高中物理 第7节 静电现象的应用教学过程一 新人教版选修3-1
高中物理 1.7 静电现象的应用教案 选修3-1(1)
重庆市萱花中学高中物理 1.7 静电现象的应用 新人教版选修3-1一、你明白几种使物体带电的方式，请归纳。
二、摩擦起电的实质是什么？问题：1、电场的重要性质是_____________________________________.2、导体的重要特点是_________________________________.3、静电感应现象:____________________________________________4、静电感应现象的实质是_________________________5、尖端放电的原理是_______________________________.6、尖端放电的原理有何应用？避雷针的进展历史是如何的？7、静电有哪些应用？八、 哪些地址应该避免静电？1．处于静电平稳中的导体，内部场强处处为零的缘故是( )A ．外电场不能进入导体内部B ．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零C ．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零D ．以上说明都不正确2．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，以下说法正确的选项是( )A ．铜丝编织的衣服不易拉破，因此用铜丝编织B ．电工被铜丝编织的衣服包裹，使体内电势维持为零，对人体起爱惜作用C ．电工被铜丝编织的衣服包裹，使体内电场强度维持为零，对人体起爱惜作用D ．铜丝必需达到必然厚度，才能对人体起到爱惜作用1.什么是静电平稳现象？处于静电平稳状态的导体有哪些特点？2．处于静电平稳时带电导体上电荷的散布有何特点？3．静电屏蔽的本质缘故是什么？你在实际生活中有应用吗？．探讨（一）、静电平稳特点的应用例一、如图1所示，长为L 的金属杆原先不带电，在距其左端r 处放一个电荷量为q 的点电荷．问：(1)金属杆中点处的场强为多少？(2)金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的场强为多大？变式训练一、 如图2所示，在真空中把一绝缘导体AB 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，以下说法中正确的选项是( )A ．B 端的感应电荷愈来愈多B ．导体内部场强愈来愈大C ．导体的感应电荷在M 点产生的场壮大于在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探讨（二）、静电屏蔽现象的分析例二、如图3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)，还有一个悬挂在细线上的带负电的小球B ，向C 球靠近，那么( )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 的位置都不变课中探究一 二【思路点拨】 小球A 在金属球壳内，由于静电屏蔽的作用，可不能受到外电场的阻碍，金属球壳C 因静电感应，外表面是带电的，对B 有力的作用．(请同窗们自已归纳总结本节的重点知识)一、如图4，长为L 的导体棒原先不带电，现将一带电量为q 的点电荷放在距棒左端为R 的某点.当达到静电平稳时，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大?2．如图5所示，带电体Q 靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷．在静电平稳后，以下物理量中等于零的是( )A ．导体腔内任意点的场强B ．导体腔内任意点的电势C ．导体外表面的电荷量D ．导体空腔内表面的电荷量【省以致善】（请写出本堂课学习中，你以为感悟最深的几点收成）一、选择题一、如图6所示，把一个带正电的小球放人原先不带电的金属空腔球壳内，小球带不带电？2.由图7所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球A 放在不带电的金属空心球壳B 内(与内壁不接触)．外加一个水平向右的场强为E 的匀强电场，关于最后的结果，以下判定正确的选项是( )A ．B 的右端带正电，A 向左偏B ．B 的右端带正电，A 不偏左也不偏右C ．B 的左端带正电，A 向右偏D ．B 的左端带负电，A 不偏左也不偏右3．如图8所示，绝缘金属球壳的空腔内有一带电小球，此刻球壳左侧放一带电小球A ，以下说法正确的选项是( ) 课后训练 三 四A．A球对球壳内的电场不阻碍B．由于静电屏蔽，球壳内没有电场C．球壳内外表面均没有电荷D．由于球壳接地，空腔内的电场对外部也没有阻碍4.如图9所示，为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球A放入腔中，当静电平稳时，图中a、b、c三点的电场强度E和电势φ的关系是( )A．Ea>Eb>Ec，φa>φb>φcB．Ea＝Eb>Ec，φa＝φb>φcC．Ea＝Eb＝Ec，φa＝φb>φcD．Ea>Ec>Eb，φa>φb>φc5．如图10所示，两个相同的空心金属球M和N，M带－Q电荷，N 不带电(M、N相距很远，互不阻碍)，隔壁各放一个不带电的金属球P和R，当将带正电Q的小球别离放入M和N的空腔中时( )A．P、R上均显现感应电荷B．P、R上均没有感应电荷C．P上有，而R上没有感应电荷D．P上没有，而R上有感应电荷二、计算题5．如图11所示，两个点电荷A和B，电荷量别离为q1＝－9.0×10－9C、q2＝2.7×10－8C，彼此相距r＝6 cm，在其连线中点处放一半径为1 cm的金属球壳，求球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度．6．如图12所示，带电导体A处于静电平稳状态，电势为φ＝200 V．M、N是A表面上的两点，电场强度EM ＝4 EN.今把一电量为q＝5×10－8C的正电荷别离由M点、N点移到无穷远处，求电场力做的功．。
人教版选修3-1 1.7 静电现象的应用 教学设计
人教版选修3－1 1.7 静电现象的应用教学设计教学过程一、复习提问，引入新课1、思考与讨论：（1）电场的基本性质是什么？（2）金属导体的微观结构如何？自由电子怎样移动？（3）自由电子会在什么地方积聚？电子的积聚会出现怎样的结果？（4）最终会出现怎样的现象？金属导体内部特征2、问题：当我们把导体放入电场中，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，介绍金属导体内部结构特点以及分析金属导体在放在电场中的现象．）总结：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．二、新课内容：（一）静电感应1、演示实验：静电感应现象静电感应现象：电原在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷，这种现象叫静电感应现象．当外电场撤掉，导体两端电荷又中和，可见静电感应现象中导体上净电荷仍然为零．将不带电的导体置于电场中时，导体那自由电荷受力，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，该电场与外电场叠加，使导体内部的电场减弱，只要内部场强不为零，导体两面的正负电荷便继续增加，导体的内部电场就会继续削弱，直至导体内部的合场强都等于零的时候为止，这时导体内自由电子不再发生定向移动．导体中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态．总结：①静电平衡状态：导体上处处无电荷定向移动的状态．②特征：导体内部处处场强为零．在这个特征基础上进行推论，可得静电场中导体的特点．且导体表面附近任何一点的电场线与这点的表面垂直。
2、强调：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零．而且处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体外表面上．这是为什么呢？为了验证这一点，可采用反证法，若导体内部有净电荷，电荷周围有电场，那么导体内部电场强度将不为零，电荷将发生定向移动。
高级中学高中物理《1.7静电现象的应用》教案 新人教版选修3-1(2021年整理)
辽宁省本溪满族自治县高级中学高中物理《1.7静电现象的应用》教案 新人教版选修3-1辽宁省本溪满族自治县高级中学高中物理《1.7静电现象的应用》教案 新人教版选修3-1 辑整理：的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后教学过程设计教材处理 师生活动使金属内的电子定向移动的？此移动一直进行吗？ 金属导体内部有电场吗？ 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。
【新课教学】■一、静电平衡状态下导体的电场 分析:导体置于电场中时，自由电荷受力，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。
★问题：什么是静电平衡状态;（导体内的自由电子不再发生定向移动的状态） ★问题:静电平衡状态时具有什么样的特征？ 特征：1、处于静电平衡的导体内部的电场强度处处为零。
处于静电平衡状态的导体表面上任一点场强方向与该点表面垂直.可用反证法证明,若不垂直，沿表面有切向分量电荷将发生定向移动。
2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面○静电场中导体的特点：面上.ⅱ：在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹导体尖端附近的电场特别强,教学过程设计是尖端放电。
再导体尖端附近放一根点燃的蜡烛。
当教材处理师生活动给导体充电的时候，火焰就好像被风吹动一样朝背离弯曲很厉害处）附近，等电位面密，电场强度剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电.★问题：什么是尖端放电?☆：尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产辽宁省本溪满族自治县高级中学高中物理《1.7静电现象的应用》教案新人教版选修3-1课题1。
高中物理 静电现象的应用教学设计 新人教版选修3-1
山东省郯城第三中学高中物理（人教版选修3-1）教学设计：17 静电现象的应用一、教材分析1、本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论，积极参与，体验探索自然规律的艰辛和喜悦，培养学生学习物理的兴趣，这也是新课改的重要内容。
2、本节教学设计的过程为：首先学生活动：对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论；然后学生归纳，教师总结得出静电平衡状态下导体的特点，最后通过两道例题巩固加深理解。
二、教学目标：1、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。
2、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造的心理品质。
3、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。
三、重点和难点：重点：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、学情分析五教学方法：教师的引导，学生的讨论、评议；再加动画演示和实验演示加深体会。
六、课前准备1．学生的学习准备：预习初步把握静电感应现象和静电平衡状态下导体场强的特点2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
提问：1．电场的重要性质是什么？2．金属导体的微观结构如何？自由电子会怎样移动？（二）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？（三）合作探究、精讲点拨：一、静电感应现象及静电平衡1：现象的解释画图阐述：在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷的现象叫做静电感应。
2：静电平衡状态按照课本画图提问：1．电子的聚集会出现怎样的结果？提问：2电子是否会永远这样定向运动下去？画图阐述：当导体内的自由电子不再发生定向移动时，导体达到静电平衡状态提问：3最终会出现怎样的现象？教师借助于多媒体进行动画演示，3：静电平衡的条件通过学生们互相讨论积极回答：4：静电平衡状态下导体（1）场强的特点的特点教师不再通过提问的方式来解决问题，而是放开手脚让学生自由讨论发挥，但提示学生可以先从导体中的场强这个方面去思考。
2019_2020高中物理第一章静电场第7节静电现象的应用讲义习题(含解析)新人教版选修3_1
第7节静电现象的应用1．了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡状态的导体的特性。
2．了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。
3．了解尖端放电和静电屏蔽现象。
一、静电平衡状态下导体的电场1．静电感应现象：把导体放入电场，导体内的□01自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现□02等量异号电荷的现象。
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□03等于零，导体内的自由电子不再□04发生定向移动的状态。
3．静电平衡状态下导体的特征(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强□05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□06垂直。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个□07等势体，导体的表面是个□08等势面。
二、静电平衡导体上电荷的分布1．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的□01外表面。
2．在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的□02密度越大，凹陷的位置□03几乎没有电荷。
三、尖端放电和静电屏蔽尖端放电静电屏蔽原理导体尖端的强电场使附近的空气□01电离，电离后的带□02异种电荷的离子与尖端的电荷□03中和，相当于导体从尖端失去电荷当金属壳达到静电平衡时，壳内电场处处为□040，因而金属外壳会对其□05内部起保护作用，使它不受□06外部电场的影响续表尖端放电静电屏蔽应用或防止应用：□07避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施防止：高压设备中导体的表面尽量□08光滑，以减少电能的损失应用：电学仪器外面有金属壳，以使壳外电场对壳内仪器不会产生影响；野外高压线上方还有两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，免遭雷击家用电视机、收音机外壳的制作材料为何一般是塑料，而不用金属？提示：若用金属制作家用电视机、收音机外壳，用电器的金属外壳就形成静电屏蔽，电磁信号就难以被电视机、收音机这类电磁波接收器接收，电视机、收音机就不能正常工作。
物理：1.7《静电现象的应用》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
一、静电平衡导体的电荷分布特点 1．内外表面分布不同，电荷都分布在外表面，导 ．内外表面分布不同，电荷都分布在外表面， 体内部没有电荷. 体内部没有电荷 2．受导体的形状影响，不光滑处电荷密度大. ．受导体的形状影响，不光滑处电荷密度大 3．“远近端”电荷的电性相反，电量相等. ． 远近端”电荷的电性相反，电量相等
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2．静电平衡的实质 ． 导体发生了静电感应现象， 导体发生了静电感应现象 ， 感应电荷在导体内部 产生一个附加电场E′，跟外加电场E反向 反向， 产生一个附加电场 ，跟外加电场 反向 ，使自由电荷 同时又受到F′＝ E′q的电场力 ， 随着导体两端的感应电 的电场力， 同时又受到 ＝ 的电场力 荷不断积累， 逐渐增大 逐渐增大， 荷不断积累 ， E′逐渐增大， 当 E′＝E时， 导体内合场强 ＝ 时 为零，自由电荷所受合力为零， 为零，自由电荷所受合力为零，这时导体中无自由电荷 定向移动，即导体达到了静电平衡状态 定向移动，即导体达到了静电平衡状态.
第七节 静电现象的应用
学习目标： 知道静电平衡现象 知道静电平衡现象， 学习目标 ： 1.知道静电平衡现象 ， 理解处于静电 平衡状态的导体的特点. 平衡状态的导体的特点 2．通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分 ． 布特点. 布特点 重点难点： 重点难点 ： 尖端放电和静电屏蔽的原因及在实际 中的应用. 中的应用 易错问题：对外电场、 感应电场、 易错问题 ： 对外电场 、 感应电场 、 合电场的关系 认识不清. 认识不清
3．两种情况 ． (1)金属壳内部不受外部影响 金属壳内部不受外部影响 如图1－ － 甲所示 使带电的金属球靠近验电器， 甲所示， 如图 －7－3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， 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. 了外电场的影响
第一章7 静电现象的应用—人教版高中物理选修3-1讲义
7静电现象的应用一、静电平衡状态下的导体1.静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象时，感应电荷的电场与原电场叠加，使导体内部电场减弱，直至为零，导体内部自由电子不再发生定向移动的状态.2.处于静电平衡状态下导体的特征(1)内部的电场处处为零.(2)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.(3)整个导体是个等势体，它的表面是个等势面.3.静电平衡时，导体上的电荷分布特点：(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.二、尖端放电静电屏蔽1.空气的电离：导体尖端电荷密度很大，附近的电场很强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的正负电荷分离的现象.2.尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象.3.静电屏蔽：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.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会减少电能的损失.(2)静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连.1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，棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度大小等于________，方向为________.2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A点所激发的附加场强E′的方向在下图中正确的是()答案 A7静电现象的应用1答案kqR＋l22向左解析导体棒在点电荷＋q的电场中发生静电感应，左端出现负电荷，右端出现正电荷，棒中任何一点都有两个电场，即外电场：＋q在该点形成的电场E0；附加电场：棒上感应电荷在该点形成的电场E′，达到静电平衡状态时E′＝E0.题中所求的即为E′，于是我们通过上述等式转化为求E0.于是E′＝E0＝kqR＋l22 .E′和E0方向相反，即方向向左.2答案 A解析感应电荷在盘中A点激发的附加场强E′应与－Q在A点产生的场强等大反向，故A正确.。
2021届高中物理第7节静电现象的应用教案新人教版选修31
2021届高中物理第7节静电现象的应用教案新人教版选修31第7节静电现象的应用本节教材分析一、三维目标（一）知识与技能1、明白静电感应产生的缘故，明白得什么是静电平稳状态；2、明白得静电平稳时，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、明白静电屏蔽及其应用。
（二）过程与方法1、培养学生的观看能力，逻辑推理的能力，分析问题的能力；2、把握分析和综合等思维方法。
（三）情感态度与价值观1、使学生在明白得知识、猎取知识的同时体会到了理论联系实际的意义；2、渗透具体问题具体分析的方法。
二、教学重点静电平稳导体的场强和静电荷分布的特点。
三、教学难点空腔导体静电平稳时空腔内的场强处处为零，电荷只分布在导体的外表面上。
四、教学建议《静电现象的应用》是本章的难点内容，概念规律专门抽象。
学生只有在老师的指导下参与探究全过程，才能深刻明白得电平稳状态下导体的特点、规律，克服思维定势的负移和主观臆断的不良倾向，培养学生认真严谨的科学探究品质。
建议本节能够如此设计：第一学生活动：对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论；然后学生归纳，教师总结得出静电平稳状态下导体的特点，最后通过两道例题巩固加深明白得。
新课导入设计导入一问题：什么是静电感应现象？将不带电的导体靠近带电体时，导体上就带电了，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，这种现象叫做静电感应现象。
过渡语：明白了电场中的导体会发生静电感应现象，那什么缘故会产生静电感应现象呢？产生静电感应现象会导致如何样的结果，导体又有何特点呢？今天这节课就来学习这些问题。
导入二课前预备1．学生的学习预备：预习初步把握静电感应现象和静电平稳状态下导体场强的特点2．教师的教学预备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
预习检查、总结疑问检查落实了学生的预习情形并了解了学生的疑问，使教学具有了针对性。
提问：1．电场的重要性质是什么？2．金属导体的微观结构如何？自由电子会如何样移动？情形导入、展现目标。
人教课标版高中物理选修3-1：《静电现象的应用》教案-新版
《静电现象的应用》教学设计一、课题：人民教育出版社高中物理选修3-1第一章第七节《静电现象的应用》二、教材分析：处于人民教育出版社高中物理选修3-1第一章《静电场》第七节，本章前六节主要从力学和功能关系方面研究静电场，为章内后三节内容的教学与学习奠定了基础知识和构建了思维模型。
根据课程标准的要求：了解静电现象及其在生活和生产中的应用，能用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。
作为静电场中特有的静电感应现象，本节是对该现象的深入研究，并由此引出其在生产生活中的广泛应用价值。
《静电现象的应用》这节内容是本章的难点，内容抽象且深奥，现实生产生活中应用范围较广，实例较有趣味性和实用性。
本章作为高中电磁学的基础，本节则体现着该章基础内容的实例应用，凸显出了分析动力学知识和电学知识相结合的分析问题的一般过程思路和方法。
其中有关导体的静电平衡状态的内容处理应基于学生已有的静电场基础知识，并结合学生的动力学基础从而展开电场中动态问题的分析教学，内容看似抽象复杂，实则意义非凡，为展开电磁学的教学提供了一般的引领示范作用。
从生活角度走进物理进行本节课《静电现象的应用》的研究学习，学生体验了物理中所提及的静电感应现象就在身边且生产生活中涉及面广，现实生活中的实例更能说服学生从生活中发现物理规律和构建分析物理问题的思维模式，让学生认识到生活现象就是物理研究的大宝库，物理来自于生活，更应用于生活。
三、学情分析：处于高二年级的学生，其具有一定的物理学科素养和知识储备。
学生在高中必修一和必修二中已掌握了动力学的基础内容和具有了一定的分析简单动态平衡问题的能力，利用静电场的基础知识并结合已有的物理知识体系，对于学生而言理解静电感应现象比较容易，然而导体的静电平衡状的理解相对较为抽象且复杂，需要教师在教学内容方面的必要引导和帮助学生释放学科的思想“包袱”，鼓励学生大胆的提高自身的分析能力，从而使其树立学科信心。
静电现象在现实生产生活中的应用，比如静电平衡、尖端放电、静电分离、静电除尘等内容，教学基于学生对导体的静电平衡状态的理解，考察学生的分析能力，在教师的适当引导下，实例应用对于学生而言比较容易接受，在实验活动中利于学生理解物理规律、构建物理思维，无形之中提高其综合分析能力。
高中物理 1.7静电现象的应用课件 新人教版选修3-1
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__。
电场，因与原来的电场反向，叠加的结果是使原电场强度逐渐 减弱，直至导体内部各点的合电场强度等于零为止，此时导体 内的自由电子不再发生定向移动，处于一个平衡状态，我们就 说导体达到了静电平衡状态。
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。
[完美答案] A
感应电荷场强的求解思路 (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。
下列说法正确的是( ) A. 处于静电平衡的导体，由于导体内的电场强度为零，所 以导体内的电势也为零 B. 处于外电场中的静电平衡的导体，由于附加电场的出现， 导体内的原电场变为零 C. 处于外电场中的静电平衡的导体，由于附加电场和原电 场相互抵消，导体内的电场变为零，但导体表面的电场不为零， 且与表面垂直
3. 条件 内部电场处处为零，即E内＝0。
由于静电感应，在导体两侧出现等量异种感应电荷，感应 电荷在导体内部形成与电场E0反向的电场E′，在导体内任一 点E′＝－E0，使得合电场强度E内＝0。
新人教版高中物理选修3-1：静电现象的应用
题后反思 等值代换法求感应电荷的电场
1．等值代换法是根据两个量之间具有的数值上的相 等关系，通过计算一个量的数值从而间接求出另一个量 的解题方法．
2．等值代换法是解答物Байду номын сангаас题的重要方法之一．像求 物体给接触面的正压力往往借助于牛顿第三定律求这一 力的反作用力，就是采用了等值代换法．
3．求感应电荷的电场，要用到静电平衡状态的特点 ——导体内部场强处处为零．导体内的任一点，外部电场 在该点的场强与导体上感应电荷的电场在该点的场强的 矢量和为零，即 E 感＝－E 外．
小相等、方向相反，合场强为零．由于 C 点离电荷 Q 近， D 点离电荷 Q 远，根据点电荷电场场强分布规律 E∝r12可 知，负电荷 Q 在 C 处的场强要大于在 D 处的场强．因此， 感应电荷的电场在 C、D 两处的场强也具有同样的大小关 系，即 C 处的场强更大，故 C 正确，D 错误．
答案：AC
【典例 1】 (多选)如图所示，一个不 带电的导体 P 正在向带负电的小球 Q 缓慢 靠近(不接触，且未发生放电现象)．则下列 说法中正确的是( )
A．B 端的感应电荷越来越多 B．导体内场强越来越大 C．导体上的感应电荷在 C 点产生的场强始终大于在 D 点产生的场强 D．感应电荷在 C、D 两点产生的场强相等
(2)处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任何 一点的电场强度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，它的 表面是个等势面．
3．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面． 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．
判断正误 (1)静电平衡时，导体内的自由电子不再发生定向移 动( ) (2)静电平衡状态下的导体内部电场强度处处为零， 导体的电势也为零．( ) (3)处于静电平衡的导体是一个等势体．( ) 答案：(1)√ (2)× (3)√
第一章第7节 静电现象的应用 课件-高二物理人教版选修3-1
- E+ E
思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？ （3）自由电子会在什么地方积聚？ （4）电子的积聚会出现怎样的结果？ （5）最终会出现怎样的现象？
- E合=0 + E
一、静电平衡的特点
1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场 强处处为零。
AC
B 导体内部场强越来越大来自C 导体上的感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点
产生的场强
D 感应电荷在M、N两点产生的场强相等
B
A
N
M
解析 导体棒在点电荷＋q 的电场发生静电感应，左端
出现负电荷，右端出现正电荷，达到静电平衡．导体棒内任
一点的场强为零，设外加电场＋q 在该点形成的电场 E0、感
应电场在该点形成的电场 E′，有 E0＝E′.
又
E0＝k
R＋q 2l 2，E′与
E0 等大反向，即
E′的方向水
平向左．
答案
kq R＋2l 2
新人教版物理选修3-1
1.7 静电现象的应用
思考： （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？ （3）自由电子会在什么地方积聚？
--
-
-
-
E
思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？ （3）自由电子会在什么地方积聚？ （4）电子的积聚会出现怎样的结果？
静电屏蔽的两种情况： (1)利用金属壳或金属网封闭一定区域，使该区域不受外 界电场影响．如图①，球壳内场强为零， E＝0.
E0
0
(2)接地导体空腔外部不受内部电场影响，如图 ②所示E ＝0.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．
人教版选修3-1 1.7 静电现象的应用 教学设计
人教版选修3－1 1.7 静电现象的应用教学设计
课题§1.7静电现象的应用
课型：新授课
三维目标
一、知识与技能：
1、认识静电感应，知道感应起电的原理和感应电荷正、负的判定。
2、知道静电平衡状态；理解静电平衡的特点，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、知道静电屏蔽现象及其应用。
二、过程与方法：
通过观察演示实验及对实验现象的分析，引导学生运用所学知识进行分析推理，培养学生分析推理能力。
三、态度情感价值观：
通过对实验的观察和推理，培养学生科学的研究方法，以及严谨认真的学习态度。
学情分析
《静电现象的应用》是本章的难点内容,概念规律非常抽象,学生只有在老师的参与下探究全过程,才能深刻了解静电平衡状态下导体的特征、规律,克服思维定式的负移和主观臆断的不良倾向,培养学生认真严谨的探究品质。
教学重难点
教学过程
板书设计§1.7静电现象的应用
一．静电平衡状态下的导体的电场
1.静电平衡状态
2.处于静电平衡状态下导体的特征：
（1）导体内部场强处处为零
（2）导体是一个等势体，导体表面是一个等势面
（3）导体内部没有静电荷，只分布在导体表面；越尖锐处电荷密度越大3.尖端放电
（4）空气的电离
（5）尖端放电
（6）尖端放电的应用与防护
4.静电屏蔽。
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第7节、静电现象的应用
新课教学过程一
新课教学
1、静电平衡状态
(1)静电平衡
问题：为什么会产生静电感应现象呢？
分析：导体的特征是在它的内部有大量的自由电荷，对金属导体来说，是由做热振动的正离子和在它们之间做无规则热运动的自由电子组成的。
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，使导体一侧集聚负电荷，而导体另一侧则集聚等量的正电荷。
问题：不带电导体上的自由电子还没来得及运动的瞬间，导体内的电场强度为零吗？
结论：不为零。
正因为有场强，才导致自由电子定向移动而使导体带电。
问题：自由电子移动的结果，对导体中的电场强度有何影响？
分析：导体上自由电子移动的结果，使导体一端带上负电，另一端带上正电。
此时，导体中的电场已不是场源带电体单独产生的了，而是有场源带电体产生的电场E和由导体两端出现的正负电荷在导体内部产生的反方向的电场E′，E与E′方向相反，叠加后使导体内的电场强度减弱。
只要导体中的电场强度不为零，导体中的自由电子就会受电场力作用而定向移动，使E′增强，导致E与E′的合电场再减弱，如上图。
直到导体内部各点的合场强都等于零时为止，这时导体内的自由电子不再受电场力，不再做定向移动，如下图。
当导体中的电荷静止不动，从而场强分布不随时间变化时，导体就达到了静电平衡。
(2)静电平衡状态
导体中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态。
(用多媒体模拟静电感应至最后导体达到静电平衡状态的过程)
(3)静电平衡的条件
问题：通过以上分析，处于静电平衡状态的导体，其内部场强有何特点？
处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。
内部的场强指源电场与感应电荷电场的合场强。
思考讨论
长为L 的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q 的点电荷放在与棒的左端距离为R 的地方，如图，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？ 解答：达静电平衡后，O 点处场强为零，则E 感＝E 源＝k 2)2
(L R Q ，E 感方向与E 源方向相反，即指向点电荷＋q 。
(4)静电平衡导体的性质
从静电平衡的条件出发可以得到如下的几点推论：
①处于静电平衡状态的导体，表面上任何一点的场强方向都跟该点的表面垂直。
用反证法分析：如果表面上某一点的场强方向与该点的表面不垂直，该点的场强应有沿表面的切向分量，就会使导体表面的电荷发生宏观的定向移动，这与静电平衡是矛盾的，故处于静电平衡状态的导体，表面上任何一点的场强方向都跟该点的表面垂直。
②处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体的外表面上。
提问：处于静电平衡状态的导体，其内部会不会有电荷？
用反证法分析：处于静电平衡状态的导体，其内部如有电荷，则此电荷必然产生电场，因而导体内部的电场强度就不为零，导体内部的自由电子会受电场力而移动，这与静电平衡是矛盾的，故内部不会有电荷。
演示证明：
a．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外表面接触一下，再让D与A的金属球接触一下，如此重复多次，发现A的箔片渐渐张开。
结论：说明C的外表面上有电荷；
b．重做上边实验，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。
结论：说明C的内表面不带电。
刚才实验中的C带电后，属于一孤立的带电体，稳定后也处于静电平衡状态。
总结：静电平衡下的导体，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＝0，即静电平衡下的空腔导体的内部场强也处处为零。
2、静电屏蔽
问题：将验电器放在带正电的金属球A的附近，验电器上的箔片会张开吗？
演示：使带电的金属球靠近验电器。
现象：验电器的箔片张开。
结论：因为验电器的金属杆处于金属球A的电场中，由于静电感应，它的金属球将带负电，而它的另一端──箔片将带正电，因而两箔片相斥而张开。
问题：若用金属网罩将验电器罩住，验电器的箔片还会张开吗？
演示：使带电的金属球靠近验电器，事先用金属网罩把验电器罩住。
现象：验电器的箔片不张开。
结论：因为金属网罩处于A上正电荷产生的电场中，网罩上的电荷将重新分布，最后达到静电平衡。
此时，网罩内部的电场强度为零，验电器上将不带电，因而箔片合拢。
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。
(1)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。
(2)静电屏蔽的应用
静电屏蔽是电场中的导体达到静电平衡时，其内部场强为零的理论的直接应用。
根据静电屏蔽，就应该知道小鸟为什么能在带电的金属鸟笼为“安然无恙”的道理了。
静电屏蔽的应用有：电子仪器外套金属网罩，通讯电缆外包一层铅皮等。
巩固练习
(1)回答下列问题：①两导体B与C接触后，B与带正电的A靠近放置，由于静电感应，B 上带负电，C上带正电。
此时若用手摸一下导体C，什么电流过人身而入地？
②若不用手摸C，而是摸一下B，问什么电荷通过人体而入地？
答：当手摸C时，导体B、C、人体、地球就组成一个导体，此导体处于A的电场中，由于静电感应，靠近A的一端带负电，而远离A的一端──地球带正电.所以C上的正电荷入地。
当手摸B时，情况同上，仍是正电荷入地。
(2)在演示的实验装置中，怎样才能使已带电的金属小球D上的电荷全部传给法拉第圆筒C 呢？
答：只需将D与C筒的内壁接触一下即可。
因为当D与C的内壁接触时，D变为筒的内壁的一部分，当C与D组成的整个导体达到静电平衡时，导体内部不可能有电荷，所以D上的电荷全部移到导体外表面上。
小结
通过本节课的学习，主要学了以下几个问题：
1．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的特点：
①内部场强处处为零。
②处于静电平衡状态的导体，表面上任何一点的场强方向都跟该点的表面垂直。
③电荷只分布在导体的外表面上。
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。
板书设计:
§ 1.7静电现象的应用
1、静电平衡状态
(1)静电平衡
当导体中的电荷静止不动，从而场强分布不随时间变化时，导体就达到了静电平衡。
(2)静电平衡状态
导体中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态。
(3)静电平衡的条件
处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。
(4)静电平衡导体的性质
①处于静电平衡状态的导体，表面上任何一点的场强方向都跟该点的表面垂直；
②处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体的外表面上。
2、静电屏蔽
(1)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。
(2)静电屏蔽的应用
电子仪器外套金属网罩，通讯电缆外包一层铅皮等。
教学后记:
静电平衡状态及静电平衡下的导体的特点是本节的关键.对这点的教学，教材重视了两方面的处理：一是重视推理的过程，教学中务必使学生清楚地知道推理过程，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；二是重视实验，使学生在理论和实际的结合中理解知识。
对静电屏蔽的讲解，同样需要使学生在理论和实际的结合中理解知识.在使学生理解把导体挖空这个推理过程的同时要做好实验，让学生清楚地看到静电屏蔽现象。