2019-2020年高中物理 第一章 静电场 第七节 静电现象的应用课堂探究学案(新人教版)选修3-1

《2019-2020年高中物理 第一章 静电场 第七节 静电现象的应用课堂探究学案(新人教版)选修3-1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2019-2020年高中物理第一章静电场第七节静电现象的应用课堂探究学案(新人教版)选修3-1探究一静电平衡的理解·问题导引·如图是各种导体静电平衡时的电场线分布图，观察图片，思考：（1）导体中的电荷停止定向移动的条件是什么？（2）处于静电平衡下的导体，其电势一定为零吗？提示：导体内部场强为零时，电荷就停止定向移动；处于静电平衡中的导体，为一等势体，但电势不一定为零．·名师精讲·1．静电平衡的实质（1）在达到静电平衡的过程中，外电场引起导体内自由电荷的定向移动，使导体两侧出现感应电荷，感应电荷的电场和外电场方向相反，使合场强减小，随着感应电荷的继续增加

2、，合场强逐渐减小，直至合场强为零，自由电荷的定向移动停止．（2）静电平衡时，导体内存在两个电场：外电场E0和感应电荷在导体内部产生的附加电场E，在导体内部各位置，附加电场E′与外电场E0方向相反、大小相等，导体内各位置的合场强为零，自由电荷所受合力为零．2．对静电平衡的三点理解（1）静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动．（2）金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的．（3）导体达到静电平衡后内部场强处处为零，是指外电场与导体两端的感应电荷产生的电场的合场强为零．特别提醒（1）一个孤立的带电体，在自身所带电荷的电场

3、中，处于静电平衡状态时，具有静电平衡的所有特点．（2）人和大地都是导体，人和导体接触或大地和导体接触时，它们组成一个整体，作为一个新导体达到静电平衡．【例1】在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆盘与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在图中正确的是（　　）解析：由于金属圆盘处于静电平衡状态，金属圆盘内各点合场强为零，所以感应电荷的场强与点电荷的场强等大反向．又因为点电荷的电场沿A点与点电荷的连线指向点电荷，所以感应电荷产生的电场方向沿A点与点电荷的连线向外，选项A正确．答案：A题后反思感应电荷场强的求

4、解思路：（1）先求解外电场在该处场强的大小和方向．（2）再利用导体内部合场强处处为零和电场的叠加原理，求解感应电荷在该处的场强，此场强与外电场的场强大小相等，方向相反．探究二静电屏蔽的理解及应用·问题导引·如图是两种静电屏蔽袋，观察图，思考：（1）静电屏蔽后，内部场强、电势都为零吗？（2）为什么一些精密电表的外壳由金属材料制成？提示：静电屏蔽后，内部场强为零，电势不一定为零；精密电表的外壳由金属材料制成，是为了起到静电屏蔽的作用．·名师精讲·1．静电屏蔽的实质静电屏蔽的实质是利用静电感应现象，使金属壳内感应电荷的电场和外加电场矢量和为零，好像是金属壳将

5、外电场“挡”在外面，即所谓的屏蔽作用，其实质是壳内两种电场并存，矢量和为零．2．静电屏蔽的两种情况屏蔽外电场屏蔽内电场图示实现过程因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零，达到静电平衡状态，起到屏蔽外电场的作用当空腔外部接地时，外表面的感应电荷因接地而传给地球，外部电场消失，起到屏蔽内电场的作用最终结论导体内空腔不受外界电荷影响接地导体空腔外部不受内部电荷影响本质静电感应与静电平衡特别提醒（1）接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外互不影响．（2）空腔导体不接地，腔外电场对腔内空间不

6、产生影响，腔内电场对腔外空间产生影响．【例2】如图所示，将悬挂在细线上的带正电荷的小球A放在不带电的金属空心球C内（不与内壁接触），另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B，向C球靠近，则（　　）A．A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向B．A的位置不变，B向右偏离竖直方向C．A向左偏离竖直方向，B的位置不变D．A、B的位置都不变点拨：小球A在金属球壳内，由于静电屏蔽的作用，不会受到外电场的影响，金属球壳C因静电感应，外表面是带电的，对B有力的作用．解析：金属球壳C能屏蔽外部的电场，外部的电场不能深入内部，因此小球A不会受到静电力的作用，不会发生偏转；金属

7、球壳C处在电荷A的电场中，内壁是近端，感应异号电荷带负电，外壁是远端，感应同号电荷带正电，正的感应电荷在外部空间同样会激发电场，对小球B有吸引的作用，小球B向右偏，选项B正确．答案：B题后反思A对B的作用不是直接的，而是通过C上的感应电荷对B发生作用．这种情况下金属球壳C只能屏蔽外部电场，而不能屏蔽内部的电场．若将球壳接地，则内外的电场均被屏蔽．