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《高中物理第一章静电场第4节电场中的导体知识导航素材鲁科版选修3-1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第4节电场中的导体思维激活1.飞机在云层与云层之间或起飞、着陆时都有可能遭遇雷击.但是当飞机遭遇雷击时，电流可能从雷电云达到飞机头部，纵向流过机身外壳，最后从机尾凌空打到地上或从其中一机翼打过另一机翼，横向流过机身•但不管怎样，闪电都只会沿着飞机外壳流过，而不会进入机内对乘客造成伤害，你知道这是为什么吗？2.某研究性学习小组学习电工知识后对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，你知道这是为什么吗？答案：1•提示：飞机外壳是金属材料的，它会在雷击吋形成屏蔽，保护飞机内的乘客.2.提示：铜丝编织的衣服可以产生屏蔽，在高压坏
2、境下保护电工免受伤害.自主整理1.场强叠加原理如果有儿个点电荷同时存在，根据场强的定义和库仑力的可叠加性，可知电场中任一点的电场强度等于这几个点电荷各自在该点产生的电场强度的,这个结论叫2.静电平衡与静电屏蔽(1)静电平衡：物理学中将导体中没有电荷移动的状态叫做•(2)静电屏蔽：中空的导体达到静电平衡时，内部场强为,使得内部空间不受外部电场的影响，这种现象叫做.接地的中空导体也可以将导体内部的电荷产生的电场屏蔽住，使其对外部不产生影响.答案：1•矢量和场强叠加原理2.(1)静电平衡(2)零静电屏蔽高手笔记1.场强的叠加遵循平行四边形定则.
3、2.处于静电平衡的导体内部场强处处为零.名师解惑1•导体达到静电平衡时，内部场强为什么处处为零？剖析:导体处在外电场中，由于静电感应在导体两端出现等量异种电荷，即感应电荷，感应电荷在导体中要产生附加电场.附加电场与外电场叠加，使导体内部的电场减弱，直到内部各点的合场强都等于零而达到静电平衡状态.这就是处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零的实质.2.导体球壳内(或金属网罩内)的电场能影响壳外吗？剖析：由静电屏蔽的定义可知，壳外的电场不影响导体球壳内•那么反过来，在导体球壳内放一个止电荷，如图，市静电感应可知，球壳内表面带负电，外表面带正电
4、，球壳外部存在电场，即导体球壳不能屏蔽内部电场对外部的影响.要想使外部不受影响，就要将导体球壳接地，接地后金属壳外表血产生的感应电荷被导入地下，外部电场不影响球壳内部，内部电场也不影响球壳外部.1.等量同种电荷与等量异种电荷中垂线上的场强分布有什么特点？剖析：（1）等量同种电荷如图，对于中垂线上任意一点P,由电场的叠加原理可知E二cos?8sinB.a~可见，电场强度E由0点向两边是先增大而后减小的.在0点和在无穷远处，电场强度最弱（为零），而当sinB二』3时，P点的电场强度达到最大值.电场强度的方向总是沿中垂线而背离30点的.（2）等
5、量异种电荷如图,则电场强度由0点沿中垂线向两边一直减小，在0点场强最强，E唤二缨一,电场强度的方CT向与屮垂线垂直(或与两点电荷的连线平行)而指向负电荷的一边.讲练互动【例1】在真空中有两个点电荷6和q2,分别位于A和B,A、B相距20cm,qi=4X108C,q2二-8X108C.则(1)如图，在AB连线上A的外侧距A为20cm处的D点场强大小、方向如何？20cm20cm•••DAB(2)能否在D处引入一个带负电的电荷-q,通过求出-q在D点处合电场力，然后根据E二F/q求出D处的场强大小和方向？解析：场强是矢量，根据E二k马求出每个电
6、荷在D点产生的电场强度的大小，判断出每个厂电荷的场强方向，然后根据平行四边形定则矢量叠加即可.(l)qi在D点产生的场强rAD1O-8方向向右;q2在D点产生的场强E2=k-^-=9X109X得g心叭/C,方向向左;D点合场强E=Ei-E2=4.5X103N/C,方向向右.⑵可以.因为电场中某点的场强由电场本身决定，与放入电荷无关，不论放入电荷电荷量如何，该点的场强大小、方向都不变.答案：(1)E二4.5X10’N/C,方向向右(2)E=4.5X103N/C,方向向右绿色通道电场强度是矢量，在计算过程中要明确其方向.电场的證加也要遵循矢量
7、合成法则.变式训练1.如图，在正六边形的纸c顶点上各放一个带正电的点电荷，电荷量的大小都为6；在b、d两个顶点上各放一个带负电的点电荷，电荷量为q2,且qi>G・已知正六边形中心0处的场强可用图中的四条有向线段中的一条來表示，它是哪一条()A.EiB.E2C.E3D.Ei解析：作出a、b、c、d四个点电荷在0点的场强方向如右图所示，由几何知识得弘、的夹角为120°,故必、Ec的矢量和大小E+=Ea=Ec,方向如图・弘Ed的夹角也为120°,Eb、Ed的矢量和大小E-=Eb=Ec,方向如图.又由点电荷形成的电场的场强公式E二k*和®>q2,
8、得E_>E_,所以E+与E_的矢量和的方向只能是图中E2的方向.B正确.答案:B【例2】如图，长为L的金属杆原来不带电，在距其右端d处放一个电荷量为q的点电荷.问：(1)金属杆屮点处的场强为多
