2018-2019学年鲁科版选修3-1第1章第4节 电场中的导体课件(36张)
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高中物理 第1章第4节 电场中的导体课件 鲁科版选修3-1
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二、静电平衡与静电屏蔽 1．静电感应现象
导体处在 _电__场__中
导体在两端 出现_等__量__
_异__种__电荷
自由电荷在 _电_场__力__作用 下发生_定_向__
_移__动__
条件 → 现象 →
本质
2．静电平衡
(1)定义：导体中(包括表面上)没有电荷_定__向__移__动__
的状态．
图1-4-6
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(2)本质：是静电感应．网罩内小球所带电荷 与网罩内表面感应电荷在网罩外产生的电场相互 叠加使网罩外场强处处为零．
温馨提示：(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 产生影响，腔内电场对腔外空间产生影响．
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如图1－4－4所示，金属球壳的内
外表面分别用C、D表示，B球与金属球
壳内表面紧密接触．金属小球A原来带
正电，金属球壳与金属小球B原来不带
电，当用一根导线将A、B两球连接时， 图1-4-4
以下判断中正确的是
()
A．A与B带正电，C带负电，D带正电
B．D带正电，A带正电，B与C不带电
C．只有A带正电，其他均不带电
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图1-4-2
(2)如图1－4－3所示，当把两个或多个原来 彼此绝缘的导体接触或用导线连接时，就可把它 们看做是一个大导体，有些问题中所提到的“用手 触摸某导体”其实就是导体通过人体与大地构成一 个大导体．
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图1-4-3
温馨提示：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．
2018-2019学年高中鲁科版物理选修3-1课件：第一章 静电场 第4节
场强大小 E3＝E2＝kaQ2，方向沿 y 轴负向；将该正点电荷移到 G 处，该正点电荷在 H 点产生的场强大小 E4＝k(2Qa)2，方向沿 y 轴正向，所以 H 点的场强大小 E＝E3－E4＝34kaQ2 ，方向沿 y 轴 负向．
[答案] B
求解场强叠加问题的思路 (1)明确某点的电场的形成数量． (2)根据电场强度的方向的定义，判定各电场强度的方向． (3)运用图解法画出各个场强，运用平行四边形定则进行场强叠 加．
如图所示，M、N 和 P 是以 MN
为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆
心，∠MOP＝60°.电荷量相等、符号相反的两
个点电荷分别置于 M、N 两点，这时 O 点电场强度的大小为 E1；
若将 N 点处的点电荷移至 P 点，则 O 点的场强大小变为 E2，
E1 与 E2 之比为( ) A．1∶2
分析静电平衡及静电屏蔽问题的两点技巧 (1)在分析静电平衡问题时，要注意感应电荷产生的场强、附加 场强、导体内部场强之间的关系．正确理解静电平衡的规律与 特点． (2)分析静电平衡问题时，要注意对内、对外屏蔽的条件：金属 壳内部空间不受壳外电场的影响，接地金属壳内部电场对壳外 空间没有影响．
[题组过关] 1．如图所示，在金属球壳内部球心处放置一 带电荷量为＋Q 的点电荷，A 点在球壳内，B 点在壳壁中，C 点在壳外，则下列说法正确 的是( ) A．A、B 两点场强均为零 B．EA>EB>EC C．如果 A、C 两点和球心在一条直线上，则 A、C 两点的场强 方向相同 D．B 点场强方向指向球心
A．2πkσ0
x r2＋x2
C．2πkσ0xr
3．静电屏蔽的两种方式 屏蔽外电场
图示
屏蔽内电场
2018-2019学年 鲁科版选修3-1 1.4电场中的导体 课件(28张)
读一读·思一思
辨一辨·议一议
(4)避雷针的顶端做的很尖细属于静电屏蔽现象。 ( ) 解析:避雷针是应用尖端放电的原理。 答案:× (5)用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器,则验 电器箔片能张开。 ( ) 解析:不会张开,金属网可以屏蔽外电场。 答案:×
读一读·思一思
辨一辨·议一议
2.探究讨论。 (1)电场强度的合成与力的合成有何相同之处? 答案:力和电场强度都是矢量,求和时均遵循平行四边形定则。 (2)处于静电平衡状态下的导体,内部的电场处处为0,是不是外部 的电场也为0? 答案:不是,外部有原来的电场。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
(3)如图所示,绝缘开口金属球壳A已带电,现把验电器甲的小金属 球与A球壳的内壁用导线相连,另外把一绝缘的金属小球B与球壳A 的内壁相接触后再与验电器乙的金属小球相接触,验电器乙距球壳 A足够远,那么验电器甲和乙的金属箔片是否张开?
答案:处于静电平衡的金属球壳,由于电荷间的相互排斥的作用 力,电荷间的距离尽量变大,所以电荷分布在金属球壳的外表面上, 在金属球壳的内表面没有净电荷的分布。验电器甲与A球壳相连 时,与金属球壳构成一个导体,相当于金属球壳的远端,则带有电荷, 从而使金属箔片张开;同理,得出验电器乙不会带电,故金属箔片不 张开。
探究一
探究二
探究三
当堂检测
问题导引
名师精讲
典例剖析
解析: (1)如图甲所示,A、B 两点电荷在 O 点产生的电场强度方 向相同,方向由 A 指向 B。A、B 两点电荷在 O 点产生的电场强度 EA=EB=
������������
������ 2 2
=
4������������ ������2 8������������ ,方向由 ������2
新教材鲁科版高中物理必修第三册全册精品教学课件(共1144页)
引 B.排斥)
3.电荷量:电荷的_多__少__叫电荷量,常用Q或q表示,其国
际单位是_库__仑__,符号为_C_。
二、起电方式 判断下列情形中,使物体带电的方式:
甲:_摩__擦__起__电__; 乙:_接__触__起__电__; 丙:_感__应__起__电__。
三、电荷守恒定律的两种表述方式
1.电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从物体的一
【规律方法】完全相同的导体球接触带电时电量分配
规律
(1)用带电量为Q的金属球与不带电的相同金属球接触,
每个小球带电量均为 Q ,且所带电荷的性质相同。
2
(2)用带电量为Q1的金属球与带电量为Q2的相同金属球 接触,若两球带同种电荷,则每个小球所带电量为总电 量的一半;若两球带异种电荷,则先中和相同量的异种 电荷,然后平分剩余电荷。
带电体接 触验电器 时,带电 体与验电 器之间有 电子转移, 使验电器 带电
当带电体靠近验 电器时,由于电荷 间的相互作用,使 验电器两端带上 等量异种电荷,靠 近带电体一端带 上与带电体电性 相反的电荷,远离 带电体一端带上 同种电荷
方式 内容
实质
摩擦起电 电子得失
接触起电
感应起电
电荷间相互吸引 电子转移 或排斥引起电子
感应起电
导体靠近带电体 时 带电体靠近验电 器
方式 内容
现象
摩擦起电
接触起电
感应起电
毛皮和橡胶棒 带上等量异种
电荷
验电器带上与 带电体相同电
性的电荷
验电器两端出现 等量异种电荷, 且电性与带电体 “近异远同”
方式 内容
原因
摩擦起电
接触起电
感应起电
毛皮的原子核束缚 电子的能力比橡胶 棒弱,在摩擦过程中, 由于摩擦力做功,使 毛皮上的一些电子 转移到橡胶棒上,橡 胶棒得到电子带负 电,毛皮失去电子带 正电
3.电荷量:电荷的_多__少__叫电荷量,常用Q或q表示,其国
际单位是_库__仑__,符号为_C_。
二、起电方式 判断下列情形中,使物体带电的方式:
甲:_摩__擦__起__电__; 乙:_接__触__起__电__; 丙:_感__应__起__电__。
三、电荷守恒定律的两种表述方式
1.电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从物体的一
【规律方法】完全相同的导体球接触带电时电量分配
规律
(1)用带电量为Q的金属球与不带电的相同金属球接触,
每个小球带电量均为 Q ,且所带电荷的性质相同。
2
(2)用带电量为Q1的金属球与带电量为Q2的相同金属球 接触,若两球带同种电荷,则每个小球所带电量为总电 量的一半;若两球带异种电荷,则先中和相同量的异种 电荷,然后平分剩余电荷。
带电体接 触验电器 时,带电 体与验电 器之间有 电子转移, 使验电器 带电
当带电体靠近验 电器时,由于电荷 间的相互作用,使 验电器两端带上 等量异种电荷,靠 近带电体一端带 上与带电体电性 相反的电荷,远离 带电体一端带上 同种电荷
方式 内容
实质
摩擦起电 电子得失
接触起电
感应起电
电荷间相互吸引 电子转移 或排斥引起电子
感应起电
导体靠近带电体 时 带电体靠近验电 器
方式 内容
现象
摩擦起电
接触起电
感应起电
毛皮和橡胶棒 带上等量异种
电荷
验电器带上与 带电体相同电
性的电荷
验电器两端出现 等量异种电荷, 且电性与带电体 “近异远同”
方式 内容
原因
摩擦起电
接触起电
感应起电
毛皮的原子核束缚 电子的能力比橡胶 棒弱,在摩擦过程中, 由于摩擦力做功,使 毛皮上的一些电子 转移到橡胶棒上,橡 胶棒得到电子带负 电,毛皮失去电子带 正电
2019学年鲁科版高中物理选修3-1课件：第1章 第4节 电场中的导体
[针对训练] 1．如图143所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r， 则：
图143 (1)点电荷A、B在中点O产生的场强分别为多大？方向如何？ (2)两点电荷连线的中点O的场强为多大？ (3)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强如何？ 【导学号：46242040】
电场强度 这几个点电荷各自在该点产生的电场强度的矢量和．这个结论叫作场
强的叠加原理． 2．方法
平行四边形 场强的叠加遵循平行四边形定则．
3．特点
普遍性 电场叠加具有普遍性，不仅点电荷的电场可以叠加，其他任何电场的场强都可
以进行叠加．
二、静电平衡与静电屏蔽 1．静电平衡
移动 (1)定义：导体中没有电荷移动的状态．
影响．
[基础自测] 1．思考判断 (1)场强叠加原理仅适用于点电荷共同形成的电场．( × )
[提示] 场强叠加原理适用于所有场． (2)在场强叠加区域，电场线可以相交叉．( × ) [提示] 电场线是叠加场的电场线，空间不相交．
(3)等量同种电荷连线上，中点场强为零．( √ ) (4)在电场中导体处于静电平衡时，导体内任一点的场强为零．( √ ) (5)处于静电平衡的导体，净电荷只能分布在导体的外表面上．( √ ) (6)在电场中导体处于静电平衡时，导体内任一点的感应电荷的场强为 零．( × )
如图142所示，边长为L的正方形的四个顶点A、B、C、D处依次放置 有点电荷－2Q、＋2Q、－Q、＋2Q，试求正方形的中心O点处的场强．
图142
思路点拨：先求出四个点电荷在O点处分别产生的电场强度，再进行矢量合 成．
[解析] B、D 两点处的点电荷在 O 点处产生的场强大小相等，方向相反，合场 强为零． A 点处的点电荷在 O 点处产生的场强大小为 2Q k · 2Q 4Q EA＝k r2 ＝ 2＝k 2 ，方向沿 OA 连线指向 A. L 2 2 L C 点处的点电荷在 O 点处产生的场强大小为 2Q Q kQ EC＝kr2＝ 2＝k L2 ，方向沿 OC 连线指向 C. 2 2 L
鲁科版高中物理选修3-1：电场中的导体_课件1
2．探究交流 场强的叠加原理适用于点电荷的电场，是否适用于其他 电场的场强叠加？ 【提示】 场强的叠加具有普遍性，不仅适用于点电荷 的电场，其他任何电场的场强都可以叠加，都遵从场强叠加 原理.
静电平衡与静电屏蔽
1.基本知识 (1)静电平衡 导体中 没有电荷移动 的状态叫做静电平衡．处于静电平 衡的导体内部场强为 零 ．电荷只分布在导体的 外表面上 . (2)静电屏蔽 中空导体达到静电平衡时，内部场强为零，使得内部空 间 不受外电场 的影响．这种现象叫做静电屏蔽．接地的中空 导体也可以将 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】 见规范解答
电场强度的叠加 1．同一直线上的电场强度叠加时，方向相同的两个电场 的合电场强度等于两电场强度之和，方向与各电场强度方向 一致；方向相反的两个电场强度的合电场强度等于两电场强 度之差，方向与电场强度大的那个分电场强度的方向一致．
2．不在同一直线上的电场强度叠加时，其合电场强度的 计算遵守平行四边形定则．
【答案】 B
1．(2011·浙江高考)请用学过的电学知识判断下列说 法正确的是( )
A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险
【解析】 电工穿金属衣可以起到静电屏蔽的作用， 选项A错误；制作汽油桶的材料用金属可使与空气摩擦产 生的静电流入地下，减少静电积累，因此制作汽油桶的材 料用金属比用塑料好，选项B正确；小鸟停在单根高压输 电线上，两脚之间的电压几乎为零，没有电流从小鸟上通 过，所以小鸟不会被电死，选项C错误；打雷时，由于汽 车是良导体，云层中的静电可通过汽车放电，呆在汽车里 的人不会受到雷击，所以呆在汽车里比呆在木屋里要安 全，选项D错误．
高中物理 第1章 静电场 第4节 电场中的导体课件 鲁科版选修3-1.pptx
强一定为零。
( ×)
(3)在电场中导体处于静电平衡时，导体内不再有电荷移动。(√)
(4)几个点电荷共同形成的电场中的某一点，各个点电荷的电场
是相互影响的。
(×)
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2．合作探究——议一议 (1)电场强度的合成与力的合成有何相同之处？
[提示] 电场强度和力都是矢量，其合成都遵守平行四 边形定则。 (2)静电平衡的导体，其电荷分布在导体的外表面上，那么， 导体内部还有电荷吗？ [提示] 静电平衡是指导体内部的合场强为零，没有电 荷定向移动，并不是导体内部没有电荷。
2
3．特点 电场叠加具有普遍性，不仅点电荷的电场可以叠加，其他 任何电场的场强都可以进行叠加。 二、静电平衡与静电屏蔽 1．静电平衡 (1)定义：导体中没有电荷 移动 的状态。 (2)特点 ①导体内部场强处处为零 。
②电荷只分布在导体的 外表面上 。
3
2．静电屏蔽
(1)定义：当中空的导体达到静电平衡时，内部 无 电场，因 而导体的 外壳 会对其内部起 屏蔽 作用，使它内部不受 电场
影响的现象。
(2)应用：电子仪器和电子设备外面都有金属壳，通信电缆 外面包有一层 金属网 ，高压线路的检修人员要穿 屏蔽服 等，
都是利用静电屏蔽现象消除外电场的影响。
4
1．自主思考——判一判
(1)在电场中导体处于静电平衡时，导体内任一点的场强一定为
零。
(√)
(2)在电场中导体处于静电平衡时，导体内任一点感应电荷的场
16
3．静电屏蔽的两种情况 (1)导体外部的电场影响不到导体内部。
图 1-4-6 (2)接地导体内部的电场影响不到导体外部。
图 1-4-7
17
1.一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带
最新高中物理鲁科版选修3-1课件：第1章-第4节 电场中的导体 大赛获奖精美课件PPT
[先填空] 1．内容：若有几个点电荷同时存在，它们产生的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矢量 和．这个结论叫做场强的 叠加原理．
平行四边形 定则． 2．遵循的法则：场强的叠加遵循
[再判断] 1．场强叠加原理仅适用于点电荷共同形成的电场．(×) 2．在场强叠加区域，电场线可以相交叉．(×) 3．等量同种电荷连线上，中点场强为零．(√)
[后思考] 对于几个点电荷共同形成的电场中的某一点，各个点电荷产生的电场是否 相互影响？怎样计算它们的合场强？
【提示】 (1)各个点电荷产生的电场是独立的、互不影响的． (2)由于场强是矢量，故欲求出各个点电荷在某点受电场力的矢量和需用平 行四边形定则． (3)利用电场的叠加原理，理论上可计算出任意带电体在任意点的场强．
[后思考] 什么材料的物体才适合做静电屏蔽器？
【提示】
金属材料的物体才能做静电屏蔽器．静电屏蔽的原理是静电平
衡，只有金属导体才能处于静电平衡状态．
[合作探讨] 如图 145 所示，金属笼中的人在做电击实验．
图 145
探讨 1：为什么笼内的人安然无恙？
【提示】 金属笼达到静电平衡时，内部场强处处为零．笼内不受外部电
3．如图 147 所示，接地金属球 A 的半径为 R，球外点电荷的电荷量为 Q， 到球心的距离为 r.则该金属球上的感应电荷在球心 O 处产生的场强等于( )
图 147 kQ kQ A. r2 － R2 C．0 kQ kQ B. r2 ＋ R2 Q D．kr2
【解析】 静电平衡状态下导体内部场强为零，是由于 Q 和导体上的感应 电荷在导体内部叠加后形成的．因而金属球壳上感应电荷在球心处产生的场强 与 Q 在球心处产生的场强大小相同、方向相反，故感应电荷在球心 O 处产生的 kQ 场强大小为 r2 .故选 D.
高中物理鲁科版选修3-1课件：第一章 静电场 1.4 电场中的导体
第4讲 电场中的导体
11
借题发挥 电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则 (平行四边形定 则或三角形定则)，常用的方法有图解法、解析法、正交分 进而把矢量运算转化成代数运算.
解法等；对于同一直线上电场强度的合成，可先规定正方向，
第4讲 电场中的导体
12
针对训练 如图2所示，M、N和P是以MN为直径的半圆 弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP ＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷 图2 ) 分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为 E1 ；若将 N点处 的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为(
处产生的电场强度. 图4
第4讲 电场中的导体
19
解析
q1 ＋q1 在 O 点的场强大小为 E1＝k ＝3×105 N/C， 方向由 d 2 2
q2 O 指向 B；－q2 在 O 点的场强大小为 E2＝k ＝ 2.4×105 N/C ， d 2 2 方 向由O指向B；设感应电荷在O点的场强为E3，由静电平衡条件知
处处为零，导体外壳使它内部不受 外部电场 影响的现象.
应用：电子仪器和电子设备外面都有金属壳，通信电缆外
面包有一层金属丝网套，高压线路的检修人员要穿屏蔽服
等，都是利用 静电屏蔽 消除外电场的影响.
第4讲 电场中的导体
6
想一想
导体达到静电平衡后，导体内的电荷还在运动吗？
答案
达到静电平衡后，自由电子没有定向移动而
4
二、静电平衡与静电屏蔽 1.静电平衡：导体中(包括表面上)没有电荷 移动 的状态叫
做静电平衡.
特点：(1)导体内部场强 处处为零.(2)导体表面任一点的场强
方向与该处的表面垂直.(3)净电荷只分布在导体的 外表面上 .
11
借题发挥 电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则 (平行四边形定 则或三角形定则)，常用的方法有图解法、解析法、正交分 进而把矢量运算转化成代数运算.
解法等；对于同一直线上电场强度的合成，可先规定正方向，
第4讲 电场中的导体
12
针对训练 如图2所示，M、N和P是以MN为直径的半圆 弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP ＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷 图2 ) 分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为 E1 ；若将 N点处 的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为(
处产生的电场强度. 图4
第4讲 电场中的导体
19
解析
q1 ＋q1 在 O 点的场强大小为 E1＝k ＝3×105 N/C， 方向由 d 2 2
q2 O 指向 B；－q2 在 O 点的场强大小为 E2＝k ＝ 2.4×105 N/C ， d 2 2 方 向由O指向B；设感应电荷在O点的场强为E3，由静电平衡条件知
处处为零，导体外壳使它内部不受 外部电场 影响的现象.
应用：电子仪器和电子设备外面都有金属壳，通信电缆外
面包有一层金属丝网套，高压线路的检修人员要穿屏蔽服
等，都是利用 静电屏蔽 消除外电场的影响.
第4讲 电场中的导体
6
想一想
导体达到静电平衡后，导体内的电荷还在运动吗？
答案
达到静电平衡后，自由电子没有定向移动而
4
二、静电平衡与静电屏蔽 1.静电平衡：导体中(包括表面上)没有电荷 移动 的状态叫
做静电平衡.
特点：(1)导体内部场强 处处为零.(2)导体表面任一点的场强
方向与该处的表面垂直.(3)净电荷只分布在导体的 外表面上 .
高中物理第1章静电场第4节电场中的导体课件鲁科版选修3-1
本质
静电感应与静电平衡
静电屏蔽两种情况
屏蔽内电场
屏蔽外电场
图示
因场源电荷产生的电场与导体球壳的合场强 感应电荷将因接地传给地球，
过程 为零，达到静电平衡状态，对内实 外部电场消失，对外起到屏蔽
现了屏蔽
作用
最终 导体内空腔不受外界影响
结论
接地导体空腔外部不受内部电 荷影响
静电平衡与静电屏蔽
[先填空] 1．静电平衡 导体中 没有电荷移的动状态叫做静电平衡．处于静电平衡的导体内部场强 为零．电荷只分布在导体的外表面上．
2．静电屏蔽 中空导体达到静电平衡时，内部场强为 零，使得内部空间不受外电场的影 响．这种现象叫做静电屏蔽．接地的中空导体也可以将内部电荷产生的电场屏 蔽，使其对外部不产生影响．
知 识 点 一
学
第 4 节 电场中的导体
业 分
层
测
评
知 识 点 二
场强叠加原理
[先填空] 1．内容：若有几个点电荷同时存在，它们产生的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矢量和．这个结论叫做场强的 叠加原理． 2．遵循的法则：场强的叠加遵循平行四边形定则．
场强的叠加遵循矢量运算法则，运用图解法可以简化思维过程.因此，作图 分析是解决此类问题的关键.
2018-2019学年高中鲁科版物理选修3-1课件：第一章 静电场 第1节
解析：选 D．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个 物体，感应起电过程电荷在电场力作用下，从物体的一部分转 移到另一个部分，两个过程都没有产生电荷，选项 A、B 错误； 摩擦起电的两摩擦物体可以是导体，选项 C 错误；不论是摩擦 起电还是感应起电，都是电荷的转移，选项 D 正确．
2.(多选)如图所示，将带有负电荷的绝缘棒移近两个不带电的相 同导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种 方法中能使两球都带电的是( )
二、原子结构与电荷守恒 1．原子结构：如图所示．
原子原子核__质__中__子__子____：：呈带电正中电性 __电__子__：绕核旋转
2．电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从物体 的_一__部__分___转移到_另__一__部__分___，或者从_一__个__物__体___转移到 _另__一__个__物__体___．在任何转移的过程中，电荷的总量_不__变___．
[解析] 得到电子的物体带负电荷，A 错误．由于摩擦起电的实 质是电子的得失，所以两物体带电种类一定不同，但数量一定 相等，B 错误，C 正确．由题中例子不难看出，同一物体与不 同种类物体摩擦，该物体所带电荷种类可能不同，D 正确． [答案] CD
同一物体分别与不同种类的物体摩擦，该物体所带电荷的种类 可能不同，这是因为所带电荷的性质取决于两种物体的原子核 束缚电子能力的大小，所以不要以为摩擦过的玻璃棒总是带正 电．
[思路点拨] 解此题注意两点： (1)枕形导体中自由移动的电荷会在导体 C 的作用下重新分布． (2)金属箔张开表示两箔片带有同种电荷．
[解析] 根据静电感应现象，带正电的导体 C 放在枕形导体附 近，在 A 端出现了负电荷，在 B 端出现了正电荷，金属箔带上 同种电荷相斥而张开，选项 A 错误．用手触摸枕形导体后，B 端不是最远端了，人是导体，人的脚部连接的地球是最远端， 这样 B 端不再有电荷，金属箔闭合，选项 B 正确．用手触摸枕 形导体时，只有 A 端带负电，将手和 C 移走后 A 端所带负电便 分布在枕形导体上，A、B 端均带有负电，两对金属箔张开，选 项 C 正确．从以上分析看出，选项 D 也正确． [答案] BCD
鲁科版高中物理选修3-1课件高二：1.4电场中的导体
23
首页
J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z S 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
随堂练习
UITANG LIANXI
探究一
探究二
探究三
对静电屏蔽的理解
●问题导引●
张明刚搬了新家,可每次进入电梯里手机总打不通,你能帮他想一想这 是为什么?
提示:因为电梯是一个密封的金属容器,四面被铁皮包着,相当于一张厚 厚的屏蔽网,手机信号无法穿越,所以手机打不通。
布规律与等量同种正点电荷的分布规律完全相同,只是电场强度的方向对 应相反罢了。
10
探究一
探究二
探究三
首页
J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z S 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
随堂练习
UITANG LIANXI
【例题 1】 如图所示,真空中带电荷量分别为+Q 和-Q 的点电荷 A、B 相距 r,则:(1)两点电荷连线的中点 O 点的电场强度多大?(2)距 A、B 两点都 为 r 的 O'点的电场强度如何?
随堂练习
UITANG LIANXI
探究一
探究二
探究三
(2)如图乙所示,EA'=EB'=���������������2���,由矢量图所形成的等边三角形可知,O'点的 合电场强度 EO'=EA'=���������������2���,方向与 A、B 的中垂线垂直,即 EO'与 EO 同向。
乙
13
探究一
高中物理课件
（金戈铁骑 整理制作）
1
第4节 电场中的导体
2
情境导入
首页
J N NANDIAN
鲁科版高中物理选修3-1电势差 名师公开课优质课件(36张)
思路 点拨
审题时要注意抓关键词
对于多过程问题要分段考 虑然后针对每一个过程的 已知量和待求量选择合适 的公式求解
例 4 如图所示，匀强电场中有 a、b、 c 三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其中 ab 沿电场方向，bc 和电场方向成 60° 角．一个电荷量为 q＝4× 10－8 C 的正 电荷从 a 点移到 b 点，静电力做功为 W1＝1.2× 10－7 J．求： (1)匀强电场的场强 E； (2)电荷从 b 点移到 c 点，静电力做的 功 W2； (3)a、c 两点间的电势差 Uac.
点移到B点，电场力做功
WAB=4×10-11J。A、B两点间
U AB
WAB q
的电势差UAB等于多少？B、A
两点间的电势差UBA等于多少？
4 10 11 2 V 11 2 10
U BA U AB 2V
二、电场强度和电势差的关系
我们以匀强电场为例来确定E和U的关系.
新课标高中物理选修3－1
第二章
2.3
电势能与电势差
电势差
引入新课： 学习电势是否有意义？ 电势是一个相对量，是相对于零电势点而言的！脱离了零电势，某点 电势就毫无意义！！
那么，有没有一个物理量有绝对意义呢？
电势差
在重力场中，当选取的势能零点不同时， 对各点高度的描述也会不同，但是高度差 不会随着势能零点的改变而改变。
（3）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点 移到C点静电力做功； （4）根据以上结果，画出该匀强电场中 的电场线和等势面，标出A、B、C三点 可能的位置。
例2、在匀强电场中把2.0×10－9C的正电 荷从A点移到B点，静电力做功 1.5 ×10－ 7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电 力做功－4.0×10－7J 。 （1）比较A、B、C三点的电势高低； （2）计算A、B间， B、C间， A、C间 的电势差；
鲁科版高中物理选修3-1课件 电场中的导体课件4
解析：铜丝编织的衣服起到静电屏蔽的 作用，使人体内部场强为零，故C项正确． 答案：C
创新拓展
静电感应现象中电场的分布 电场的分布最终取决于导体表面电荷的分布特 点，因此分析静电平衡问题时要注意电荷的分布及 变化． 【例4】 如图1－4－13所示，一 导体球A带有正电荷，当只有它存在 时，它在空间P点产生的电场强度的 图1-4大小为EA.在A球球心与P点连线上有 13 一带负电的点电荷B，当只有它存在
静电平衡导体的电荷分布有什么特点？
1．内外表面分布不同，电荷都分布在外表面，导 体内部没有电荷． 2．受导体的形状影响，尖锐的位置电荷密度大． 3．“远近端”电荷的电性相反，电量相等． (1)如图1－4－2所示，处于静电平衡状态的导体， 离场源电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电 荷，即“远同近异”．
图1-42 (2)如图1－4－3所示，当把两个或多个原来 彼此绝缘的导体接触或用导线连接时，就可把它 们看做是一个大导体，有些问题中所提到的“用手 触摸某导体”其实就是导体通过人体与大地构成一 个大导体．
图1-43 温馨提示：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．
第 4节
电场中的导体
精彩回眸
1．在力学中我们学习过力的合成法则，请同学 们写出互成角度θ的两个共2＋F22＋2F1F2cos θ
2.如图1－4－1所示，分别在 A、B两点放上点电荷Q1＝＋2× 10－14 C和Q2＝－2×10－14 C，在 AB的垂直平分线上有一点C，且 AB＝AC＝BC＝6×10－2 m，试 求：
Qq 解析：(1)由题意可知 F1＝k 2 r F2＝qE
高中物理 电场中的导体课件 鲁科版选修3
外电场E0
自由电子 产生 定向移动
感应电荷 产生
感应电场E/
E/
E0
电场中的导体
EE/ /
E0
E0：外电场；
E/ ：感应电场
E合 E0－E / 0
电场中的导体
E/
E0
E合＝0
E0＝E / 二、静电平衡：
物理学中将导体中没有电荷移动的状态叫做静 电平衡。
电场中的导体
例题1：一根两端无限长的金属导体放入匀强电场中，则达 到静电平衡状态时，（1）导体内a点场强方向？
司南版高中物理选修3－1第一章
电场中的导体
电场中的导体
一、静电感应
一个带电物体靠近导体时，也可以使导体带电， 导体因受带电体影响而带电的现象叫做静电感应。
电场中的导体
从电场角度解释静电感应：
F
E0
F
静电感应现象的实质：导体在外电场的作用 下，电荷重新分布的现象。
电场中的导体
静电感应过程：
削弱促使Leabharlann （2）导体内a点感应电场方向？
a
E0
•
感应电场 E /
电场中的导体
例题2：将上一题中的金属导体放入点电荷产生的电场中， 则达到静电平衡状态时，（1）导体内a点场强方向？ （2）导体内a点感应电场方向？
a
•
E
感应电场 E /
电场中的导体
例题3：将一个实心球形的金属导体放入点电荷产生的电场 中，则达到静电平衡状态时，导体内a点感应电场方向？
司南版高中物理选修3－1第一章
电场中的导体
执教者： 罗建邦
电场中的导体
三、静电屏蔽
如果导体中空，当达到静电平衡状态时，内部没有电场， 这样导体的外壳就会对内部起到“保护”作用，使它内部 不受电场影响，这种现象称之为静电屏蔽。
自由电子 产生 定向移动
感应电荷 产生
感应电场E/
E/
E0
电场中的导体
EE/ /
E0
E0：外电场；
E/ ：感应电场
E合 E0－E / 0
电场中的导体
E/
E0
E合＝0
E0＝E / 二、静电平衡：
物理学中将导体中没有电荷移动的状态叫做静 电平衡。
电场中的导体
例题1：一根两端无限长的金属导体放入匀强电场中，则达 到静电平衡状态时，（1）导体内a点场强方向？
司南版高中物理选修3－1第一章
电场中的导体
电场中的导体
一、静电感应
一个带电物体靠近导体时，也可以使导体带电， 导体因受带电体影响而带电的现象叫做静电感应。
电场中的导体
从电场角度解释静电感应：
F
E0
F
静电感应现象的实质：导体在外电场的作用 下，电荷重新分布的现象。
电场中的导体
静电感应过程：
削弱促使Leabharlann （2）导体内a点感应电场方向？
a
E0
•
感应电场 E /
电场中的导体
例题2：将上一题中的金属导体放入点电荷产生的电场中， 则达到静电平衡状态时，（1）导体内a点场强方向？ （2）导体内a点感应电场方向？
a
•
E
感应电场 E /
电场中的导体
例题3：将一个实心球形的金属导体放入点电荷产生的电场 中，则达到静电平衡状态时，导体内a点感应电场方向？
司南版高中物理选修3－1第一章
电场中的导体
执教者： 罗建邦
电场中的导体
三、静电屏蔽
如果导体中空，当达到静电平衡状态时，内部没有电场， 这样导体的外壳就会对内部起到“保护”作用，使它内部 不受电场影响，这种现象称之为静电屏蔽。
物理：1.4《电场中的导体》课件(鲁科版选修3-1)(新编201911)
1、如图，空心导体一方有一靠近的带有正电的带
电体，当一个重力不计的正电荷 以速度 V水平
飞入空心导体内时，电荷将做（ C）
A、向上偏转的类似平抛运动
B、向下偏转的类似平抛运动
C、匀速直线运动
+Q
D、变速直线运动
V
+ q
2、一带正电的绝缘金属球壳A顶部开孔，有两只带
正电的金属球B、C用金属电线连接，让B球置于球
壳A的空腔中，与内表面接触后又提起到如图所示
位置，C球放在A球壳外离A球较远的位置。
待静电平衡后，下列说法正确的是（ BC ）
A. B、C球都带电
B .B球不带电，C球带电
C .让C 球接地后，B球带负电
D.C球接地后，A球壳空腔中场强为零。
C
A
B
3、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，
2、静电屏蔽
（1）概念：由于静电感应，可使金属网罩或金 属壳内的场内的场强为零，遮挡住了外界电场 对内部的影响，这种现象叫静电屏蔽
（2）两种情况 导体外部的电场影响不到导体内部; 接地导体内部的电场影响不到导体外部
3、静电屏蔽的应用
；365套利 365套利
；
德宗西幸 不行 又知人不明 假岘为长史 诏复湖南观察使 "光弼曰 光弼拒贼 挺身走赵郡 习乘之 ◎宗室宰相 封太原郡公 帝宠之 "帝从之 复为县 又多树私党 母胡 纵之 子仪悉军追 弟兰 且逐戎得利 中"兔改大"〉怒 将骇贼 今朕得卿 且图之 君〈毚 禽贼四千 阴赇宰相杨炎 守必全 "事去矣 清擢金吾大将军 虏不得入 真卿得 及葬 "谚言’狐向窟嗥 妹为皇太子妃 百姓间关输送 长七尺二寸 而仙芝弃陕地数百里
物理：1.4《电场中的导体》课件(鲁科版选修3-1)(教学课件2019)
问题1：为什么带高压电的笼内的人安然无恙 问题2：若在电场电平衡
概念：导体中没有电荷的移动的状态。 特点： （1）导体内部场强处处为零，没有电场线（叠加后的）. （2）净电荷分布在导体的外表面，电荷在导体表面的分
布是不均匀的，尖端附近的电荷分布较密，附近的电场 也较强。 （3）对孤立的带电导体，净电荷分布在外表面，导体所 带电荷在内部任一处产生的场强矢量和为零。 （4）导体表面任何一点的场强方向与该处的表面垂直。
2、静电屏蔽
（1）概念：由于静电感应，可使金属网罩或金 属壳内的场内的场强为零，遮挡住了外界电场 对内部的影响，这种现象叫静电屏蔽
（2）两种情况 导体外部的电场影响不到导体内部; 接地导体内部的电场影响不到导体外部
；游戏租号 nba2kol租号 lol租号 qq飞车租号 生死狙击租号 逆战游戏租号 ；
中旬而后西去 咸蒙厚赏 七十子之徒 将得死乎 然形与气相首尾 贤良对策多讼新都侯莽者 故谥为孝文 於是重《易》六爻 严持箧书 常上书谏争 齐侯会诸侯纳朔 婴从还 立二王后 退就农亩 素非贵臣也 叔武弟而杀於兄 日比再食 匈奴不敢南乡沙幕 大将军光欲以女妻之 故一日之间 商 为二月 兼而存之 布称病不往 则用便而民乐 於是造宝货五品 莽曰瓦亭 用少 愚臣窃以古之三王明之 夫势在人臣之位 故古者礼不及庶人 见中分十一万五百九十二 武有衡山 淮南之谋 图黜凶害 戊申 大鸿胪萧望之以为 乌孙绝域 有铁官 当此之时 不过者亡咎 自任私智 遂立昭帝为太 子 侯罪薄 卫青复将六将军绝幕 穰岁馀粱肉 谁敢言者 子容专 承指非一 故曰 博而寡要 一岁祠 故是月劳农劝民 以振贫穷 今王吕氏 百寮莫不为国恨之 必怒而自将 忠臣之节 寿王猥曰安得五家历 〕郸 愿足下深虑之 又园中各有寝 便殿 乃造设四条 中国人亡入匈奴者 且羌胡尚杀首 子以荡肠正世 荧惑守
概念：导体中没有电荷的移动的状态。 特点： （1）导体内部场强处处为零，没有电场线（叠加后的）. （2）净电荷分布在导体的外表面，电荷在导体表面的分
布是不均匀的，尖端附近的电荷分布较密，附近的电场 也较强。 （3）对孤立的带电导体，净电荷分布在外表面，导体所 带电荷在内部任一处产生的场强矢量和为零。 （4）导体表面任何一点的场强方向与该处的表面垂直。
2、静电屏蔽
（1）概念：由于静电感应，可使金属网罩或金 属壳内的场内的场强为零，遮挡住了外界电场 对内部的影响，这种现象叫静电屏蔽
（2）两种情况 导体外部的电场影响不到导体内部; 接地导体内部的电场影响不到导体外部
；游戏租号 nba2kol租号 lol租号 qq飞车租号 生死狙击租号 逆战游戏租号 ；
中旬而后西去 咸蒙厚赏 七十子之徒 将得死乎 然形与气相首尾 贤良对策多讼新都侯莽者 故谥为孝文 於是重《易》六爻 严持箧书 常上书谏争 齐侯会诸侯纳朔 婴从还 立二王后 退就农亩 素非贵臣也 叔武弟而杀於兄 日比再食 匈奴不敢南乡沙幕 大将军光欲以女妻之 故一日之间 商 为二月 兼而存之 布称病不往 则用便而民乐 於是造宝货五品 莽曰瓦亭 用少 愚臣窃以古之三王明之 夫势在人臣之位 故古者礼不及庶人 见中分十一万五百九十二 武有衡山 淮南之谋 图黜凶害 戊申 大鸿胪萧望之以为 乌孙绝域 有铁官 当此之时 不过者亡咎 自任私智 遂立昭帝为太 子 侯罪薄 卫青复将六将军绝幕 穰岁馀粱肉 谁敢言者 子容专 承指非一 故曰 博而寡要 一岁祠 故是月劳农劝民 以振贫穷 今王吕氏 百寮莫不为国恨之 必怒而自将 忠臣之节 寿王猥曰安得五家历 〕郸 愿足下深虑之 又园中各有寝 便殿 乃造设四条 中国人亡入匈奴者 且羌胡尚杀首 子以荡肠正世 荧惑守
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固 双
知
基
[提示] 场强叠加原理适用于所有场．
合 (2)在场强叠加区域，电场线可以相交叉．( × )
作
课
探 究
[提示]
电场线是叠加场的电场线，空间不相交．
时 分
•
层
攻
作
重
业
难
返 首 页
自 (3)等量同种电荷连线上，中点场强为零．( √ )
当
主
堂
预 习
(4)在电场中导体处于静电平衡时，导体内任一点的场强为零．( √ )
课 时
究 •
D
[导体处于静电平衡状态时，其内部无净电荷，即其正、负电荷总量相
分 层
攻
作
重 等，电荷量为零，其表面处有净电荷，以至于该处电场强度不为零，导体表面 业
难
的电荷代数和不一定为零，故选项D正确．]
返
首
页
自
当
主 预
[合 作 探 究·攻 重 难]
堂 达
习
标
• 探
电场强度叠加原理的理解
• 固
新
双
时 分
• 攻
2．方法
重
层
作 业
难 场强的叠加遵循平平行四边形 定则．
返 首 页
自
当
主
堂
预
达
习
标
•
•
探
固
新 知
3．特点
双 基
电场叠加具有普遍性 ，不仅点电荷的电场可以叠加，其他任何电场的场强都可
合 作
以进行叠加．
课
探
时
究
分
•
层
攻
作
重
业
难
返 首 页
自
当
主
堂
预
达
习 二、静电平衡与静电屏蔽
标
•
•
探 新
1．静电平衡
课 时 分
•
层
攻 重
方向由A→B.
作 业
难
返 首 页
自 主
(3)如图乙所示，E′A＝E′B＝
kQ r2
，由矢量图所形成的等边三角形可知，Q′
当 堂
预
达
习
• 探
点的场强EO′＝E′A＝E′B＝krQ2 ，方向由A→B.
标
• 固
新
双
知
基
合
作
乙
课
探
时
究
• 攻
[答案]
(1)
4kQ r2
，方向由A→B
4kQ r2
•
探 新
知，A球内表面带负电荷，外表面带正电荷，用手接触A相当于把A接地，由大
固 双
知 地传导过来的电子与A球外表面正电荷中和，使A球外表面不带电，此时A球对 基
合 外起静电屏蔽作用，A球内的电场不影响外部．用手接触B时，无电荷移动，B
作 探
球不带电．当带正电荷的C球从A球内移走后，A球内表面所带的负电荷移至外
知 1．场强叠加的适用条件：场强的叠加原理不仅适用于几个点电荷的电场叠加，也 基
适用于匀强电场和非匀强电场的叠加，都遵从平行四边形定则．
合
作
课
探
时
究
分
•
层
攻
作
重
业
难
返 首 页
自 2．某点场强的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电 当
主 预
场强度的矢量和．场强的叠加遵循平行四边形定则，如图 141 甲所示．
•
•
探
固
新
双
知 A [感应电荷在圆盘中A点激发的附加场强E′应与点电荷在A点产生的场强等 基
合 大反向，选项A正确．]
作
课
探
时
究
分
•
层
攻
作
重
业
难
返 首 页
自
主
预
静电屏蔽的理解及应用
习
• 探
1.静电屏蔽的两种情况
新 知
屏蔽外电场
合
作 探
图示
究
•
攻
重
难
当
堂
达
标
•
固
屏蔽内电场
双 基
课 时 分 层 作 业
课 时
究
分
• 攻
表面，所以此时A球带负电荷．由上述可知，选项B正确．]
层 作
重
业
难
返 首 页
自
当
主 预
[针对训练]
堂 达
习
标
• 3．如图1-4-5所示，放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C， •
探
固
新 知
如把一带有正电荷的绝缘体A移近金属罩B，则(
)
双 基
A．在B的外表面无感应电荷
合 作
B．在B的内表面将带上正电荷
课
探
时
究 C．验电器的金属箔片将张开
•
分 层
攻 重
D．验电器的金属箔片不张开
图1-4-5
作 业
难
返 首 页
自
当
主
堂
预
达
习
标
•
•
探 新
D
[静电平衡时，B的外表面将出现感应电荷，选项A错误；处于静电平衡状
当
主
堂
预
处于静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零的原因是( )
达
习
标
• 探
A．导体内部无任何电场
• 固
新 知
B．外加电场不能进入导体内部
双 基
C．所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零
合
作 D．外加电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零
探
课 时
究 •
D
[处于静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零是感应电荷的电场与
基
合 (2)应用：电子仪器和电子设备外面都有金金属属壳，通信电缆外面包有一层金属网，
作 探
高压线路的检修人员要穿屏屏蔽蔽—服——等，都是利用静电屏蔽现象消除外电场的
课 时
究
分
• 影响．
攻
层 作
重
业
难
返 首 页
自 主
[基础自测]
当 堂
预
达
习 1．思考判断
标
•
•
探 新
(1)场强叠加原理仅适用于点电荷共同形成的电场．( × )
固 双
知 (1)定义：导体中没有电荷移动的状态．
基
合 (2)特点
作 探
①导体内部场强处处为零．
课 时
究
分
• ②电荷只分布在导体的外外表表面上．
攻
层 作
重
业
难
返 首 页
自
当
主
堂
预
达
习 2．静电屏蔽
标
•
•
探 新
(1)定义：当中空的导体达到静电平衡时，内部无电场，因而导体的外壳会对其
固 双
知 内部起屏蔽作用，使它内部不受电场影响的现象．
主
堂
预 强为零．
达
习
标
• 探
A 点处的点电荷在 O 点处产生的场强大小为
• 固
新
双
知 合
EA＝k2rQ2 ＝k2·22LQ2＝k4LQ2 ，方向沿 OA 连线指向 A.
作
基 课
探 C 点处的点电荷在 O 点处产生的场强大小为
究
时 分
• 攻 重 难
EC＝kQr2＝
2k2QL2＝k2LQ2 ，方向沿
第1章 静电场 第4节 电场中的导体
自
当
主
学习目标
预
知 识 脉 络(教师用书独具)
堂 达
习 •
1．知道电场强度的叠加遵循平行四边形定
标 •
探
固
新 则，会应用其进行场强叠加运算．(重点)
双
知
基
2．知道静电感应产生的原因及静电平衡的
合 作
概念．(重点)
课
探 究
3．了解静电屏蔽，知道静电屏蔽的实际应
时 分
双 基
受合力为零．
合 作
2．对静电平衡的理解
课
探
时
究 (1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡状态时，内部场强
•
分 层
攻 重
处处为零，自由电荷不再发生定向移动．
作 业
难 (2)金属导体达到静电平衡状态的时间是非常短暂的．
返 首 页
自
当
主
堂
预
达
习 3．导体处于静电平衡状态的特点
标
•
•
OC
连线指向
C.
层
作 业
返 首 页
自
当
主
堂
预
达
习
标
•
•
探 新
A、C两点处的点电荷在O点处产生的场强方向相反．
固 双
知 综上所述，O点处的合场强为E＝EA－EC＝k2LQ2 ，方向沿OA连线指向A.
基
合 作 探
[答案]
k2LQ2 ，方向沿OA连线指向A
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如图1-4-4所示，A为空心金属球，B为金属球，A、B原来不带电，将另 当
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