第1章静电力与电场强度网络构建与核心素养 学案(含答案)

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1、网络构建与核心素养网络构建与核心素养 静电场 静电的产生 及微观解释 两种电荷:同种排斥、异种吸引 三种带电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电 电荷守恒定律 库仑定律 内容 公式:FkQ1Q2 r2 适用条件 真空中 点电荷 定义 特点 电场强度 定义 公式:EF q 方向:正电荷所受静电力的方向 点电荷的电场:EkQ r2 (决定式) 场强的叠加 电场线 定义 特点:不闭合、不相交、疏密表示电场强弱 静电的利用 与防护 利用 静电除尘 静电喷雾 激光打印 防护 避雷针 加油站人体静电释放器 科学思维模型建构能力的培养 点电荷模型 1.建模背景:抓住主要矛盾,突出主要因素,忽略次要因素,建立理。

2、想化的物理 模型,来简化研究的问题,是物理学中常用的研究方法。如果两个带电体相距很 远,它们之间的距离比它们每一个的线度大得多,其体积、形状、电荷分布对研 究的问题影响很小甚至没有影响,这时可以忽略它的形状和大小,近似地认为每 一个带电体的电荷都集中在一个点上,可将带电体看作点电荷。 2.模型特点:没有大小和形状,且具有电荷量的理想化模型,类似于力学中的质 点。 针对训练1 如图所示, 半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为Q的电荷, 另一电荷量为q 的点电荷放在球心处,由于对称性,点电荷受力为零。现在球 壳上挖去半径为 r(rR)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受静电力的大 小为多少?。

3、方向如何?(已知静电力常量为 k) 解析 由于球壳上均匀带电,原来每条直径两端相等的一小块面积上的电荷对球 心处点电荷q 的库仑力相互平衡。当在球壳上挖去半径为 r 的小圆孔后,因为 是绝缘球壳,其余部分的电荷分布不改变,所以其他直径两端的电荷对球心处点 电荷q 的作用力仍相互平衡,剩下的就是与小圆孔相对的半径也为 r 的一小块 圆面上的电荷对它的作用力。又因为 rR,所以这一带电小圆面可看成点电荷, 库仑定律适用。小块圆面上的电荷量为 q r2 4R2Q r2 4R2Q 根据库仑定律,它对球心处的点电荷q 的库仑力大小 Fkqq R2 k r2 4R2Qq R2 kqQr 2 4R4 其方向。

4、由球心指向小圆孔中心。 答案 见解析 针对训练 2 (多选)下列说法正确的是( ) A.电子和质子在任何情况下都可视为点电荷 B.均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时可视为点电荷 C.带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷 D.带电的金属球一定不能视为点电荷 解析 带电体能否视为点电荷,决定于其大小、形状及电荷量分布对所研究问题 的影响是否可以忽略不计。同一个带电体可能在有的问题里面可视为点电荷,但 在其他问题里面则不可以,故选项 A、D 错误,C 正确;均匀带电的绝缘球体带 电荷量的分布不受其他带电体的影响,可等效为一个带等量电荷、位于球心的点 电荷,故选项 B 正确。 答案 BC 科学态度与责任。

5、静电在生活、科技中的应用及危害 一、静电的危害 静电不能像电线中的电荷那样定向移动,所以被称之为静电荷,简称静电。生 活中常见的静电对人体基本无害, 但有些静电也有危害。 例如, 飞机机体与空气、 水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电,如果不采取措施,将会严重干扰飞机无 线电设备正常工作;此外,在煤矿里,静电会引起瓦斯爆炸等。 二、静电的应用 静电应用是指利用静电感应、高压静电场的气体放电等效应和原理,实现多种加 工工艺和加工设备。在电力、机械、轻工、纺织、航空航天以及高技术领域有着 广泛的应用。 静电除尘和分选,静电除尘是利用静电场的作用来除尘的。 1.静电喷涂、静电纺纱、静电植绒、静电复印、。

6、静电制版等。如静电消除棒。 2.在高技术领域的应用 静电在高技术领域也得到一些应用,主要有:静电火 箭发动机。静电轴承。静电陀螺仪,又称电浮陀螺,是陀螺传感器的一种。 静电透镜,是电子透镜中的一种。 针对训练 3 电视机的荧光屏表面经常有许多灰尘,主要的原因是( ) A.灰尘的自然堆积 B.玻璃具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 答案 D 针对训练 4 下列关于电在生活中的应用说法正确的是( ) 解析 A.大厦顶部的避雷针用来将雷电导向大地,所以用导体制成,故 A 错误; B.油罐车尾部拖着一条铁链可以将静电导入大地,故 B 正确;C.保险丝用电阻大 熔点低的材料制成,这样才能保证在电流过大时及时熔断,对电路起保护作用, 故 C 错误;D.电炉子是利用电流的热效应工作,不是利用电流的磁效应,故 D 错 误。 答案 B 。

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