静电现象的应用导学案

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，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零 3．知道静电屏蔽及其应用

4．经历分析放在电场中的导体达到静电平衡的过程 重点：

理解静电平衡的条件和特点解决问题的方法 难点：

1．理解静电平衡的条件和特点；2．理解静电屏蔽及其应用 教学方法：

推理归纳法、问题解决法、实验法

．电场的基本特性： 2．金属导体的特征：

由做热振动的 和做无规则热运动的 组成

3．静电感应现象指

4．静电感应现象的实质是

1.放在电场中的导体是怎样达到静电平衡的

2.达到静电平衡状态的导体有什么特点

3.导体上的电荷是如何分布的怎样证明与分析

4.什么是尖端放电为什么会发生尖端放电

5.什么是静电屏蔽它有什么应用

【探究一】静电平衡状态下导体的电场是怎样的

1．问题：一个不显电性的金属中

性导体放在电场中为何两端又能显示

出电性呢引入金属导体后会对空间各

点的场强有影响吗是什么作用使金属

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

2．理论分析：

3．结论：

4．如图在静电感应时用手摸一下导体，再移走源电荷，则导体带什么电

若将导体接地则情况如何左端接地呢

5．静电平衡的特点：

⑴内部场强（如果不满足则自由电子将直至）

⑵导体的表面是，整个导体是。☆☆小试牛刀1：

如图所示，A、B是两个架在绝缘支座上的金属球，都不带电，中间用导线连接，现用一带正电的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去导线，然后移走C球，则A、B带电情况（）

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．以上说法都不正确

【探究二】导体上电荷的分布

演示法：

1.拉第圆筒实验

2．结论：净电荷分布在导体导体表面附近电场线与表面导体尖端处电荷密度

面

反证法：若内部有自由电荷，则内部场强，导体就不是处于静电

平衡状态

4

上图空间实际电场分布，不会出现虚线电场线（为什么）

【探究三】尖端放电

1．导体尖端的电荷密度大，给周围环境带来了什么影响

2．尖端放电现象给我们什么启示有哪些应用

净电荷只分布在，内表面，空腔内没有。

2.静电屏蔽:

外部电场对内部仪器没有影响。若将源电荷置于空腔

内，则外对

内没有影响，但内对

外有影响。

实验演示：将收音机置于金属网罩内则声音大小减小

若将球壳接地，则内外各不影响

3.应用:

电学仪器和电子设备外面套有金属罩；

通信电缆版面包一层铅皮；

高压带电作业人员穿金属网衣；

通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号弱。

☆☆小试牛刀2：

如图所示，在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一正电荷，试分析A、B、C三点的场强（）

A．E A≠0 ，E B =0 ，E C =0

B．E A≠0 ，E B ≠0 ，E C =0

C．E A≠0 ，E B≠0 ，E C ≠0

D．E A=0 ，E B ≠0 ，E C =0

题型一：对静电平衡的理解及应用

[例题1]长为L的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为＋q的点电荷放在距导体棒左端R处，如图所示，当导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点处产生的电场强度大小等于________，方向________。

[审题指导] 解答本题时应把握以下两点：

(1)导体内的电场强度是点电荷形成的电场与感应电荷形

成的电场的矢量和。

(2)感应电荷的电场强度与点电荷q的电场强度等大反向。

规律方法：

根据场源电荷和感应电荷在导体内部电场的合电场强度为零的特点，可知在导体内部的同一点，感应电荷电场的电场强度与场电荷电场的电场强度大小相等，方向相反。因此，可将求解感应电荷电场在导体内部的电场强度问题，转换为求解场电荷电场的电场强度的问题。

[变式训练1]一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为E a、E b、E c，三者相比，则( )

A．E a最大B．E b最大

C．E c最大D．E a＝E b＝E c

题型二：对静电屏蔽现象的理解

五、应用学习

[例题2如图所示，一个不带电的导体球N，置于空心导体球M附近，现将另一个带电荷量为Q的金属球放于空腔导体M内，则( )

A．若M接地，N上无感应电荷

B．若M不接地，且M原来不带电，N上无感应电荷

C．若M不接地，且M原来不带电，N上有感应电荷

D．若M不接地，且M原来带电，N上一定有感应电荷

[思路点拨] M接地，起到屏蔽外部的作用，只有M内

有电场，N上当然就没有感应电荷；若M不带电，也不接地，在M内外都有发散电场。

借题发挥：

不接地的空腔可以屏蔽外界电场，接地的空腔可以屏蔽内部的电场，其本质都是由于激发电场与感应电场叠加的结果，分析中应特别注意分清原电荷产生的电场，感应电场以及叠加后的合电场。

[变式训练2]如图所示，原来不带电的金属球壳内壁接地，将一带正电的小球放入其中，但不与球壳接触，则( )

A．球壳内壁带负电

B．球壳外壁带正电

C．球壳外壁不带电

D．若将接地线去掉再移出正电荷，球壳外壁带负电

A组基础巩固

1．处于静电平衡中的导体，内部电场强度处处为零的原因是( )

A．导体内部无任何电场

B．外电场不能进入导体内部

C．所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零

D．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

2．如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后( )

A．a端的电势比b端的高

B．b端的电势比d点的低

C．a端的电势不一定比d点的低

七、当堂检测??

六、自我知识建构