2019_2020学年高考物理主题1静电场7静电现象的应用学案(必修3)

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高中物理第一章 9 第7节静电现象的应用课件新人教版选修3-1

2.(2019·辽宁大连三中高二期中)如图所示，将一个带正电的小球 Q 放在本身不带电的导体 AB 靠近 A 端一侧，由于静电感应，导体的 A、B 两端分别出现负、正感应电荷．则以下说法中正确的是( ) A．A 端接一下地，导体将带正电荷 B．A 端接一下地，导体将带负电荷 C．导体的 A 端电势低，B 端电势高 D．导体上的感应电荷在导体内部产生的电场强度为 0
二、导体上电荷的分布
静电平衡时，导体上的电荷分布有以下两个特点： 1．导体内部_没__有___电荷，电荷只分布在导体的___外__表__面_____． 2．在导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度_越__大___，凹陷的位置几乎___没__有__电__荷___．三、尖端放电和静电屏蔽 1．电离：导体尖端的电荷密度_很__大___，附近的电场强度_很__强___，空气中的带电粒子剧烈运动，使空气分子被撞“散”而使正负电荷_分__离___的现象．
解析：选 B.到达静电平衡状态以后，A 处带负电，B 处带正电，当 A 端接一下地，会使大地的电子流入枕形导体，导体 B 处电荷被中和，则导体将带负电，故 A 错误，B 正确；枕型导体在带正电的小球附近时，枕型导体上的自由电子会向金属棒的左边运动，金属棒的右端因少了多余的电子而带正电，左端因多余电子而带负电；但导体是个等势体，故 C 错误；到达静电平衡状态以后，导体内部的电场强度处处为 0，导体上的感应电荷在导体内部产生的电场强度不为零，故 D 错误．

人教版高中物理选修31课件：第一章静电场 7 静电现象的应用

•2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。
•3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。
•4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。
•5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。
•6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/22021/11/22021/11/211/2/2021
点，则
(
)
A．a、b两点的电场强度都为零
B．a点的电场强度为零，b点的电场强度不为零
C．a点的电场强度不为零，b点的电场强度为零
D．a、b两点的电场强度都不为零
图17-5
备用习题
[答案] A
[解析]处于静电平衡状态的导体，其内部场强为零，即Ea＝0；由于静电屏蔽，
球内空腔的场强也为零，则Eb＝0，选项A正确．
2．金属导体的微观结构如何？自由电子会怎样移动？
情景导入、展示目标
把金属导体放入电场中，导体上会出现怎样的现象？
知识必备
知识点一
静电平衡状态
1.导体中(包括表面)处处没有电荷定向移动的状态,叫作静电平衡状态.
2.处于静电平衡状态的导体的特点
(1)导体内部
场强处处为零.
(2)导体表面上任一点场强方向与该点处表面垂直,电场线与导体表面

新教材人教版高中物理必修第三册第九章静电场及其应用优秀教案教学设计

第九章静电场及其应用教案

第一节电荷 (1)

第二节库仑定律 (7)

第三节电场电场强度 (14)

第四节静电的防止与利用 (21)

第一节电荷

【教学目标】

一．知识与技能

1. 知道自然界只存在正、负两种电荷。知道同种电荷相互排斤，异种电荷相互吸引。知道电荷量的概念及其国际单位；

2. 理解电荷守恒定律；

3. 关注存在元电荷的事实，知道元电荷的概念，知道电荷量不能连续变化。

二．过程与方法

1. 经历摩擦起电和感应起电的实验过程，了解使物体带电的方法，能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质；

2.经历科学探究的过程，体验科学探究的思维方法，培养学生观察、分析的能力。

三．情感态度与价值观

1.通过电荷守恒定律的理解和应用，培养他们谦虚好学的思想和实事求是的态度。

2.培养学生应用数学方法解决物理问题的科学思维方法，培养学生的创造性思维过程以及初步的观察、分析和概括能力。

【重点难点】

教学重点：1. 理解摩擦起电、感应起电和接触起电；

2. 对于元电荷的理解，以及对于电荷守恒定律的理解和应用。

教学难点：1. 学会从物质微观结构的角度认识物体带电的本质；

2. 应用电荷守恒定律分析接触起电现象中电荷量的分配。

【教学准备】

课件、玻璃棒（附丝绸）、橡胶棒（附毛皮）、验电器、乒乓球、碎纸屑等

【教学过程】

导入新课：

摩擦可以使物体带电。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。为什么有的物体容易带电，而有的物体很难带电呢？

讲授新课：

（1）电荷

【教师举例引导】通过生活中的现象，我们可以知道，刚梳过头发的塑料梳子可以将我们的头发吸引起来；冬天的夜晚，我们脱掉身上的毛衣会有“噼啪”的声响，衣服也会黏在身上，那么为什么会出现这些现象呢？发生这些现象的原因是什么？

(新教材)鲁科版2019版高中物理必修三全册学案(含答案解析)

高中物理鲁科版2019年版必修三

全册学案

课标要求

1.通过实验，了解静电现象。能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象。了解生产生活中关于静电的利用与防护。

2.知道点电荷模型。知道两个点电荷间相互作用的规律。体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法。

3.知道电场是一种物质。了解电场强度，体会用物理量之比定义新物理量的方法。会用电场线描述电场。

第1节静电的产生及其微观解释

知识点一

静电的产生

[观图助学]

俯视逆时针转动俯视顺时针转动

观察上图现象你可以得出什么结论？

观察上图现象，思考电荷是如何移动的？

1.电荷

(1)电荷量：电荷的多少。在国际单位制中，电荷量的单位为库仑，简称库，符号为C。

(2)电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

2.摩擦起电：当两个由不同物质组成的物体互相摩擦时，一个物体中某些原子的电子挣脱了原子核的束缚，转移到另一个物体上，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带等量的正电。

3.接触起电：当一个带电体接触导体时，电荷会发生转移，使导体也带电。

4.感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电子便会靠近或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷，这种现象叫做静

电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。

[思考判断]

(1)摩擦起电是创造电荷的过程。(×)

(2)接触起电是电荷转移的过程。(√)

(3)玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电。(×)

知识点二产生静电的微观解释

[观图助学]

2019春高中物理第1章静电场7静电现象的应用课时作业新人教版选修3.doc

第一章7 静电现象的应用

基础夯实

一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)

1．静电喷涂利用了电荷之间的相互作用，其喷涂原理如图所示，则下列说法正确的是(A)

A．涂料微粒一定带正电

B．涂料微粒一定带负电

C．涂料微粒可能带正电，也可能带负电

D．喷嘴与工件之间的电场为匀强电场

解析：根据电荷间的相互作用特点结合题目中现象图分析。静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工件上，而达到喷涂的目的，喷嘴与工件之间的电场是非匀强电场，选项D错误；由题图知，待喷涂工件带负电，所以涂料微料应带正电，选项A正确，B、C错误。

2．具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷，下列四幅图画出了其空间电场的电场线情况，符合实际情况的是(D)

解析：球壳处于正电荷的电场中，达到静电平衡，球壳为等势体，球壳的内外表面之间的导体内部场强处处为零，故D选项正确。

3．在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中P点所激发的附加场强E′的方向在图中正确的是(A)

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P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P点与点电荷的连线向外。选项A正确。

4．一个带有绝缘底座的空心金属球壳A上均匀带有4×10－8C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B上带有2×10－8C的负电荷，使B球与球壳A内壁接触。如图所示，则A、B带电荷量分别为(B)

2020_2021学年高中物理第一章静电场7静电现象的应用课件新人教版选修3_1

【易错辨析】
(1)避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
( ×)
(2)高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失。
( √)
(3)电工高压带电作业时,穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋子,无法对人
体起到保护作用。
( ×)
(4)安装了防盗网的室内手机信号好,没安防盗网的室内手机信号不好。 ( × )
图示
实现过程
最终结论
本质
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将传给地球,外部电场消失,起到屏蔽内电场的作用
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
利用了静电感应与静电平衡,所以做静电屏蔽的材料只能是导体,不能是绝缘体
知识点二静电屏蔽 1.静电屏蔽的实质静电屏蔽的实质是利用了静电感应现象,使金属壳内感应电荷的电场和外加电场矢量和为零,好像是金属壳将外电场“挡”在外面,即所谓的屏蔽作用,其实是壳内两种电场并存,矢量和为零。
2.静电屏蔽的两种情况
导体外部电场不影响导体内部接地导体内部的电场不影响导体外部
【问题探究】法拉第笼是一个由金属或者良导体形成的笼子。笼体与大地连通,高压电源通过限流电阻将10万伏直流高压输送给放电杆,当放电杆尖端距笼体10厘米时,出现放电火花。讨论: (1)放电时,笼内的电场强度有什么特点? 提示:笼内的电场强度为零。 (2)放电时,笼内的电势有什么特点?笼内的人为什么安然无恙? 提示:笼内的电势处处相等,人体没有电流通过,所以人体是安全的。

人教版高中物理选修3-1第一章第七节静电现象的应用同步习题(附详解答案).docx

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第一章第七节静电现象的应用同步习题（附详解答案）

1.导体处于静电平衡时，下列说法正确的是( )

A．导体内部没有电场

B．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体外表面

C．导体内部没有电荷的运动

D．以上说法均不对

答案：D

2．如图所示，某同学在桌上放两摞书，然后把一块洁净的玻璃板放在上面，使玻璃板离开桌面2～3cm，在宽约0.5cm的纸条上画出各种舞姿的人形，用剪刀把它们剪下来，放在玻璃板下面，再用一块硬泡沫塑料在玻璃上来回擦动，此时会看到小纸人翩翩起舞．下列哪种做法能使实验效果更好( )

A．将玻璃板换成钢板

B．向舞区哈一口气

C．将玻璃板和地面用导线连接

D．用一根火柴把舞区烤一烤

答案：D

3．每到夏季，我省各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生．当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电．下列说法正确的是( )

①不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头

②不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备

③固定电话和手提电话均可正常使用

④在旷野，应远离树木和电线杆

A．①②③B．①②④

C．①③④ D．②③④

答案：B

解析：表面具有突出尖端的导体，在尖端处的电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电．固定电话和手提电话的天线处有尖端，易引发尖端放电造成人体伤害，故不能使用．

4．金属球壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，如图所示，现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连，验电器的金属箔( )

A．不会张开B．一定会张开

C．先张开后闭合D．可能会张开

新教材2020-2021学年高中物理人教版(2019)必修第3册配套学案：第九章1.电荷含解析

第九章静电场及其应用

1．电荷

目标体系构建

明确目标·梳理脉络【学习目标】

1．知道自然界的电荷只有两种，且电荷间存在着相互作用。

2．了解摩擦起电和感应起电两种使物体带电的方式，学会从物质微观结构的角度认识物体带电的原因。

3．理解电荷守恒定律，会解释生活中的静电现象。

4．知道电荷量、元电荷、比荷的概念，知道电荷量是不能连续变化的物理量。

【思维脉络】

课前预习反馈

教材梳理·落实新知知识点1电荷

1．两种电荷

自然界中只存在两种电荷，即__正__电荷和__负__电荷。

2．电荷量：电荷的__多少__，用Q表示，有时也可用q来表示。在国际单位制中，单位是__库仑__，简称__库__，符号是C。

3．原子的组成

①原子是由带正电的__质子__、不带电的中子以及带负电的__电子__组成的。

②每个原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量__一样多__，整个原子对外界表现为__中性__。

4．摩擦起电的原因：当两种物质组成的物体相互摩擦时，一些受束缚较弱的__电子__会转移到另一个物体上，原来电中性的物体由于得到电子而带__负电__，失去电子的物体则带__正电__。

5．自由电子：金属中原子的外层电子脱离__原子核__的束缚而在金属中__自由运动__，这种电子叫作自由电子。

6．离子：失去自由电子的__原子__便成为带正电的离子。

知识点2静电感应

1．静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带__异种__电荷，远离带电体的一端带__同种__电荷，这种现象叫作静电感应。

高中物理必修三静电场及其应用

1电荷

[学习目标]

1．知道自然界中的两种电荷及它们之间相互作用的规律，知道电荷量的概念及电荷量的单位.2.理解摩擦起电和感应起电.3.掌握电荷守恒定律.4.知道元电荷的概念，掌握元电荷的数值．

一、电荷

1．自然界中有两种电荷：正电荷和负电荷．

2．电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．

3．电荷量：电荷的多少，用Q或q表示，国际单位制中的单位是库仑，符号是C.

二、摩擦起电和感应起电

1．摩擦起电：当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上，于是，原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电．

2．感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫作静电感应．利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电．

三、电荷守恒定律和元电荷

1．电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变．

2．电荷守恒定律的另一表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变．3．元电荷：最小的电荷量叫作元电荷，用e表示．所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，在我们的计算中，可取e＝1.60×10－19 C.

4．比荷：带电粒子的电荷量与质量的比值．

1．判断下列说法的正误．

(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为正电荷从丝绸转移到玻璃棒上．(×)

人教版物理选修3-1 1.7 静电现象的应用

1.7 静电现象的应用

一静电平衡状态下导体的电场

1.静电感应现象

如图甲所示，将一带电的金属导体放到场强为 E0的静电场中，导体内的自由电子在静电力的作用下逆着电场线定向移动，使导体一侧聚集负电荷，而导体另一侧却聚集等量的正电荷，这种现象就是静电感应现象。

2.静电平衡状态

如图乙所示，金属导体中自由电子受到导体周围电场的静电力作用后向左移动，在右侧出现多余正电荷，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，直到导体内部各点的合场强等于零为止，于是导体内的自由电子不再发生定向移动，我们就说导体达到了静电平衡状态，如图丙所示。

3.静电平衡状态的特点

（1）处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零。导体内部每一点都有两个场强，叠加的结果使得该点合场强为零。不能说导体内部没有电场。电势具有相对性，取决于零电势点的选取，故导体的电势不一定为零。

（2）导体表面任一点的场强方向与该处的表面垂直。

（3）处于静电平衡的导体是个等势体，导体表面是个等势面，电荷在等势体内或等势体表面运动时，电场力不做功。

（4）对一孤立的带电导体，可视为导体处于自己所带电荷的电场中，达到静电平衡时，也有以上特点。

二静电平衡状态的导体上电荷的分布尖端放电

1.带电导体

导体内部没有电荷，静电荷只能分布在外表面上，电荷在导体的外表面上的分布往往是不均匀的，越尖的地方，电荷分布的密度越大，凹陷的地方几乎没有电荷。

2.带电球壳

所有电荷都分布在球外表面上，球壳内部没有静电荷；球壳内场强为零；如果在球壳内部放入电荷，则电场线在球壳上中断。

2019_2020学年高考物理主题1静电场3电场强度学案(必修3)

3 电场强度

[学科素养与目标要求]

物理观念：1.知道电场是客观存在的一种特殊物质.2.掌握电场强度的概念、公式、矢量性及方向的规定.3.知道电场线，熟记几种常见电场的电场线.

科学思维：1.领悟比值定义法定义物理量的特点.2.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能进行有关的计算.3.在进行场强叠加等计算时培养综合分析能力和知识的迁移能力.

一、电场

1.电场：存在于电荷周围的一种特殊物质，电荷之间的相互作用是通过电场产生的.

2.电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用. 二、电场强度 1.试探电荷与场源电荷

(1)试探电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，电荷量和尺寸必须充分小. (2)场源电荷：产生电场的电荷. 2.电场强度

(1)定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力跟它的电荷量的比值，叫做该点的电场强度. (2)定义式：E ＝F

，q 是试探电荷的电荷量. (3)单位：牛/库(N/C).

(4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同，与负电荷在该点所受静电力的方向相反. 三、点电荷的电场电场强度的叠加 1.真空中点电荷的电场

(1)场强公式：E ＝k Q r

2，其中k 是静电力常量，Q 是场源电荷的电荷量.

(2)方向：如果以Q 为中心作一个球面，当Q 为正电荷时，E 的方向沿半径向外；当Q 为负电荷时，E 的方向沿半径向内. 2.电场强度的叠加

场强是矢量，如果场源是多个点电荷时，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场强度的矢量和.

2019-2020学年物理人教版选修3-1课后检测：1.7 静电现象的应用

7　静电现象的应用

记一记

静电现象的应用知识体系

1个概念——静电平衡

2个应用——尖端放电和静电屏蔽

辨一辨

1.处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零．(√)

2．处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为0.(√)

3．静电平衡时，导体内的自由电子处于静止状态．(×)

4．避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地．(×)

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．(×)

6．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，原因是铜丝衣服有屏蔽作用，使体内场强为零．(√).

想一想

1.为什么只有导体才能达到静电平衡状态而绝缘体不能？

提示：因导体中有大量的自由电荷，很容易发生静电感应现象，而使感应电荷产生的附加电场与施加感应的电场等大反向，从而使导体内部场强为零，而绝缘体内自由电荷很少，不可能产生和施加感应的电场等大反向的附加电场．

2．处于静电平衡的导体内部，感应电荷产生的电场的场强为零吗？

提示：不为零．因为处于静电平衡状态的导体内部场强之所以为零，是由感应电荷产生的附加电场和施加感应的电场叠加合成的结果，而对每个电场来说，其场强均不为零．

3．金属外壳或金属网罩能产生静电屏蔽的原因是什么？

提示：金属外壳或金属网罩产生静电屏蔽的原因是处于静电平衡状态的导体内部场强为零．由于导体内部有大量的自由电荷，当外部电场发生变化时，导体内部感应电荷产生的附加电场和外电场达到等大．反向的状态几乎是瞬时的，所以无论外电场如何变化，都能保证金属壳内或金属网罩内部场强时时为零．思考感悟：　

2019-2020人教版物理选修3-1 第1章 7 静电现象的应用

7 静电现象的应用

[学习目标] 1.知道什么是静电平衡状态，理解处于静电平衡状态导体的特性。(重点) 2.知道什么是静电屏蔽及其有关应用。3.知道导体上电荷的分配规律。(难点) 4.了解尖端放电现象。

一、静电平衡状态下导体的电场和电荷分布

1．静电感应现象：处于电场中的导体，由于电场力的作用，电荷出现重新分布的现象。

2．静电平衡状态：导体中(包括表面上)没有电荷定向移动的状态。

3．静电平衡状态的特征

(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。

(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直。

(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面。

4．导体上电荷的分布

(1)导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。

(2)在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有电荷。

二、尖端放电和静电屏蔽

1．电离：导体尖端的电荷密度很大，附近的场强很强，空气中的带电粒子剧烈运动，使空气分子被撞“散”而使正、负电荷分离的现象。

2．尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象。

3．静电屏蔽：静电平衡时，导体壳内空腔里的电场处处为零，外电场对壳内不会产生影响。

4．尖端放电和静电屏蔽的应用、防止

(1)尖端放电

①应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。

②防止：高压设备中导体的表面尽量光滑，减少电能的损失。

(2)静电屏蔽的应用

①电学仪器和电子设备外面会有金属罩，通讯电缆外面包一层铅皮，可以防止外电场的干扰。

专题1.7 静电现象的应用- 时同步练2019-2020学年高二物理人教版(选修3-1)(解析版)

第一章静电场

第7节静电现象的应用

1．（2019·平坝县新启航教育期末）如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是

A．闭合S1，有电子从枕形导体流向地

B．闭合S2，有电子从枕形导体流向地

C．闭合S1，有电子从地流向枕形导体

D．闭合S2，没有电子通过S2

【答案】C

【解析】枕型导体在带正电的金属棒附近时，枕型导体上的自由电子会向金属棒的右边运动，金属棒的右端因有了多余的电子而带负电，左端因缺少电子而带正电；而当闭合任何开关时，导体就会与大地连接，会使大地的电子流入枕形导体，当处于静电平衡时，枕形导体是个等势体；故C正确，ABD错误；

故选C。

2．某日早上，广东广州电闪雷鸣，一名40多岁的女子给晨跑的儿子送伞时，不料遭遇雷击，胸口被烧伤。

如何防范雷击再次成为公众关心的话题。假如在户外我们遭遇雷电，下列防雷措施可行的是

A．在大树下避雷雨

B．停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨

C．不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔

D．在空旷地带，最好关掉手机电源

【答案】CD

【解析】大树、山顶、山脊的凉亭、楼顶等地方是表面具有突出尖端的导体，可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电，故不能避雷雨，故AB错；摩托、自行车也是表面具有突出尖端的导体，也会引起尖端放电，则不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔，选项C正确；在空旷地带使用手机通话，

手机很有可能成为闪电的放电对象，所以最好关掉手机电源，选项D 正确。

3．（2019·北京市第一一零中学高三期末）如图所示，一个原来不带电的半径为r 的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放一个电荷量为+Q 的点电荷，点电荷到金属球的球心距离为3r 。达到静电平衡后，下列说法正确的是

高中物理必修3静电场的应用静电现象的利用与防护

静电现象的应用

【学习目标】

1.知道什么是静电平衡状态，能说出静电平衡产生的条件.

2.掌握静电平衡状态下的导体特点.

3.了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用．

【知识储备】

一、静电平衡状态下导体的电场

1．如图所示，把一个不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中，导体内的自由电子受到库仑力的作用，将向着与电场相反的方向定向移动．这样，在导体的AB面上将出现负电荷，在CD面上将出现正电荷．这就是静电感应现象．

2．导体两面出现的正负电荷在导体内部产生与E0方向相反的电场E′，当这两个电场叠加使导体内部各点的合电场等于0时，导体内的自由电子不再发生定向移动，导体达到了静电平衡状态．

二、静电平衡状态导体的特点

1．处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任何一点的

场强方向必定与这点的表面垂直．整个导体是个等势体．它的表面是个等势面．

2．静电平衡时，导体上的电荷分布有以下两个特点：

(1)导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面．

(2)在导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有电荷．

三、尖端放电静电屏蔽

1．所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷．这个现象叫做尖端放电．

2．金属壳或金属网的空腔内不受外界电场的影响，壳(网)内电场强度保持为0，外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响，金属壳(网)的这种作用叫做静电屏蔽．

【学习探究】

一、静电平衡状态下导体的电场

[问题设计]如图所示，把一个不带电的金属导体放到电场中，导体内的自由电子将发生定向移动，从而使导体两端出现等量异号电荷．请思考下列问题：

【高中物理】高中物理(人教版)选修3-1同步教师用书：第1章 7 静电现象的应用

7 静电现象的应用

学习目标知识脉络

1.了解静电平衡的概念，知道处

于静电平衡的导体的特性．(重

点)

2．了解静电平衡时带电导体上

电荷的分布特点．(难点)

3．了解尖端放电和静电屏蔽现

象.

静电平衡状态下导体的电场

[先填空]

1．静电感应现象

把导体放入电场，导体内的自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现等量异种电荷的现象．

2．静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象，感应电荷的电场与原电场叠加，使导体内部各点的合电场等于零，导体内的自由电子不再发生移动的状态．

3．静电平衡状态的特征

(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零．

(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直．

(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面．

4．静电平衡导体上的电荷分布

带电的导体内部没有电荷，电荷分布在导体的外表面．且在导体表面越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷．

[再判断]

1．处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零．(√)

2．静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，导体的电势也为零．(×)

3．因为外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合电场为0，所以处于静电平衡的导体内部电场处处为0.(√)

[后思考]

如图1-7-1所示，把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内，小球带不带电？

图1-7-1

【提示】不带电．小球放入金属空腔球壳内，平衡后，电荷只分布在金属空腔球壳的外表面．

[合作探讨]

如图1-7-2所示，将一个不带电的金属导体放到电场中，导体内的自由电子将发生定向移动．