)放电(电场能转化为其它形式的能)

二、电容器的电容

1、定义:电容器一个极板上所带的电荷量Q与两极间的电势差U的比值 电容量,简称电容 2、公式:C?Q叫电容器的UQ, Q是某一极板所带电量的绝对值。 U3、物理意义:

4、单位:法拉(F) 1F的意义:法拉太大常用单位有微法( ?F),皮法(pF) 例1、平行板电容器所带的电荷量为Q=4×10-8C,电容器两板间的电压为U=2V,则该电容器的电容为 ;如果将其放电,使其所带电荷量为原来的一半,则两板间的电压为 ,两板间电场强度变为原来的 倍,此时平行板电容器的电容为 。

例2、对电容C=Q/U,以下说法正确的是: A.电容器充电量越大,电容增加越大 B.电容器的电容跟它两极所加电压成反比 C.电容器的电容越大,所带电量就越多

D.对于确定的电容器,它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 三、平行板电容器的电容 问:电容器的电容量虽然由

C?QU 求得,但对于一个给定的电容器,电容器的容量与

Q和U都无关,其容量大小由电容器的本身结构决定。那么电容器的电容跟电容器结构的哪些因素有关呢?

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1. 平行板那电容器的电容跟哪些因素有关(控制变量法) [演示]感应起电机给静电计带电,设计好电路

(1)保持Q和d不变, S越小,静电计的偏转角度越大, U越大,电容C越小; (2)保持Q和S不变,d越大,偏转角度越小,C越小.

(3)保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差

U 越小电容C增大. 2. (1)结论:

(2)电容公式:C=

ε为介电常数(不同的电介质同,ε不同),k为静电力常量.

四、常见电容器及电容器的参数

1.电容器的容量 2.电容器的额定电压 3.电容器的击穿电压

例3、下列关于电容器的说法中,正确的是 ( ).

A.电容越大的电容器,带电荷量也一定越多 B.电容器不带电时,其电容为零

C.由C=Q/U可知,C不变时,只要Q不断增加,则U可无限制地增大 D.电容器的电容跟它是否带电无关

例4、一平行板电容器始终与电池相连,现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极板间的空间,与未插电介质时相比 ( ).

A.电容器所带的电荷量增大 B.电容器的电容增大 C.两极板间各处电场强度减小 D.两极板间的电势差减小 例5、两节相同的电池给两个电容器C1和C2充电,已知C1<C2,当达到稳定状态时,两电容器的电势差分别为U1和U2,则 ( ) A.U1>U2. B.U1=U2 C.U1<U2. D.无法确定U1与U2的大小关系 例6、用两节相同的电池给两个原来不带电的电容器C1和C2充电,已知C1<C2,当达到稳定状态时,两电容器每板的带电量分别为Q1和Q2,则 ( ) A.Q1>Q2 B.Q1=Q2

C.Q1<Q2. D.无法确定Q1与Q2的大小关系

例7、如图电路中,A、B为两块竖直放置的金属板,G是一只静电计,开关S合上时,静电计张开一个角度,下述情况中可使指针张角增大的是( ) A、合上S,使A、B两板靠近一些 B、合上S,使A、B正对面积错开一些

C、断开S,使A、B间距增大一些 D、断开S,使A、B正对面积错开一些

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