第13章第四节静电屏蔽
中小学优质课件静电屏蔽课件.ppt
（1）如图所示，A带正电，若导
体C端接地，问B、C端各带什么
电荷？
AB
C
（B端带负电荷，C 端无净电荷）
（2）若此时断开C与地的连线， B、C端带什么 电荷？ 整个导体净余什么电荷？
（B端负电荷，C端无电荷） （负电荷）
（3）若B端接地，整个导体净余什么电荷？
（负电荷）
例2：
如图，将电量为＋Q 的点电荷放在长为L 的枕形导体左端且和 左端距离为R，O为 导体的中点，当导体 处于静电平衡状态时 （ BCD）
第十三章 电场
【学习目标】
• 1、知道静电感应产生的原因，理解什么 是静电平衡状态。 • 2、理解静电平衡时，导体内部的场强处 处为零，电荷只分布在导体的外表面上。 • 3、了解静电屏蔽及其应用。
教学过程
【复习提问】
1．电场的重要性质是什么？ 答：对放入其中的电荷有力的作用。
2．导体的重要特征（或说导体导电的原因）是 什么？ 答：导体内部有大量自由电荷。
下一页
证明：处于静电平衡状态的导体，表面上任一 点的场强方向与该点表面垂直。
证：图示，假如表面的场强方 向与该点的表面不垂直，则沿 表面有场强的切向分量Ef ，则 在导体表面的自由电荷将受到 电场力作用而发生定向移动， 这与静电平衡矛盾。
所以，处于静电平衡状态的导 体，表面上任一点的场强方向 与该点表面垂直。
B
A
C
谢谢大家！
（4）处于静电平衡状态的导体其表面的 电荷分布规律为尖端附近电荷分布较多， 凹进部分电荷分布较少。演示实验
＊（5）处于静电平衡状态导体是个等势体，导体 表面是等势，沿导体表面移动电荷，电场力与表 面切向垂直，电场力做功为零。 所以电势差为零， 表面是等势面。内部处处E=0，任两点间移动电荷， 电场力为零，任两点等势，所以是等势体。
第四节静电屏蔽
+
－ － － － －
+
－
+ + + + + +
实验
2.感应起电：利用静电感应现象使物 体带电，叫做感应起电。
+ + + + +
+
－
－
－ － －
－
+
－
+ + + +
+ +
2.感应起电：利用静电感应现象使物 体带电，叫做感应起电。
+ + + + +
+ + + + ++ +
－ － － － －
二、静电平衡
1.静电平衡状态
2、处于静电平衡状态导体的特点
⑴.导体内部的场强处处为零
2、处于静电平衡状态导体的特点
⑵.导体表面任一点的场强与该处表面垂直
E
E F E= 0
-
动画1
动画2
2、处于静电平衡状态导体的特点
⑶.净电荷只能分布在外表面上
+ + + + + + + + + + + + +
第四节
静电屏蔽
一、静电感应现象
1.静电感应现象：把电荷移近不带电 的导体，可以使导体在电荷的近端出 现异名电荷，远端出现同名电荷，这 种现象叫做静电感应。
+ + + + +
+ +
2013届高考物理核心要点突破系列课件：第13章 第四节《静电屏蔽》(人教版选修3-1)
即时应用 1.以下说法中，不正确的是( ．
)
A．由于静电感应而使导体两端出现的正、负电 荷的电荷量总是相等的 B．处于静电平衡状态的导体，内部的场强必定 处处为零 C．处于静电平衡状态的导体，净电荷只会分布 在导体外表面上 D．达到静电平衡时，导体外表面附近的电场线 可以不与导体表面垂直
解析：选D.本题主要考查对静电平衡状态的理 解．达到静电平衡时，导体为等势体，电场线 与导体表面垂直，故D错，其他几个选项都正 确．
1．无论金属导体何处接地，电子都从大地流向 导体M而且右端B不带电． 地球是一个大导体，无论金属导体M上何处接地， 都可以把地球和M看成是一个导体(如图13－4－4 所示的虚线框)．这个导体距P的近端仍在M的左 端A处，远端在地球的另一端C，其余部分为导 体的中部或内部．当这个大导体重新处于静电平 衡状态时，在距P近端A处感应出与导体P异种的 负电荷，在距P远端C处感应出与导体P同种的正 电荷，即电子从大地流向金属导体M，而导体的 其余部分没有净电荷，故导体右端B处没有净电 荷．
例1 如图13－4－6所示，Q是一个绝缘金属导
体，一个带正电的绝缘金属球P靠近Q，由于静 电感应，Q的A端电荷量大小为qA，B端电荷量大 小为qB，则( )
图13－4－6
A．用手接触一下Q的A端，拿走P后Q带正电 B．用手接触一下Q的B端，拿走P后Q带负电 C．导体Q上，qA>qB D．导体Q上，qA＝qB 【解析】 由于静电感应，离金属球P近的A端 将感应出负电荷，电荷量大小为qA，离金属球P 远的B端将感应出等量大小的qB ，因而D选项正 确．用手接触一下Q的任一部分时，人、Q和大 地构成一个新导体，整个Q看成近端，而地球的 另一侧是远端，A端带负电，地球的另一侧带正 电，当手离开Q后，无论是否移走球P，Q都带负 电，B选项正确．
静电屏蔽的原理与应用
静电屏蔽的原理与应用1. 什么是静电屏蔽静电屏蔽是一种用于防止静电干扰的技术。
静电干扰是指因为静电电荷的存在而产生的电磁场干扰，会对电子设备、电路和敏感元件产生不良影响。
静电屏蔽的目的就是通过采用特定的材料和结构设计，将静电干扰限制在一个可接受的范围内，从而保护设备和电路。
2. 静电屏蔽的原理静电屏蔽的原理基于电磁学中的电荷分布与电场的相互作用。
当一个物体带有静电电荷时，其周围会形成一个电场。
当这个物体靠近一个电子设备或电路时，静电电荷会干扰设备或电路中的电子信号。
为了屏蔽这种干扰，可以使用具有导电性能的材料来吸收或分散电荷和电场。
静电屏蔽的原理主要有以下几种：•接地屏蔽：通过将需要保护的设备或电路与地面连接，静电电荷会从设备或电路流入地面，从而消除或减弱静电干扰。
•屏蔽罩：使用导电性较好的材料制作的罩子，将设备或电路包裹起来，形成一个与外界隔离的屏蔽环境，防止静电干扰的进入。
•屏蔽材料：使用具有良好导电性的材料，如金属，来覆盖设备或电路，形成一个屏蔽层，吸收或分散静电电荷。
3. 静电屏蔽的应用静电屏蔽在许多领域都有广泛的应用。
以下列举了一些常见的应用场景：3.1 电子设备制造在电子设备制造过程中，静电屏蔽是非常重要的。
静电干扰会对电子器件产生损害，因此在电子元件的制造过程中必须注意静电的控制。
生产过程中常采用静电屏蔽包装的方式，将电子元件放置在具有防静电功能的包装袋中，防止静电干扰的发生。
3.2 通信设备通信设备中的电子元件对静电敏感度较高，因此在设计和制造通信设备时需要进行静电屏蔽。
通过使用屏蔽材料或屏蔽罩，可以减少对设备的静电干扰，提高通信设备的性能和可靠性。
3.3 工业自动化在工业自动化领域，静电干扰会对控制系统和传感器产生负面影响。
因此，在设计和安装自动化系统时，需要采取静电屏蔽措施，以保证系统正常运行。
3.4 医疗设备医疗设备对精确和可靠的数据传输非常敏感，因此在医疗设备的设计和制造中，静电屏蔽是不可忽视的要素。
静电屏蔽原理
静电屏蔽原理静电屏蔽是指通过一系列的措施和设备，从而有效防止静电对电子设备和电磁环境所带来的干扰和损害。
静电是指由于电荷的不平衡而引起的电荷分布现象，当两个物体之间存在电荷分布时，它们之间就会产生静电力。
由于电子设备是非常敏感的，静电可能会对其正常运行产生干扰或损坏。
因此，采用静电屏蔽来防止静电干扰是非常重要的。
静电屏蔽的原理主要是利用导电材料和电磁屏蔽的特性。
导电材料具有良好的导电性能，可以有效地吸收和导电静电荷，阻止静电荷的积累和扩散。
常见的导电材料包括金属、碳纤维、导电纺织品等。
这些材料可以作为屏蔽层或屏蔽材料使用，将电子设备包裹在内部，以保护其免受静电干扰。
静电屏蔽的设计和实施需要考虑多个因素，包括设备的尺寸、形状、材质等。
在设计屏蔽结构时，需要保证屏蔽层能够完全包裹住电子设备，并且接地良好。
接地是静电屏蔽的重要组成部分，通过将屏蔽材料与地面连接，可以帮助将静电荷引导到地面，从而减小对电子设备的干扰。
此外，静电屏蔽还可以采用电磁屏蔽的原理来实现。
电磁屏蔽是指通过阻挡和吸收电磁波的传输来减少电磁辐射和干扰。
在静电屏蔽中，可以使用电磁屏蔽材料来吸收和阻挡静电荷的传播。
电磁屏蔽材料具有良好的电磁屏蔽性能，可以有效减少外界电磁场对电子设备的影响。
静电屏蔽的设计还需要考虑静电电荷的产生和积累原因。
静电电荷的产生主要是由于电子设备与其他物体产生摩擦、接触和分离时产生的。
当两个物体分离时，电荷会累积在其表面上，形成静电电荷。
因此，在静电屏蔽设计中，需要考虑如何减少电子设备与其他物体的接触和摩擦，从而减少静电电荷的产生和积累。
静电屏蔽不仅仅是在电子设备方面有应用，还在许多其他领域有重要作用。
例如，在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域，静电屏蔽被广泛应用于减少静电干扰和保护设备的正常运行。
总结起来，静电屏蔽是通过导电材料和电磁屏蔽的原理来防止静电干扰和损害的措施。
设计和实施静电屏蔽需要考虑多个因素，如导电材料的选择、屏蔽结构的设计和接地的设置。
13.4静电屏蔽.doc
13.4静电屏蔽一、教学目标1．知识目标：（1）知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态；（2）理解静电平衡时，导体内部的场强处处为零的特点；（3）知道静电屏蔽及其应用。
2．能力目标：通过对静电平衡状态下内部场强为零的推导过程培养学生逻辑推理的能力、分析问题的能力。
3．物理方法教育目标：培养学生形成积极思维、善于推理的科学思维方式。
二、教学重点、难点1．静电场中静电平衡状态下导体的特性，即其电荷分布、电场分布等，这是重点。
2．运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因，这是难点。
三、教学过程：引入新课：绪言中“笼外电闪雷鸣，笼内小鸟安然无恙”。
上述现象的原因是什么呢？下面我们对这个问题一步一步探讨：实验1 利用起电机使绝缘金属球A带电，将A放在导体B、C（B、C接触良好）的附近，从而在A的周围产生电场，然后将导体B与验电器金属球接触，可见金属箔张开，再将导体C与验电器金属球接触，可见金属箔张角变小。
可见B、C两端电荷异号。
放在静电场中的导体，它的自由电荷受电场力作用，发生定向移动，从而重新分布，在其表面不同部分出现了正、负电荷的现象。
叫静电感应。
板书：1．静电感应概念：放在静电场中的导体，它的自由电荷受电场力作用，发生定向移动，从而重新分布，在其表面不同部分出现了正、负电荷的现象。
2.感应电荷概念：静电感应现象中，导体不同部分出现的净电荷称为感应电荷。
静电场中导体上自由电荷受电场力作用做定向移动会不会一直运动下去？3.静电平衡状态金属导体置于电场中时，导体中的自由电荷（电子）受力，发生定向移动，从而重新分布。
重新分布的电荷在导体内产生一个与原电场反向的电场，阻碍电荷定向移动，直至最后无电荷定向移动为止，这时感应电荷电场与原电场的合场强为零。
①概念：导体上处处无电荷定向移动的状态。
在导体内处处场强为零这个特征基础上进行推论，可得静电场中导体的特点：处于静电平衡状态，导体内处处场强为零，电荷只能分布在导体外表面上。
静电屏蔽
处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，将导体挖 空，变成一个导体壳，壳内场强仍处处为零。所以导体壳 或金属网罩能使其内部区域不受外部电场的影响。
空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住，使其内部不受外 电场的影响，这种现象叫静电屏蔽。
空腔导体或金属网罩可不可以把内部电场遮住，使其外部不 受内部电场的影响？E0ຫໍສະໝຸດ 将导体放进电场E0中-
E`
+ + + +
导体中的自由电子在电场E0作用下 发生定向移动。 于是导体两端将出现等量异种电荷。 这种电子的移动将会一直持续下去吗？
感应电荷在导体内部形成电场E`，方 注意区分清楚三个电场： 向相反。 随着感应电荷的增加E`增大，导体内 E0 施感电场 部的合场强E在逐渐减小。E= E0 - E` E` 感应电荷电场 E 导体内部合场强 当E= E0 - E`=0时，导体内部的合电场 E= E0 - E`=0 E为0，不再发生电荷的定向移动，导 静电平衡的必要条件 体达到一种平衡状态，这种状态叫做 静电平衡状态。
导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态，叫静电平 衡状态。 静电平衡状态下导体的两种类型：
（1）电场中导体的静电平衡
+ + +
（2）带电体的静电平衡
静电平衡状态下导体的特点： （1）导体内部的场强处处为零。（必要条件）
（2）电荷只能分布在导体的外表面（感应电荷分布在导体的两 端——近端和远端，净电荷分布在导体外表面） （3）导体表面上任一点场强方向与该点表面垂直 （4）电场线在导体内部中断
手持式手机信号
考场专用手机屏蔽器
保定三源纺织科技有限公司
于1978年成立、2001年改制。是一 家集产品研发、生产、品牌营销为一 体的河北省科技企业。企业具备国家 颁发特种劳动防护用品标识许可证； 国家颁发全国工业产品生产许可证企 业；公司通过ISO9001-2000质量管理 体系认证；公司具备完善的质量管理 体系，三证齐全。常年生产：功能性 纺织品（服装）和军用纺织品，企业 是神舟1-6号防静电、防电磁辐射面 料唯一生产供应商。
第四节 静电屏蔽
第十三章电场第四节静电屏蔽一、学习目标1、了解静电感应现象、静电平衡状态；2、理解电场中处于静电平衡状态下导体的特点；3、了解静电屏蔽现象及其应用。
二、重点和难点1、静电场中静电平衡状态下导体的特性即电场线分布。
2、运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因。
三、学习过程第一环节：创设情景，引入课题1、电场线的画法：电场线是由电荷出发画到2、静电感应：置于电场中的导体，导体内的自由电荷在电场力的作用下重新分布，导体两端出现等量的电荷的现象。
第二环节：目标确定，自主学习1．阅读课本P111内容第二段，区分两种电场：a、外电场E外：引起导体内自由电荷移动的电场（课本标为E）b、感应电场E感：导体内感应电荷产生的电场（课本标为E’）2. 阅读课本P111内容第二段，解决有关导体的静电平衡问题：处于电场中的导体，导体两面上感应出来的感应电荷的电场E’和原电场E叠加，使导体内合电场场强E合= 减弱，当导体内各点的合场强都等于时，导体内的自由电子不再做定向移动。
结论：a、静电平衡状态：导体中(包括表面)没有自由电荷的的状态b、处于静电平衡状态的导体,导体内部的处处为零，即E内＝0.3．静电屏蔽现象：处于静电平衡状态的导体壳，不再受外部电场的影响．第三环节：小组合作，探究解疑1．在图13-18的图甲中，为什么自由电子逆着电场线方向（向左）移动?2．导休处于静电平衡时，导体中（包括导体表面）已经没有电荷的定向移动，那先前已经移动了的电荷分布在哪里？3．在图13-18的图丙中，导体内部部分为什么没有画电场线? 你能否根据丙图中所画电场线特点判断如下题？一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷，其电场分布是图中的哪一个（）4．处于静电平衡状态的导体,感应电荷的电量未知(也难知),你如何求出感应电荷在导体内某点的场强的大小和方向? 由此能否完成下题的计算？长为L的导体棒原来不带电，将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于__________．第四环节：展示点评，归纳提升①展示小组代表在后黑板板书该小组要展示的题目及解答。
静电屏蔽教案
高二新课电场 2006-09-15§13.4 静电屏蔽要点：知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态；理解静电平衡时，导体内部的场强处处为零，电荷只分布在导体的外表面上；知道静电屏蔽及其应用．教学难点：空腔导体静电平衡时空腔内的场强处处为零考试要求：课堂设计：本教材重视推理的过程，着重说明导体内部的合场强为零时，达到静电平衡状态．教学中务必使学生清楚地知道这个推理过程，这样才能做到，不仅知道结论，而且知道这个结论是怎样得来的，以加深理解．讲解这节教材，还要重视实验，使学生在理论和实际的结合中理解知识．因此，要做好法拉第圆筒实验．讲解静电屏蔽，同样需要使学生在理论和实际的结合中理解知识．一方面要使学生理解把导体挖空这个推理过程，同时要做好实验，让学生清楚地看到屏蔽现象．解决难点：通过受力分析使学生知道，合场强为零的推理过程。
通过实验让学生加深理解。
学生现状：对电场知识类了解不深，不能灵活运用受力分析比较薄弱。
培养能力：分析综合能力，理解推理能力课堂教具：法拉第圆筒实验一、引入【问】导体的重要组成是什么，为什么它可以导电？分析：导体之所以可以导电是由于内部含有大量的可自由移动的电子。
【问】什么是静电感应现象？静电感应的实质是什么？分析：将不带电的物体靠近带电体时，导体上就带电了，靠近导体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫做静电感应现象。
静电感应的实质是物体中正负电荷的分开，电荷从物体的一部分转移到另一部分。
我们把这些电荷叫感应电荷。
【问】是什么力使导体中的正负电荷分开，电荷重新分布后，导体会发生什么样的变化呢？二、静电平衡分析：将一不带电导体靠近带电体时，导体即处于带电导体所形成的电场中，导体内的自由电子在电场力的作用下，逆着电场线定向移动，使导体的一侧聚集负电荷，而导体另一侧聚集了正电荷。
【问】由于自由电子的定向移动后，导体内部的场强有什么变化？分析：导体两侧出现的正负电荷在导体内部产生反方向的电场E’（感应电场），这个E’叠加对原电场起了抵消的作用。
高考物理 核心要点突破系列 第13章 第四节《静电屏蔽》课件 新人教选修31
1．无论金属导体何处接地，电子都从大地流向导体M而且右端B不带电． 地球是一个大导体，无论金属导体M上何处接地，都可以把地球和M看成是一个导体(如图13－4－4所示的虚线框)．这个导体距P的近端仍在M的左端A处，远端在地球的另一端C，其余部分为导体的中部或内部．当这个大导体重新处于静电平衡状态时，在距P近端A处感应出与导体P异种的负电荷，在距P远端C处感应出与导体P同种的正电荷，即电子从大地流向金属导体M，而导体的其余部分没有净电荷，故导体右端B处没有净电荷．
外电场
金属壳
保护内部不受外电场作用
核心要点突破
一、静电感应 1．现象的产生 当金属导体处于电场E0中时，导体内的自由电子便受电场力eE0而沿E0的反向运动(正电荷即原子核也受电场力，只是它不能自由移动而已)．从而使导体内的电荷分布不均衡，一端聚集了正电荷，而另一端聚集了等量的负电荷，这种现象就叫静电感应．
对静电平衡的特点的理解
例2
图13－4－7
【解析】 将导体棒放在点电荷的电场中，由于静电感应，在棒的右端和左端，将出现等量的正负电荷．达到静电平衡时，导体棒内部的场强为零，即点电荷在导体棒中某点产生的场强与感应电荷在该点产生的场强的合场强为零．因此，所求棒上感应电荷在中心处产生的场强，应与点电荷q在该点产生的场强大小相等，方向相反． 点电荷＋q在棒中心O处产生的场强大小为：
三、对静电屏蔽的理解 1．导体壳对外部电场的屏蔽 如图13－4－1甲所示，使带电的金属球靠近验电器，由于静电感应，验电器的箔片张开，这表示验电器受到了外电场的影响． 如果事先用导体壳把验电器罩住，如图13－4－1乙所示，验电器的箔片就不张开，即使把验电器和导体壳连接起来，箔片也不张开．这表明导体壳能把外电场挡住，使罩内不受外电场的影响，即导体壳屏蔽了外部电场．
【精品】高二物理 (人教大纲版)第二册 第十三章 电场 四、静电屏蔽(第一课时)
四、静电屏蔽从容说课本节在解释静电感应的基础上介绍了静电屏蔽现象．这次教材修订把原先这节的电场中的导体改为静电屏蔽充分体现了联系实际、注重应用的教改思路．本节的教材特点是：1．在知识点的教学中重视推理的过程；2．重视实验，使学生在理论和实际结合中理解知识．结合教材的上述特点及教材地位，可把本节的教学目标定位如下：1．使学生知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态．2．理解静电平衡时，导体内部的场强处处为零的特点．3．知道静电屏蔽及其应用．本节的教学重点定位于对处于静电平衡状态的导体的特点的理解上．本节的教学难点定位于对静电平衡的导体特点的理解应用上．结合本节的教材特点，为了突出重点、突破难点，在教学中采用推理归纳法、实验探究法等多种教学方法，在充分调动学生学习主动性的同时，教师加以适当地点拨拓展．本节的教学程序如下：复习设疑引入课题→结合分析提纲独立推导静电平衡状态下导体的特点→教师点拨师生互动归纳→实例分析应用(静电屏蔽) →补充深入理解静电平衡状态下导体的其他特点→拓展应用→小结归纳．教学目标一、知识目标1．知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态．2．理解静电平衡时，导体内部的场强处处为零的特点．3．知道静电屏蔽及其应用．二、能力目标通过对静电平衡状态下内部场强为零的推导过程培养学生逻辑推理的能力、分析问题的能力．三、德育目标培养学生形成积极思维、善于培养推理的科学思维方式．教学重点静电平衡状态下导体的特点。
教学难点空腔导体内在空腔导体处于静电平衡时场强处处为零．教学方法推理归纳法、问题解决法、实验法．教学用具验电器(两个)、法拉第圆筒(一个)、有绝缘柄的金属小球一个、带绝缘支架的金属球一个、金属网罩一个．课时安排1课时教学过程[投影本节学习目标和学法指导](一)学习目标1．知道静电感应产生的原因．2．理解静电平衡状态及静电平衡下导体的特点．3．知道静电屏蔽及其应用．(二)学法指导1．结合分析提纲自主推理静电平衡状态下导体内部场强的特点．2．应用知识解释实际现象——静电屏蔽．[学习目标完成过程]一、复习导入[复习]投影思考题1．什么是静电感应现象?2．静电感应现象的实质是什么?[学生活动]结合已有知识回顾复习．[引入]在静电感应现象中，是什么力使导体中的正、负电荷分开?电荷重新分布后，导体会发生什么样的现象呢?本节课我们来探讨这个问题．二、新课教学(一)静电平衡状态[投影]第一节的静电感应现象[学生分析]导体中的正负电荷发生转移．[投影]分析提纲：1．导体C(带正电)周围存在什么特殊物质?2．电场中的电荷受力方向如何?3．金属导体中的自由电荷是什么?4．在什么条件下物体处于平衡状态?[学生探究活动]结合分析提纲分析电荷转移的原因及最终导体的特点．先独立自主探究，再阅读课本对比，最后小组互动探究释疑．[抽查学生代表汇报分析推理过程及结论，其他同学补充，最终统一观点][教师点拨归纳]1．金属导体中自由电子受到导体C周围产生电场的电场力作用后向左移动，在右侧出现多余正电荷，然后导体两侧正、负电荷在导体内部产生与原电场反向的电场，因与原来的电场反向，叠加的结果是使原场强逐渐减弱，直至为零．此时F=Eq=O，电荷将不会再运动，处于一个平衡状态．2．CAI课件模拟将一不带电导体靠近带电体时，导体即处于带电体所形成的电场中，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．[引入概念]教师介绍静电平衡状态:导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态．[学生活动]先简单归纳一下静电平衡状态下导体的特点．[学生叙述]静电平衡状态下导体的特点；①内部场强处处为零．②导体中没有电荷的定向移动(包括表面)．(二)静电屏蔽[多媒体课件动画模拟]绪言中“笼外电闪雷鸣，笼内小鸟安然无恙”．[提出问题]上述现象的原因是什么呢?[学生探究活动][提示]小鸟受不受电场的作用?为什么?学生结合所学知识及提示分析猜想．[学生活动]讨论释疑阅读归纳．[教师点拨拓展][演示实验]①将验电器放在带正电的金属球A的附近．②先用金属网将验电器罩住，再把带正电的金属球A放在它的附近．[学生活动]对比观察现象，类比现象归纳．[师生互动归纳][现象]未用金属网罩前，由于静电感应，箔片张开，表明验电器受到了外电场的影响；当用金属网罩将验电器罩住后，验电器的箔片不再张开，表明金属网罩内的区域不受外电场的影响．[原因]由于处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，将导体挖空(如金属网罩)，变成一个导体壳，壳内场强仍处处为零，这样，导体壳就可以保护它所包围的区域不受外部的影响．这种现象叫静电屏蔽．[录像资料]静电屏蔽的实例①电子仪器外套金属网罩．②通讯电缆的外面包一层铅皮．*(三)静电平衡状态导体的其他特点※[学生活动]1．讨论处于静电平衡的导体，内部有没有电荷?2．如果使中性导体带电，它就成了带电体，分析所带的电荷在导体上如何分布．※[师生共同总结]1．处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零，则导体的内部就没有电荷．因为如果导体内部某处有电荷，它附近的场强就不可能为零，导体就不能处于静电平衡状态． 2．使中性导体带电后，导体就成了带电体，由于伺种电荷相互排斥，所带的电荷只能分布在导体的外表面上．※[演示]取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的金属圆筒C(叫法拉第圆筒)．使C带电、B的箔片张开，用有绝缘柄的金属小球D先与C表面接触一下，再让D与A的金属球接触一下，如此反复多次，发现A的箔片渐渐张开．[学生分析得到]该实验说明C的外表面上有电荷．※[演示二]重做演示一，改为先让D与C的内表面接触一下，再与不带电的A的金属球接触一下，如此反复多次，发现A的箔片始终闭合．[分析得到]说明C的内表面不带电．※[结论]静电平衡状态下的导体，电荷只分布在导体的外表面，且由于内表面不带电，故导体壳C内无电场，E=O．即静电平衡状态下的空腔导体的内部场强也处处为零．(四)拓展应用1．将一不带电的金属导体置于一不断变化的电场中，则( )A．导体中将不断存在电流B．导体将发热C．导体不可能处于静电平衡D．导体内部的场强将时刻为零2．将一个绝缘金属球移近一个因带正电而金属箔张开的验电器，下述绝缘金属球肯定带负电荷的情况是（）A．金属球跟验电器上端的金属球碰一下，验电器金属箔张角变得比原来更大B金属球移近时，验电器张角渐渐增加C．金属球渐渐移近的过程中，验电器金属箔的张角先变小至闭合，然后张开D．金属球移近时，验电器张角明显地变小3．如图所示，在固定的带电金属球B旁边挂一个不带电的金属球．试讨论金属球A的运动情况．[参考答案]1．ABC 2．C3.(1)如果A、B较远，不能达到接触，A将向B靠拢到某一位置而处于平衡状态．(2)如果A、B较近，A将向B靠拢并接触后带上同种电荷而相互排斥，使A球远离B在某处处于平衡状态．三、小结通过本节课的学习，主要学了以下几个问题：l．静电感应现象的原因：当不带电导体处于电场中时，导体内的自由电子在电场力的作用下，逆电场线而定向移动，使导体一侧带负电，而另一侧带上正电．2．静电平衡状态的导体内部场强处处为零．3．静电屏蔽金属网罩将外电场遮住，而使其内部不受外电场的影响，是静电平衡下的导体其内部场强为零的理论的应用．四、作业1．阅读本节内容．2．预习下节内容：电势差、电势．五、板书设计六、本节优化训练设计1．如图所示，在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一带正电的带电体，A 、B 分别是球壳内、外的两点，C 是金属内部一点，其电场分布是( )A ．E A ≠O ，EB =0，EC =OB ．E A ≠O ，E B ≠O ，EC =OC ．E A =0，E B ≠0，E C ≠0D ．E A =O ，E B ≠O ，E C =O2．如图所示的装置中，A 、B 是两个架在绝缘支座上的金属球，原来都不带电，中间用导线连接．现用一个带正电的小球C 靠近B 球，用手摸一下B 球，然后撤去导线，再拿走小球C ，那么( )A ．A 球带正电，B 球带负电B ．A 球带正电，B 球不带电C ．A 球不带电，B 球带负电D ．以上三种说法都不对3．金箔验电器原来带有正电荷，现将某带电体靠近验电器时，金箔张开的角度增大．说明该带电体带有__________．4．长为l 的金属棒原来不带电，现将一带电荷量为q 的正电荷放在距棒左端R 处，将一带电荷量为q 的负点电荷放在距棒右端R 处，如图所示．当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点O 处产生的电场强度的大小为_________方向_________．[参考答案]1．B 2．A 3．正电4．2)2(2l R kq 由右指向左。
高中物理选修3-1《静电屏蔽》教学设计
《静电屏蔽》教学设计【课题自选】静电屏蔽【教材】人教版高二物理第13章第四节《静电屏蔽》【设计思路】体现“从生活走向物理、从物理走向社会”的课堂教学思想；并针对基础较好的班级学生的教学，充分体现教师在课堂教学过程中的组织者、引导者和启发者的作用；学生是课堂教学的主体，在整个教学过程中，学生的自主意识、独立思考意识、合作探究意识、才能展示意识得到充分体现。
通过防电服的精彩演示引入同学们要共同研究的课题（静电平衡状态及特点）通过每个同学的独立思考和小组合作探究既经过理论探究得到静电平衡状态及其特点，又通过分小组实验验证了理论探究结果的正确性，紧接着教师通过引导将当下获得的知识应用于社会实践既静电屏蔽，课后留疑促使学生自主探究相关问题，这对提高学生的探究意识、参与社会实践意识和增强社会责任感是大有裨益的。
【教材分析】学生在学习本节之前已经学习了静电场的力的性质、能的性质中的重要物理概念：电场强度、电场线、电势、电势差、电势线、电势面等知识及相关方法。
从本节课开始到带电粒子在电场中的运动都是静电场知识和方法的应用，从本节课开始教学重点转移到培养学生的应用意识、实践意识和应用知识解决实际问题的能力，因此本节课具有承上启下的功能。
应用静电知识分析问题和解决问题是教学的重点也是教学的难点。
【学情分析】学生学习本节之前，已经学习了静电场的基础知识和基本方法。
电荷守恒定律、电场力、电场强度、电势差等知识和研究电场的基本方法。
学生自觉应用这些知识、方法解决实际问题的意识淡薄，相关能力也是不足的，针对该种情况在课堂教学中有意识的通过教师的引导让学生自觉应用静电场知识和方法分析和解决实际问题。
【教学目标】知识与技能：（1）知道什么是静电平衡状态，理解导体处于静电平衡状态的特征；（2）理解静电屏蔽现象的原理及其应用；（3）通过学生亲自操作静电实验训练学生的静电实验技能。
过程与方法：（1）通过导体处于电场中的过程状态的理论探究过程中，学生应用静电场知识、方法通过分析推理、判断得到静电平衡状态及其特征。
静电屏蔽
静电屏蔽
创新微课
静电屏蔽
创新微课
电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层铅皮等。
静电屏蔽
创新微课
超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的。
静电屏蔽
思考:用金属网罩将验电器罩住,会怎样呢?
创新微课
+
静电屏蔽
（2）静电屏蔽 导体壳（金属网罩）能保护它所包围的区域，使这个区域不受外电场的 影响，这种现象叫做静电屏蔽。
静电屏蔽
创新微课
• 两种典型的静电屏蔽现象
(1) 外屏蔽：若空腔导体内有带电体，如果外壳不接地，则外表
面会产生与内部带电体等量而同号的感应电荷，此时感应电荷
的电场将对外界产生影响，这时空腔导体只能对外电场屏蔽，
却不能屏蔽内部带电体对外界的影响，所以叫外屏蔽。
静电屏蔽
• 全屏蔽： • 如果外壳接地，即使内部有带电体存在，这时内
表面感应的电荷与带电体所带的电荷的代数和为 零，而外表面产生的感应电荷通过接地线流入大 地。外界对壳内无法影响，内部带电体对外界的 影响也随之而消除，所以这种屏蔽叫做全屏蔽。
创新微课
思考:用金属网罩将验电器罩住,会怎样呢?
+
创新微课
静电屏蔽
思考:空心导体壳内的验电器箔片不会张开，为什么? 因为导体壳内部合场强为零.
创新微课
+
-
+
-
+
-
+
-
-
+ + +
静电屏蔽:静电平衡时,空心导体壳可保护其内部区域不受外 电场影响的现象.
静电屏蔽
高二物理 (人教大纲版)第二册 第十三章 电场 四、静电屏蔽(第一课时)
四、静电屏蔽从容说课本节在解释静电感应的基础上介绍了静电屏蔽现象．这次教材修订把原先这节的电场中的导体改为静电屏蔽充分体现了联系实际、注重应用的教改思路．本节的教材特点是：1．在知识点的教学中重视推理的过程；2．重视实验，使学生在理论和实际结合中理解知识．结合教材的上述特点及教材地位，可把本节的教学目标定位如下：1．使学生知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态．2．理解静电平衡时，导体内部的场强处处为零的特点．3．知道静电屏蔽及其应用．本节的教学重点定位于对处于静电平衡状态的导体的特点的理解上．本节的教学难点定位于对静电平衡的导体特点的理解应用上．结合本节的教材特点，为了突出重点、突破难点，在教学中采用推理归纳法、实验探究法等多种教学方法，在充分调动学生学习主动性的同时，教师加以适当地点拨拓展．本节的教学程序如下：复习设疑引入课题→结合分析提纲独立推导静电平衡状态下导体的特点→教师点拨师生互动归纳→实例分析应用(静电屏蔽)→补充深入理解静电平衡状态下导体的其他特点→拓展应用→小结归纳．教学目标一、知识目标1．知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态．2．理解静电平衡时，导体内部的场强处处为零的特点．3．知道静电屏蔽及其应用．二、能力目标通过对静电平衡状态下内部场强为零的推导过程培养学生逻辑推理的能力、分析问题的能力．三、德育目标培养学生形成积极思维、善于培养推理的科学思维方式．教学重点静电平衡状态下导体的特点。
教学难点空腔导体内在空腔导体处于静电平衡时场强处处为零．教学方法推理归纳法、问题解决法、实验法．教学用具验电器(两个)、法拉第圆筒(一个)、有绝缘柄的金属小球一个、带绝缘支架的金属球一个、金属网罩一个．课时安排1课时教学过程[投影本节学习目标和学法指导](一)学习目标1．知道静电感应产生的原因．2．理解静电平衡状态及静电平衡下导体的特点．3．知道静电屏蔽及其应用．(二)学法指导1．结合分析提纲自主推理静电平衡状态下导体内部场强的特点．2．应用知识解释实际现象——静电屏蔽．[学习目标完成过程]一、复习导入[复习]投影思考题1．什么是静电感应现象?2．静电感应现象的实质是什么?[学生活动]结合已有知识回顾复习．[引入]在静电感应现象中，是什么力使导体中的正、负电荷分开?电荷重新分布后，导体会发生什么样的现象呢?本节课我们来探讨这个问题．二、新课教学(一)静电平衡状态[投影]第一节的静电感应现象[学生分析]导体中的正负电荷发生转移．[投影]分析提纲：1．导体C(带正电)周围存在什么特殊物质?2．电场中的电荷受力方向如何?3．金属导体中的自由电荷是什么?4．在什么条件下物体处于平衡状态?[学生探究活动]结合分析提纲分析电荷转移的原因及最终导体的特点．先独立自主探究，再阅读课本对比，最后小组互动探究释疑．[抽查学生代表汇报分析推理过程及结论，其他同学补充，最终统一观点][教师点拨归纳]1．金属导体中自由电子受到导体C周围产生电场的电场力作用后向左移动，在右侧出现多余正电荷，然后导体两侧正、负电荷在导体内部产生与原电场反向的电场，因与原来的电场反向，叠加的结果是使原场强逐渐减弱，直至为零．此时F=Eq=O，电荷将不会再运动，处于一个平衡状态．2．CAI课件模拟将一不带电导体靠近带电体时，导体即处于带电体所形成的电场中，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．[引入概念]教师介绍静电平衡状态:导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态．[学生活动]先简单归纳一下静电平衡状态下导体的特点．[学生叙述]静电平衡状态下导体的特点；①内部场强处处为零．②导体中没有电荷的定向移动(包括表面)．(二)静电屏蔽[多媒体课件动画模拟]绪言中“笼外电闪雷鸣，笼内小鸟安然无恙”．[提出问题]上述现象的原因是什么呢?[学生探究活动][提示]小鸟受不受电场的作用?为什么?学生结合所学知识及提示分析猜想．[学生活动]讨论释疑阅读归纳．[教师点拨拓展][演示实验]①将验电器放在带正电的金属球A的附近．②先用金属网将验电器罩住，再把带正电的金属球A放在它的附近．[学生活动]对比观察现象，类比现象归纳．[师生互动归纳][现象]未用金属网罩前，由于静电感应，箔片张开，表明验电器受到了外电场的影响；当用金属网罩将验电器罩住后，验电器的箔片不再张开，表明金属网罩内的区域不受外电场的影响．[原因]由于处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，将导体挖空(如金属网罩)，变成一个导体壳，壳内场强仍处处为零，这样，导体壳就可以保护它所包围的区域不受外部的影响．这种现象叫静电屏蔽．[录像资料]静电屏蔽的实例①电子仪器外套金属网罩．②通讯电缆的外面包一层铅皮．*(三)静电平衡状态导体的其他特点※[学生活动]1．讨论处于静电平衡的导体，内部有没有电荷?2．如果使中性导体带电，它就成了带电体，分析所带的电荷在导体上如何分布．※[师生共同总结]1．处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零，则导体的内部就没有电荷．因为如果导体内部某处有电荷，它附近的场强就不可能为零，导体就不能处于静电平衡状态．2．使中性导体带电后，导体就成了带电体，由于伺种电荷相互排斥，所带的电荷只能分布在导体的外表面上．※[演示]取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的金属圆筒C(叫法拉第圆筒)．使C带电、B的箔片张开，用有绝缘柄的金属小球D 先与C表面接触一下，再让D与A的金属球接触一下，如此反复多次，发现A的箔片渐渐张开．[学生分析得到]该实验说明C的外表面上有电荷．※[演示二]重做演示一，改为先让D与C的内表面接触一下，再与不带电的A的金属球接触一下，如此反复多次，发现A的箔片始终闭合． [分析得到]说明C的内表面不带电．※[结论]静电平衡状态下的导体，电荷只分布在导体的外表面，且由于内表面不带电，故导体壳C内无电场，E=O．即静电平衡状态下的空腔导体的内部场强也处处为零．(四)拓展应用1．将一不带电的金属导体置于一不断变化的电场中，则( ) A．导体中将不断存在电流B．导体将发热C．导体不可能处于静电平衡D．导体内部的场强将时刻为零2．将一个绝缘金属球移近一个因带正电而金属箔张开的验电器，下述绝缘金属球肯定带负电荷的情况是（）A．金属球跟验电器上端的金属球碰一下，验电器金属箔张角变得比原来更大B金属球移近时，验电器张角渐渐增加C．金属球渐渐移近的过程中，验电器金属箔的张角先变小至闭合，然后张开D．金属球移近时，验电器张角明显地变小3．如图所示，在固定的带电金属球B旁边挂一个不带电的金属球．试讨论金属球A的运动情况．[参考答案]1．ABC 2．C3.(1)如果A、B较远，不能达到接触，A将向B靠拢到某一位置而处于平衡状态．(2)如果A、B较近，A将向B靠拢并接触后带上同种电荷而相互排斥，使A球远离B在某处处于平衡状态．三、小结通过本节课的学习，主要学了以下几个问题：l．静电感应现象的原因：当不带电导体处于电场中时，导体内的自由电子在电场力的作用下，逆电场线而定向移动，使导体一侧带负电，而另一侧带上正电．2．静电平衡状态的导体内部场强处处为零．3．静电屏蔽金属网罩将外电场遮住，而使其内部不受外电场的影响，是静电平衡下的导体其内部场强为零的理论的应用．四、作业1．阅读本节内容．2．预习下节内容：电势差、电势．五、板书设计六、本节优化训练设计1．如图所示，在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一带正电的带电体，A、B分别是球壳内、外的两点，C是金属内部一点，其电场分布是( )A．E A≠O，E B=0，E C=OB．E A≠O，E B≠O，E C=OC．E A =0，E B≠0，E C≠0D．E A=O，E B≠O，E C=O2．如图所示的装置中，A、B是两个架在绝缘支座上的金属球，原来都不带电，中间用导线连接．现用一个带正电的小球C 靠近B 球，用手摸一下B 球，然后撤去导线，再拿走小球C ，那么( )A ．A 球带正电，B 球带负电B ．A 球带正电，B 球不带电C ．A 球不带电，B 球带负电D ．以上三种说法都不对3．金箔验电器原来带有正电荷，现将某带电体靠近验电器时，金箔张开的角度增大．说明该带电体带有__________．4．长为l 的金属棒原来不带电，现将一带电荷量为q 的正电荷放在距棒左端R 处，将一带电荷量为q 的负点电荷放在距棒右端R 处，如图所示．当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点O 处产生的电场强度的大小为_________方向_________．[参考答案]1．B 2．A 3．正电4．2)2(2l R kq由右指向左。
静电屏蔽教案
静电屏蔽教案．4静电屏蔽一、教学目标．了解导体导电机制、静电平衡状态、静电感应现象；．理解电场中处于静电平衡状态下导体的特点；．了解静电屏蔽现象。
二、教学重点、难点．静电场中静电平衡状态下导体的特性，即其电荷分布、电场分布等，这是重点。
．运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因，这是难点。
三、教学方法：实验演示，计算机辅助教学四、教具：．演示静电感应：起电机，感应电机、验电球、验电器，带有绝缘支架金属球一个。
．法拉第圆筒演示静电平衡导体，内部无净余电荷：法拉第圆筒，验电器，验电球，起电机。
．静电屏蔽演示：金属网罩，带绝缘支架金属球，验电器。
．计算机、大屏幕，自制cAI五、教学过程：复习提问．电场的重要性质是什么？对放入其中的电荷有力的作用。
．导体的重要特征是什么？导体内部有大量自由电荷。
．把导体放入电场中，导体上的自由电荷处于电场中将受电场力作用，这时的导体与无电场时的导体相比有什么不同特征？引导学生分析：若是金属导体，自由电子在电场力作用下将发生定向移动使两端出现不同的电荷分布，从而引起导体的某些新的性质。
引入新实验1利用起电机使绝缘金属球带电，从而产生电场，把感应起电机靠近A摆放，且接触良好。
将不带电验电球A先与B接触，再与验电器金属球D接触，如此反复，可见D金属箔张开。
同样，可让A与c接触，再与E接触，反复几次，可见E金属箔也张开。
由此可知B、c两端带电。
此时，若将A上电荷放掉，让A与c接触后与D接触，反复几次，可见D金属箔张角变小，可见B、c两端电荷异号。
．静电感应什么叫静电感应：放在静电场中的导体，它的自由电荷受电场力作用，发生定向移动，从而重新分布，在其表面不同部分出现了正、负电荷的现象。
①可根据同性相斥、异性相吸，指出本实验中距A近端有与A异号的电荷，距A远端电荷与A同号。
实验1中，可用A与B、c中部接触的，再与验电器接触，验电器金属箔不张开，电荷分布在两端。
②也可以分析距A远近不同，电势不同，而金属导体中自由电子在电场力作用下由电势低处运动至电势高处。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
静电屏蔽
目标概览
学习目标：1.知道静电感应产生的原因，知
道什么是静电平衡状态．
2．知道静电平衡的导体内部场强处处为零.
3．知道静电屏蔽及应用． 重点难点：1.重点：处于静电平衡状态的导体
特点．
2．难点：静电平衡的原因． 学法指导：利用电荷只受电场力会发生运动 及场强叠加的特点，理解静电平衡的特点．
合场强为零．因此，所求棒上感应电荷在中
心处产生的场强，应与点电荷q在该点产生的 场强大小相等，方向相反．
点电荷＋q在棒中心O处产生的场强大小为：
E＝k ，方向向右． L2 R＋ 2 根据静电平衡的特点，感应电荷与点电荷在 棒中心 O 点产生的场强应等值反向，故棒上 感应电荷在 O 处产生的场强大小为 E′＝E ＝k ，方向向左． L2 R＋ 2 q
个电荷的受力情况．
图13－4－8
【解析】
金属球在－q的电场中处于平衡状
态，外电场与感应电荷在球壳内部空间的电
场的合场强为零,所以＋Q不受电场力的作用．
通过静电感应，在金属球壳的外表面出现与 ＋Q等量的感应电荷，这些感应电荷在球壳外 部产生电场使－q受到吸引力作用．
【答案】
见解析 不接地的封闭导体壳只能防
这表明导体壳能把外电场挡住，使罩内不受 外电场的影响，即导体壳屏蔽了外部电场．
图13－4－1
2．导体壳对内部电场的屏蔽 如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷 ＋q.由于静电感应，导体壳内外表面感应出等 量的异种电荷，其电场线如图13－4－2甲所 示，当把导体壳接地后，＋q在壳内的电场对
壳外空间就没有影响了，如图13－4－2乙所
行,导体两端的电荷继续增加,E′随之增大，
使合电场E内越来越小，最终变为零即E内＝0, 此时导体内的电荷不再受电场力作用，定向
移动终止，达到平衡，这就是静电平衡．
导体中的自由电子在外界电场的作用下重新 分布，最终达到静电平衡状态，其过程可以 概括如下： 外加电场E ―→自由电子受力―→自由电子定 向移动―→导体两侧聚集等量异种电荷―→
线与导体表面垂直，故D错，其他几个选项都
正确．
三、对静电屏蔽的理解 1．导体壳对外部电场的屏蔽
如图13－4－1甲所示，使带电的金属球靠近
验电器，由于静电感应，验电器的箔片张开, 这表示验电器受到了外电场的影响．
如果事先用导体壳把验电器罩住，如图13－4 －1乙所示，验电器的箔片就不张开，即使把
验电器和导体壳连接起来，箔片也不张开．
形成附加场强E′―→E′和E等大反向，内部合
场强为零―→自由电子不再定向移动―→静 电平衡．
特别提醒 1．不能将“导体内部场强为零”误解为“导体
内部无电场”，实际上导体内部既有外电场，
又有感应电荷形成的电场，只是它们叠加之 后使导体内部合场强为零． 2．金属导体达到静电平衡状态的时间是非常 短暂的．
图13－4－6
【解析】
由于静电感应，离金属球P近的A
端将感应出负电荷，电荷量大小为qA，离金属 球P远的B端将感应出等量大小的qB，因而D选 项正确．用手接触一下Q的任一部分时，人、 Q和大地构成一个新导体，整个Q看成近端，
而地球的另一侧是远端，A端带负电，地球的
另一侧带正电，当手离开Q后，无论是否移走 球P，Q都带负电，B选项正确．
所示，带正电荷的导体P附近放有一个不带电
的金属导体M，由于静电感应，在金属导体M 的左端A和右端B分别感应出等量的负电荷和 正电荷．
1．无论金属导体何处接地，电子都从大地流 向导体M而且右端B不带电．
地球是一个大导体，无论金属导体M上何处接
地，都可以把地球和M看成是一个导体(如图 13－4－4所示的虚线框)．这个导体距P的近端 仍在M的左端A处，远端在地球的另一端C， 其余部分为导体的中部或内部．
【思维升华】
止外部电场对内部电荷系统的作用，而不能
防止内部电荷系统对外部的干扰，若将球壳 接地，才能实现真正的屏蔽．
本部分内容讲解结束
按ESC键退出全屏播放
示．
图13－4－2
由以上两种情况可知：静电屏蔽不是金属罩 把电场挡住，而是金属罩感应电荷的电场与
原电场叠加，合场强为零．
特别提醒 1．(网)外不影响(网)内；
2．(网)接地，(网)内不影响(网)外．
四、正确理解电场中的导体接地问题
图13－4－3
在静电场中，关于金属导体接地的问题是一 个常见但又难以理解的问题．如图13－4－3
基础知识梳理
一、静电平衡状态
1．处于电场中导体的静电感应过程：把金属
自由电子 导体放在电场中，导体内部的___________受 到电场力的作用，向电场的_____________做 反方向 定向的移动，结果会使导体的两端分别出现 正、负电荷 _______________，这种现象叫做静电感应．
为零．
课堂互动讲练
对静电感应现象的认识
例1 如图13－4－6所示，Q是一个绝缘金属 导体，一个带正电的绝缘金属球P靠近Q，由 于静电感应，Q的A端电荷量大小为qA，B端
电荷量大小为qB，则(
)
A．用手接触一下Q的A端，拿走P后Q带正电 B．用手接触一下Q的B端，拿走P后Q带负电 C．导体Q上，qA>qB D．导体Q上，qA＝qB
导体内部场强为零，所以内部没有净电荷．
(2)表面有净电荷，所以表面场强不等于零．
二、静电屏蔽 1．静电屏蔽：导体壳可以保护它所包围的区 外电场 域，使这个区域不受________的影响，这种 现象叫做静电屏蔽． 2．静电屏蔽的应用：有的电学仪器和电子设 金属壳 备外面套有__________，有的通信电缆的外 保护内部不受 面包一层金属网，都是用来_______________ 外电场作用 ______________，起屏蔽作用的．
荷量为＋q的点电荷放在与棒的左端距离为R 的地方，如图13－4－7所示，达到静电平衡
后，棒上的感应电荷在棒的中心O处产生的场
强有多大？方向如何？
图13－4－7
【解析】
将导体棒放在点电荷的电场中，
由于静电感应，在棒的右端和左端，将出现 等量的正负电荷．达到静电平衡时，导体棒 内部的场强为零，即点电荷在导体棒中某点 产生的场强与感应电荷在该点产生的场强的
二、处于静电平衡状态的导体 1．导体表面的电荷分布往往是不均匀的，越 尖的地方，电荷密度越大,附近的电场越强． 2．处于静电平衡状态时，导体中(包括表面) 没有电荷定向移动．
3．内部场强处处为零．
4．净电荷分布在导体的外表面上． 5．电场线垂直于导体的外表面．
即时应用 1.以下说法中，不正确的是( 电荷的电荷量总是相等的
处的感应正电荷在M内任何一点产生的电场强 度为零，而且M内部任何一点场强为零，所以 接地导线断开后，M内部任何一点场强仍然为 零，电荷分布不发生变化，当再接地时导线
中没有电流．
即时应用 2.有一接地的导体球壳，如图13－4 －5所示，球心O处放一点电荷q，达到静电平 衡时，则( )
图13－4－5
A．q的电量变化时，壳外电场随之改变 B．q在壳外产生的电场强度为零
【答案】
BD 本例为一典型的感应起电实
【思维升华】
例，首先应确定产生电场的带电体的电性，
明确感应导体的远端和近端,不论导体的哪一 端接地,大地和导体组成一个新的“导体”， 即大地总是远端，然后根据“远同近异”确 定导体各端感应电荷的电性．
对静电平衡的特点的理解
例2
长为L的导体棒原来不带电，现将一电
C．球壳内、外表面的电荷在壳外的场强为零
D．q与壳内表面的电荷在壳外的合场强为零
解析：选D.壳外电场由壳外带电体和壳外表面 上的电荷所决定．当导体球壳接地时，壳与
大地等电势，壳内点电荷在壳外表面所产生
的感应电荷流入大地(严格地说是壳与大地构 成一个大导体，壳内点电荷在壳外表面产生 的感应电荷分布在整个大导体的外表面，因 球壳的半径远小于地球的半径，故球壳外表
q
【答案】
k 方向向左 L2 R＋ 2
对于此类问题一定要理解导
q
【思维升华】
体内场强为什么处处为零，要区分外电场和
感应电荷产生的电场，要认清所求的是一个
什么电场．
静电屏蔽
例3
如图13－4－8所示，金属球壳内部有
一个带电荷量为Q的正电荷，在距离球壳中心 为R处有一个带负电的点电荷q，试分析这两
)
A．由于静电感应而使导体两端出现的正、负 B．处于静电平衡状态的导体，内部的场强必 定处处为零
C．处于静电平衡状态的导体，净电荷只会分
布在导体外表面上 D．达到静电平衡时，导体外表面附近的电场
线可以不与导体表面垂直
解析：选D.本题主要考查对静电平衡状态的理 解．达到静电平衡时，导体为等势体，电场
核心要点突破
一、静电感应 1．现象的产生 当金属导体处于电场E0中时，导体内的自由 电子便受电场力eE0而沿E0的反向运动(正电荷 即原子核也受电场力，只是它不能自由移动
而已)．从而使导体内的电荷分布不均衡，一
端聚集了正电荷，而另一端聚集了等量的负 电荷，这种现象就叫静电感应．
2．静电感应的结果——静电平衡 静电感应出现在导体两端的多余电荷叫感应 电荷.感应电荷也要产生电场E′,它与外电场 E0方向相反，二者在导体内叠加后，使导体 内的总电场E内减弱；随着静电感应的持续进
面分配到的电荷可忽略不计)．
这时球壳外表面的电荷仅由壳外带电体的感 应而带电，而不受壳内点电荷的影响，即所 谓“接地导体壳外部的电场不受壳内点电荷 的影响”．但是，这句话并不是说壳内点电 荷不在壳外产生电场，而是壳内点电荷与壳
内表面的感应电荷在壳内壁以外(包含导体壳
层)任一点的合场强为零．因此，本题应是q与 球壳内表面上的感应电荷－q在壳外的合场强