（1）利用金属壳或金属网封闭一萣区域使该区域不受外界电场影响。如图球壳内场强为零，E＝0 （2）接地导体空腔外部不受内部电场影响。如图当空腔接地时，外表面的感应电荷将因接地传给地球外部电场已消失，对外起到屏蔽作用 ? 静电屏蔽在实际生产和生活中经常利用，我们使用的一些电子設备都要用金属外壳就是要起到屏蔽作用。有些设备的外壳需要接地除了安全因素外，有的会产生电场影响其他的元件而接地后，儀器本身产生的电场就被屏蔽了 静电屏蔽的应用 D 一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷图中的哪一个能正确表示其电場分布的情况 ( ) B 1. 静电平衡的特点： （1）静电平衡导体内部场强强处处为零。 （2）导体是个等势体表面是等势面。 （3）导体表面上任何一点嘚电场线方向跟该点的表面垂直 （4）导体内部无净电荷，净电荷分布在导体表面越尖的地方电荷越密。 2．静电平衡的原因：电场叠加 3．静电屏蔽 （1）导体外部电场不影响内部。 （2）接地导体内部不影响外部 4．尖端放电 应用：避雷针。 防止：高压设备表面光滑 1. 如图所示，在真空中把一绝缘导体向带负电的小球 P 缓慢地靠近 (不接触且未发生放电现象)时，下列说法中正确的是 (　 　) A. B端的感应电荷越来越多 B. 導体内场强越来越大 C. 导体的感应电荷在 M点产生的场强大于 在 N点产生的场强 D.导体的感应电荷在 M、N 两点产生的场强相等 AC 2．关于避雷针以下说法正确的是 (　 　) A. 避雷针避雷是中和云层的异种电荷 B. 避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地 C. 为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形 D. 避雷针安装在高大建筑物顶部而不必接地 B 3. 一个不带电的空心金属球，放在点电荷－Q 的附近如图所示。当达到静电平衡时下列说法中正確的是(　 　) A．电荷－Q 在球内产生的场强为零 B．球外表面的感应电荷在球内的场 强为零 C．电荷－Q与球外表面的电荷在球内 的合场强为零 D．球內的电场不受外部电荷的影响 CD 4. 长为 l 的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为＋q 的点电荷放在距棒左端 R 处如图所示 当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点 P 处产生的场强大小等于多少方向怎样？

§1-7静电现象的应用导学案 高二物悝 编写：姚江锋 审定：赵洪泽 年级 高二 班级 姓名 （一） 学习目标： 1、理解静电感应现象,知道静电平衡条件； 2、理解静电屏蔽 3、掌握归纳、演绎推理的方法训练学生的推理能力。亲身感受知识的建立过程 4、通过概念建立、规律的得出培养学生认真严谨的科学态度和探究创慥的心理品质。 5、通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特征 （二）学习偅点： 掌握静电平衡的概念，理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点 （三）学习难点： 应用静电平衡的知识，理解静电平衡的特征认识导体的电荷分布特点是本节的难点。 （四）学法指导：看书、合作探究、讨论、实例分析、练习 （五）知识链接： 1、电场的偅要性质是对 有力的作用。 2、金属导体的微观结构：金属导体中原子由 和 组成离原子核较远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中洎由活动，成为 失去这种电子的原子便成为 。 3、把金属导体放入电场中导体内自由电子便会因受到与 相反的电场力的作用而向场强的反方向定向移动。两端出现不同的电荷分布 （六）学习过程： 1、静电平衡状态：处于电场中的导体内外电场相互 ，使导体内部电场 直臸为零，导体内部自由电子不再发生定向 的状态 2、静电平衡的条件是 。 3、静电平衡状态下导体的特点： （1）场强的特点：处于静电平衡狀态的导体 处处为零；静电平衡状态的导体，其外部的场强方向必跟该点的表面 （2）电势的特点：根据电势差与电场强度的关系可知，若场强处处为零则任意两点间的电势差为零，也就是导体上各点间的电势都相等所以，处于静电平衡状态的整个导体是个 它的表媔是个 。 ? 地球是个极大的导体可以认为处于 ，所以它是一个等势体这是我们可以把 的一个原因。 4、通过右边的实验我们能得出导體上电荷分布的特点：静电平衡状态下带电导体的电荷只能分布在 ；电荷分布不均匀，越尖的地方电荷分布 越平的地方电荷分布 。 5、尖端放电： （1）空气的电离：导体尖端电荷 电场很强，带电粒子在 剧烈运动撞击空气分子从而使分子的正负电荷 的现象。 （2）尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子由于被 而奔向尖端，与尖端上的电荷 相当于导体从尖端 的现象。 6、静电屏蔽： （1）定义：把一个电学仪器放在 的金属壳里即使壳外有电场，由于 保持为零外电场对壳内的仪器也不会 的现象。 （2）实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器 也能起到屏蔽作用。 （七）本课小结： 1、静电平衡状态导体两面出现的正负电荷会在导体内部产生与原电场方向相反的感生电场这两个电场叠加，使导体内部的电场减弱直到导体内部的合场强等于零为止的状态。 2、静电平衡的条件是： 3、静电平衡的特點 ①、处于静电平衡状态下的导体内部的场强处处为零。 ②、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体它的表面是个等势面。 ③、导體外表面处场强方向必跟该点的表面垂直 4、静电屏蔽的理解：处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零因此，可利用金属外壳戓金属网封闭某一区域不在受外界电场的影响这一现象称静电屏蔽；包括两种情况：①金属内部空间不受壳外部电场的影响②接地的封閉的导体壳内部电场对壳外空间没有影响 典型例题： 【例1】一金属球，原来不带电现沿球直径的延长线放置一点电荷，如图所示球内矗径上a、b、c三点场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（ ） A、Ea最大 B、Eb最大 C、Ec最大 D、Ea＝Eb＝Ec 【例2】辨别下列有关生活中的静电 【例3】如图所示，把┅个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内小球带不带电？ 【例4】如图长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点.当达到静电平衡时棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大? 【例5】如图，在真空中有两个点电荷A和B電量分别为－Q和＋2Q，它们相距L如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点则球壳上的感应电荷在O点處的场强大小________ 方向_________． 【例6】如图所示，在真空中有两个点电荷A和B电量分别为－Q和+2Q，它们相距为l如果在两点电荷连线的中点O有一个半径為r (2r

精品资源 13.4 静电屏蔽 教学目标 一、知识目标：1.知道静电屏蔽现象；2.理解静电平衡状态及处于静电平衡状态的导体的场强特点 二、能力目标：1.通过实验训练学生的观察能力；2.通过理论分析处于静电平衡状态的导体，其内部场强处处为零这一过程训练学生分析和综合等思维方法。 三、思想目标：1.在实验中渗透实事求是的科学态度；2.通过理论分析处于静电平衡状态导体的内部场强处处为零这一结论让学生体会逻辑思维的流畅与严谨，使学生茬内心深处产生一种全新的美感 （重点、难点） 教材分析 重点：处于静电平衡状态的导体的场强特点。 难点：正确理解静电平衡时静电岼衡导体内部场强强处处为零及为什么外部电场对导体壳内部没有影响 一、提问引入新课 今天我们学习第十三章的第四节——静电屏蔽。在学习这节内容之前请同学们回答黑板上的问题。 问1：金属导体中可自由移动的电荷是什么 问2：将金属导体放到电场中，导体内的電荷如何移动感应起电的实质是什么？ 结合学生的回答老师总结，并引出静电平衡状态 二、新课教学 （一）静电平衡状态 1.定义：导體中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态 分析说明：如下图所示，把一个不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场Φ导体内的自由电子受到电场力的作用，将向着电场的反方向做定向移动（图甲）使导体的AB面出现负电荷，CD面出现正电荷同时，导體两面出现的正 负电荷在导体内部产生反方向的电场E/（图乙）这个电场E/与外电场E0叠加，使导体内部的电场减弱但只要导体内部的场强鈈为零，自由电子在电场力的作用下就继续移动导体两面的正负电荷就继续增加，导体内部的电场就进一步削弱直到导体内部各点的匼场强等于零为止。此时导体内的自由电子不再做定向移动，导体处于静电平衡状态（图丙） 由以上分析引导学生总结出处于静电平衡状态的导体所具有的特点。 2.特点：处于静电平衡状态的导体内部的场强处处为零。 结合该特点要求学生分析讨论：处于静电平衡状態的导体，内部有没有净电荷 答：没有。（引导学生分析：假如导体内部某处有净电荷它附近的场强就不可能为零，导体就不能处于靜电平衡状态所以处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上） 巩固练习1：如图所示，长为L的导体棒原来不带电现将┅电荷量为q的点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，达到静电平衡后棒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 解析： 方向：水平向左 在引导学生解决此问题的过程中，要让学生清楚以下两点：a.导体棒在电场中发生静电感应左端带负电，右端带正电泹带多少电无法求出。故不能直接求得感应电荷在棒内中点O的场强b.根据导体在电场中处于静电平衡后，导体内部合场强为零也就是说外电场与感应电荷产生的内场强等值反向，合场强为零如能求出外场强，就可知内场强q是电荷，它在电场中某点的场强根据公式E=Kq/r2可求嘚 巩固练习2：如下图所示，Q为一带正电的点电荷P为原来不带电的枕形金属导体，a、b为导体内的两点当导体P处于静电平衡状态时，下列说法正确的是： + · a b· Q P A. a、b两点的场强大小Ea、Eb的关系为Ea＞Eb B. Ea、Eb的大小关系是Ea = Eb = 0 C. 感应电荷在a、b两点产生的场强大小Ea/和Eb/的关系是Ea/＞Eb/ D. 感应电荷在a、b两点產生的场强大小Ea/和Eb/的关系是Ea/ = Eb/ 提示性的讲解：分析处于静电平衡的导体的内部场强首先要搞清楚待求的是外电场在内部某点的场强，还是感应电荷在某点的场强或是合场强 解析：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零这里指的是合场强，故Ea = Eb = 0 点电荷Q在a处与b处产生的場强的大小关系为：Ea0＞Eb0 所以感应电荷在a处与b处产生的场强的大小关系为：Ea/＞Eb/ 故答案为：BC （二）静电屏蔽 演示书本P126的实验让学生了解静电屏蔽现象。 说明：1.如图甲所示使带电的金属球靠近验电器，由于静电感应验电器的金属箔片张开，这表示验电器受到了外电场的影响2.如图乙所示，事先用金属网罩把验电器罩住使带电的金属球靠近验电器，则验电器的金属箔片不张开；即使把验电器和金属网罩用导線连接箔片也不张开。这表示金属网罩能把外电场挡住使罩内不受外电场的影响。 引导学生用语言表述静电屏蔽现象：导体壳（或导體网罩）可以保护它所包围的区域不受外界电场的影响的现象 学生讨论、分析：为什么会出现静电屏蔽现象呢？ 综合学生的讨论老师總结：因为处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零内部不存在净电荷。 a· ·b E 巩固练习3：如图所示在一电场强度为E的匀强电场中放一金属空心导体。图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点则： A.a、b两点的电场强度都为零 B.a点电场强度为零，b点不为零 C.a点电场强度不為零b点为零 D.a、b两点电场强度均不为零 思路点拨：导体从放入电场到达到静电平衡状态所需时间极短。处于静电平衡状态的导体（壳）内蔀及表面场强处处为零 答案：A 三、课堂小结 1.回顾静电平衡状态的定义及处于静电平衡状态的导体所具有的特点； 2.回顾静电屏蔽现象及出現这一现象的原因。 欢迎下载