高中物理第一章静电场第7节静电现象的应用学案新人教版选修

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1、7静电现象的应用中思维导图DAOTU「于电场中的导体内外电场相互使导体内部电场体内部自由电F不再发生定向（3导体内部（8）净电荷.净电荷分布在导体的⑼导体上静电平衡状态在导体表面.越尖锐的位實.电倚的密度•凹陷的位肚儿乎电荷的分布特点把一个电学仪器放在_的金属壳里•即使壳外冇电场.由于（16）保持为零.外电场对壳内的仪器也不会（17）的现象静电屏蔽电现象的应卅处于静电平衡状态下导体的特占尖端放电处于挣电平衡状态下的导体.内-部场强⑷处于静电平衡状态的整个导体是个•它的表血是个⑹•地球是一个⑺外部所带电荷与导体尖端的

2、电荷符号相反的粒子.在而奔向尖端.与尖瑙上的"＞马〒导体从尖端（⑷电荷的现答案：（1）叠加（2）减弱（3）移动（4）处处为零（5）等势体（6）等势面（7）等势体（8）没有（9）外表面（10）越大（11）没有电荷（12）强电场的作用下（13）中和（14）失去电荷（15）封闭（16）壳内场强（17）产生影响（1）静电感应现象如图所示，将一不带电的金屈导体加d放到场强为2的电场中，导体内的自由电子在电场力的作用下，逆着电场线方向定向移动，使导体的一侧聚集负电荷，而导体另一侧却聚集等量的正电荷，这种现象就是静电感应现象。（

3、2）静电平衡状态①定义：导体上（包括表面）处处无电荷定向移动的状态。②特点：导体内部的合场强处处为零；电场垂直于导体的外表面；整个导体是一个等势体，外表面是一个等势面。警误区①不要认为达到静电平衡需要很长时间，其实金属导体建立静电平衡状态的时间只有几微秒，相当快。②达到静电平衡后，自由电子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导体达到静电平衡后，内部场强处处为零是指原电场的电场强度忌与导体两端感应电荷产生的场强F的合场强为零。④应该注意静电感应与感应起电的区别和联系，感应起电是运用

4、静电感应现象使物体起电的一种方法，而静电感应则是电场中导体两端暂时出现等量相反电荷的现彖。【例1】如图所示，在真空屮把一•绝缘导体向带负电的小球缓慢地靠近（不相碰），则下列说法中正确的是（）A.〃端的感应电荷越来越多B.导体内场强越来越大C.感应电荷在対点产生的场强大于在川点产生的场强D.感应电荷在财点和用点产生的场强相等解析:选项正误解析AV绝缘导体向带电体移动过程中，导体中电荷受到的外电场的作用力变大，使电荷不断移动BX由于导体缓慢移动，所以移动过程导体可视为总是处于静电平衡状态，其内部场强（感应电荷的场强与外

5、电场的场强叠加）应等于零CJ要使合场强等于零，感应电荷在臥W两点的场强应与电荷0在妝艸两点产生的场强大小相等、方向相反，由E=kQI卡可知感应电荷在於点产生的场强大于在"点产生的场强DX答案：AC解技巧本题屮，正确理解“缓慢”二字的含义是分析和解决问题的关键。深刻理解静电平衡的特点，克服思维定势的负迁移和主观臆断的不良倾向，养成科学、严谨的学习方法,才能正确地分析、解决感应起电、静电屏蔽等实际问题。2.导体上的电荷分布（1）法拉第圆筒实验①取两个验电器/和〃，〃上装一个金属圆筒C（法拉第圆筒），用起电机使法拉第圆筒

6、带电后，验电器〃的箔片张开。②用带有绝缘柄的金属小球〃跟Q的外部接触，然后让〃跟昇的金属球接触，可看到昇的箔片张开，同吋〃的箔片张角减小，如图甲所示，这说明Q的外表面有电荷。甲乙③让d接触C的内表面，重做上述实验，不论重复多少次，〃的箔片都不张开，〃的箔片张角也不减小，如图乙所示，这表明C的内壁无电荷。（2）静电平衡时导体上的电荷分布特点①处于静电平衡状态的导体内部没斎净电荷,净电荷只分布在导体外表面上。②静电平衡时，净电荷在导体表面的分布往往是不均匀的，越尖突的地方，净电荷分布的密度越大，外部附近的场强也越强，凹

7、陷位置儿乎没有电荷。③“远近端”电荷的电性相反，电荷量相等。一个孤立的带电体，在自身所带电荷的电场中，处于静电平衡状态，具有静电平衡的所有特点。人与大地都是导体，在人摸（触）导体的过程中，带电体、人、大地组成一个新导体，地球往往是新导体的远端。【例2】如图所示，〃是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，/J是验电器，A.〃相距较远，导线C的一端接验电器的金属球，下列现象正确的是（）A.将C的另一端与〃的外壳接触，验电器的金属箔张开B.将C的另一端与〃的内表面接触，验电器的金属箔张开C.将C的另一端与〃的外壳接触，验电器的

8、金属箔不张开D.将C的另一端与〃的内表面接触，验电器的金属箔不张开解析：假设〃带正电，则正电荷分布在球壳〃的外表面上，不管Q接〃的外壳还是内表而，验电器的金属球、导电杆和金属箔通过导线C与〃就构成一个整体，静电平衡状态的带电体电荷只分布在外表面上，由于验电器在〃的外部，也就成了这个整体的外表面的一部分,因此验电器的金属箔就带上了正电。假设〃带负电，同理可证验