静电感应与静电屏蔽
电场中的导体与电介质
电场中的导体与电介质一般的物体分为导体与电介质两类。
导体中含有大量自由电子；而电介质中各个分子的正负电荷结合得比较紧密。
处于束缚状态，几乎没有自由电荷，而只有束缚电子当它们处于电场中时，导体与电介质中的电子均会逆着原静电场方向偏移，由此产生的附加电场起着反抗原电场的作用，但由于它们内部电子的束缚程度不同。
使它们处于电场中表现现不同的现象。
1．3．1、静电感应、静电平衡和静电屏蔽①静电感应与静电平衡把金属放入电场中时，自由电子除了无规则的热运动外，还要沿场强反方向做定向移动，结果会使导体两个端面上分别出现正、负净电荷。
这种现象叫做“静电感应”。
所产生的电荷叫“感应电荷”。
由于感应电荷的聚集，在导体内部将建立起一个与外电场方向相反的内电场（称附加电场），随着自由电荷的定向移动，感应电荷的不断增加，附加电场也不断增强，最终使导体内部的合场强为零，自由电荷的移动停止，导体这时所处的状态称为静电平衡状态。
处于静电平衡状态下的导体具有下列四个特点：（a）导体内部场强为零；（b）净电荷仅分布在导体表面上（孤立导体的净电荷仅分布在导体的外表面上）；（c）导体为等势体，导体表面为等势面；（d）电场线与导体表面处处垂直，表面处合场强不为0。
图1-3-1②静电屏蔽静电平衡时内部场强为零这一现象，在技术上用来实现静电屏蔽。
金属外壳或金属网罩可以使其内部不受外电场的影响。
如图1-3-1所示，由于感应电荷的存在，金属壳外的电场线依然存在，此时，金属壳的电势高于零，但如图把外壳接地，金属壳外的感应电荷流入大地（实际上自由电子沿相反方向移动），壳外电场线消失。
可见，接地的金属壳既能屏蔽外场，也能屏蔽内场。
在无线电技术中，为了防止不同电子器件互相干扰，它们都装有金属外壳，在使用时，这些外壳都必须接地，如精密的电磁测量仪器都装有金属外壳，示波管的外部也套有一个金属罩就是为了实现静电屏蔽，高压带电作用时工作人员穿的等电势服也是根据静电屏蔽的原理制成。
静电感应、静电平衡与静电屏蔽
静电感觉、静电平衡与静电障蔽1、什么叫静电感觉金属导体中存在着大量的自由电子，在一般情况下，自由电子均匀分布在导体内部，导体不显出任何带电现象．若把导体放入电场中，导体内的自由电子碰到电场力的作用，要向着和电场相反的方向搬动．比方，把一导体 B 放入带正电的导体 A 所激发的电场中，导体 B 中的自由电子就会从左向右运动，自由电子定向运动的结果，使导体 B 的左端电子逐渐减少，因此显出带正电；同时，导体 B 的右端电子逐渐增加，因此显出带有等量的负电（由电量守恒知）以以下列图．这种导体内的正、负电荷因受外电场作用而重新分布的现象叫做“静电感觉” ．静电感觉过程中出现的电荷称为“感觉电荷” ，以以下列图的q 与就是感觉电荷．若导体 B 本来不带电，则两端的感觉电荷绝对值相等；若本来带电，则两端电量的代数和应与导体 B 原带电量同样．有时也把导体 A 上所带的电荷Q 称作施感电荷，而把导体 B 上的感觉电荷称作被感电荷．依照电力线性质能够证明，在静电感觉现象中，导体 B 右端的感觉负电荷绝对值小于等于施感电荷Q．一般情况下，导体 B 任一端的被感电荷绝对值其实不等于施感电荷绝对值，只有当被感导体 B 把施感导体 A 所有封闭时，被感导体上的被感电荷绝对值才与施感电荷绝对值相等．以以下列图，施感导体 A 处在金属球壳这个被感导体 B 中，理论上可证明．静电感觉现象给我们供应了一种起电方法．把被感导体 B 做成一个可分可合的导体组，今后放入施感导体的电场中，如图所示．待被感导体 B 由于静电感觉在左、右两端出现等量异号电荷后，我们再把它分开，以以下列图．这样即可使分开的两部分都带上电，从而达到起电的目的．摩擦起电大家都很熟悉，而且清楚地知道摩擦起电所获取的电能是由摩擦时所作的功转变而来．所以，它仍是依照能量守恒与转变定律的．这里由静电感觉的方法起电的电能忧如没有什么出处，其实不然．当我们把被感导体B 一分为二时，必定要施感导体存在，这样，当我们分开被感导体的左、右两部分时，就必定要战胜与 q 之间的静电引力而作功．最后，由此法获取的电能就是由此功转变而来的，放利用“静电感觉法”起电仍是依照能量转变与守恒定律的．2、什么叫静电平衡当一带电系统（能够是一个带电导体）中的电荷静止不动，从而电场分布不随时间变化时，我们就说该带电系统达到了静电平衡．如考虑到电荷要作热运动，那我们可换一说法：导体中（包括表面）没有电荷作走向运动的状态叫做导体的静电平衡状态．导体的特点是其体内存有大量自由电子，它们在电场作用下能够搬动，从而改变电荷分布；反过来，电荷分布的改变又会影响到电场分布（前节施感导体上的电荷Q 之因此偏聚左端就是考虑到这种影响）．因此可知，电场中有导体存在时，电荷分布和电场的分布将互相影响、互相限制，其实不是电荷和电场的任何一种分布都是静电平衡分布．必定满足必定的条件，导体才能达到静电平衡分布．导体的静电平衡条件是导体内场强各处为零．关于这个平衡条件，依照导体静电平衡的定义利用反证法极易论证．上面的论述我们并未涉及导体从非静电平衡趋于静电平衡的过程．这种过程事实上是相当复杂的，但也是短促的．下面我们仅举一个例子作定性的说明．如图（a）所示，把一个本来不带电的导体放在电场中．在导体据有的那部分空间里本来是有电场的，各处电势不相等．在电场的作用下，导体中的自由电子将发生搬动，结果使导体的一端带上正电，另一端带上负电，这就是我们已熟悉的静电感觉现象．可是，这样的过程会不会无休止地进行下去呢不会的！由于当导体两端积累了正、负电荷今后，它们也会产生一个附加的电场，与外加原电场叠加的结果使导体内、外的电场重新分布．在导体内部的方向是与外加原电场相反的，图（b）．当导体两端的正、负电荷积累到必定程度时，的数值就会大到足以把圆满抵消．此时导体内部的总电场（）各处为零，导体内部的自由电荷就不再作定向运动，导体内部左、右两端的正、负电荷也不再增加，于是导体便达到所谓的静电平衡状态．从导体静电平衡条件出发，不难推出静电平衡导体有以下几个特性：（ 1）导体内部各点的电势相等，整个导体是一个等势体，导体的表面是一个等势面．（2）导体外的场强（本质上仅指导体表面及周边处的场强）各处与它的表面垂直．（3）导体内部各处没有净电荷（即导体内部正负电荷相等而不显电性），电荷只能分布在导体的表面（包括可能的内表面，比方在导体壳内空间有电荷存在时）．导体处于静电平衡状态是有条件的、暂时的．当外电场变化时，导体就不能够保持本来的静电平衡状态，而要使电荷在导体的表面重新分布，从而达到新的平衡．值得注意的是，这里所讲的“导体内部场强各处为零”的静电平衡条件，实际上是有附加条件的．比方，导体的温度不均匀，一端保持在，另一端保持在，同时又处于电荷没有宏观运动状态——静电平衡，这时就要求有不为零的内部电场力，以平衡由温度差起源的非静电力．又如化学成分的不均匀使得导体内部有化学起源的非静电力，当它处于静电平衡时，内部也有静电力等．其余，在有些静电平衡状态下，电荷也能够存在导体内部．比方，处于静电平衡的两种金属相接触的交界面上就有电荷的齐集，这时导体也不是等势体．因此，能够认为上述平衡条件是对均匀（包括物理均匀和化学均匀的）导体而言的．在一般情况下，静电平衡条件应改为导体内部可搬动的电荷所受的所有合力为零．3、什么叫静电障蔽稍作留神，即可发现，一般的电器设备，特别是精良实验仪器，都装有金属外壳（罩）．比方，示波管的外面就套有一个金属罩，为的是使它的内部不受外界电场的搅乱，而内部的电场也不对外界产生影响，即让金属罩（壳）把示波管障蔽起来．那么，为什么金属外壳能起到这种障蔽作用呢依照静电平衡知识，电场中的导体，无论是实心的仍是中空的，由于静电感觉而使电荷在导体的表面重新分布，当达到静电平衡后，导体内部（包括导体空腔内）任意一点的场强为零．装了金属外壳使金属外壳感觉带电，但电力线不能够穿入壳内．另一种情况是使带电体的电场不对外界产生影响．这能够把带电体后，能够使处在金属外壳内部的任何电器设备、实验仪器不再受外电场的影响，保持静电平衡状态．如图是用电力统表示仪器金属外壳的障蔽作用．壳外的带电体能A 放在一个金属壳 B 内，见图（ a）．同样，由于静电感觉，在壳的内表面面分别带有等量异号的电荷，待壳达静电平衡时，壳内场强各处为零，并无净电荷．当壳表面面存在电荷时，壳外就有电场，这样还不能够起到障蔽的作用．若是我们把金属外壳接地，见图（b），则壳表面面上的感觉正电荷就由于接地而被中和．于是，金属壳内带电体的电场对外就不产生影响了．况可得以下结论：障蔽壳内的物体不受外电场的影响；而接地的障蔽壳内部的电场也不会影响外面，综合上述两种情这种现象叫做“静电障蔽”．关于静电障蔽我们还应该注意以下几点：（1）无论导体壳内可否有电荷，壳外电荷的分布均不影响壳内的电场．但这其实不是说壳外电荷不在壳内空间产生电场，而仅是壳外电荷与壳表面分布定的感觉电荷在壳内空间任一点的合电场为零罢了．（2）若是壳不接地，则壳内电荷将影响壳外电场，但与壳内电荷的地址没关．如一导体球壳，壳内点电荷q 在球心与偏离球心地址时，仅改变壳内电场分布，而壳外电场分布同样．（3）接地金属壳的壳内电荷分布不影响壳外的电场．但这其实不是说壳内电荷不在壳外空间产生电场，而是壳内电荷与壳内表面感觉电荷在壳外空间的合场强各处为零．以上几点的严格证明要用到电动力学中的“唯一性定理”，因超出了中学生知识范围，故此处不予介绍．4、差异与联系静电感觉、静电平衡和静电障蔽均属于静电现象．此三种现象涉及的对象同样，都是导体（带电与否不限）．另外，三种现象所处的物理背景亦同样，即都在外加电场中（电场均匀与否亦不限）．静电感觉描述的仅是导体中正、负电荷在外加电场作用下分别及重新分布现象．它贯穿在导体由非静电平衡到静电平衡为止的整个过程中．静电平衡乃是导体发生静电感觉的最后现象，静电平衡重视描述导体中自由电荷的运动状态，它既要考虑外加电场又要考虑感觉电荷激发的电场．静电平衡的讨论建立在静电感觉的基础上，它最要点、最基本的一点是导体内部合场强各处为零．静电障蔽重视研究和描述达静电平衡今后导体内外电场的互相影响问题．显然静电障蔽现象必定建立在静电平衡基础上，而现象的本质仍涉及到静电感觉，由于只有同时考虑到外加电场和导体由于静电感觉而产生的感觉电荷所激发的附加电场，才能深刻圆满地认识静电障蔽现象的本质．。
第24讲：静电感应和静电屏蔽
静电感应和静电屏蔽
静电现象
A．Q接电源的正极，且电场强度E m=E n
B．Q接电源的正极，且电场强度E m＞E n
E
C．P接电源的正极，且电场强度E m=E n
D．P接电源的正极，且电场强度E m＞E n
其电场分布是图2中的哪一个()
运动，在运动过程中()
A．小球先做减速后加速运动
B．小球做匀速直线运动
C．小球受到的静电力对
小球先做负功，后做正功
D．小球受到的静电力对小球做功为零
荷。
当达到静电平衡时()
A．导体A端电势高于B端电势
有瞬时电流通过
B．导体A端电势低于B端电势
C．导体中心O点的场强为0
D．导体中心O点的场强大小为
A．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向B．A的位置不变，B往右偏离竖直方向
C．A往左偏离竖直方向，B的位置不变
D．A和B的位置都不变
B．a＞c＞d＞b C．a＞c=d＞b D．a＜b＜c=d A．不会张开B．一定会张开C．先张开，后闭合D．可能张开
4321D B
．导体上的感应电荷在它的C点所形成的场强一定不为零
A．在B的内表面带正电荷，φB-φC=0 B．在B的右侧外表面带正电荷C．验电器的金箔将张开，φB＜φC D．B的左右两侧电势相等A．导体空腔内任意点的场强B．导体空腔内任意点的电势C．导体外表面的电荷量D．导体空腔内表面的电荷量。
物理广角2静电感应静电屏蔽
静电复印的步骤
（1）充电：由电源使硒鼓带正电。
（2）曝光：利用光学系 统将原稿的图文成像在硒鼓
上。硒鼓上有图文成像的地
方没有光照射，这里保持了
正电荷；其他没有像的地方
被光照射，正电荷被导走。
所以，硒鼓上保留了图文的
“静电潜像”。
静电复印的步骤图
（3）显影：使硒鼓上“静电潜像”吸引带负电的墨 粉，墨粉就显示出了被复印的图文。
物理广角2 静电感应 静电屏蔽
在雷雨天，楼房、树 木或人畜遭雷击是因带电 云层跟地面上导体产生静 电感应的结果。
什么是 静电感应呢?
？
一、静电感应
++ +
A
--
+++ + B+ ++
箔片张开的原因是：一个中性的金属导体，它的 原子核内正电荷和原子核外的负电荷（自由电子）， 在导体中是均匀分布的。若把导体放入电场中，导体 中自由电子就会在静电力作用下定向运动。
D
A
金属管A和悬在其中的金属丝B组 成，A接高压电源的正极，B接高 压电源的负极。这样就在管A内 形成了很强的电场，并且距B越 近的地方电场越强。
+ B
C
静电除尘器的工作原理：当
含有粉尘的空气从C进入管A时，
B附近的空气就被强电场电离成
D
正离子和电子。正离子向B运动，
在B处得到电子而还原成空气分
子。电子向A运动的过程中遇到
？
二、静电屏蔽
演 示 实 验
1．静电屏蔽：一个接地的空腔导体能够隔离内外静 电场的影响，这叫做静电屏蔽。
2．静电屏蔽的应用 高层建筑的混凝土墙体和混凝土楼板里有钢筋网， 几乎把房间屏蔽起来。所以在高层建筑里，半导体收音 机的收听效果较差。
防静电的本质是什么原理
防静电的本质是什么原理防静电的本质是通过控制和消除静电的产生和积累，以减少或避免静电对物体和人体的危害。
静电是指物体表面带有正电荷或负电荷的现象，当两个带有相反电荷的物体接触或靠近时，会发生电荷的转移，导致静电的产生和积累。
静电的产生主要有以下几种方式：1. 摩擦电荷：当两个不同材质的物体相互摩擦时，会导致电子的转移，使得一个物体带正电荷，另一个物体带负电荷。
2. 电离：当物体处于高温、高压或强电场等环境中时，分子或原子会发生电离，产生正负电荷。
3. 静电感应：当一个带电物体靠近一个导体时，导体内的电子会被排斥或吸引，导致导体表面带有相反电荷。
静电的积累会对人体和物体产生一系列的危害，如：1. 人体触电：当人体带有静电时，接触带有相反电荷的物体，会发生电荷的转移，导致人体触电，引起不适甚至危险。
2. 物体损坏：静电会对电子元件、半导体器件等敏感物体产生损坏，影响其正常工作。
3. 火灾爆炸：在易燃气体、液体或粉尘环境中，静电的积累可能引发火花，导致火灾或爆炸事故。
为了防止静电的产生和积累，采取了一系列的防静电措施，其原理主要包括以下几个方面：1. 导电接地：通过将物体与地面或大地连接，使得物体上的电荷能够迅速地流失到地面，从而减少或消除静电的积累。
导电接地可以采用导电材料、导电屏蔽等方式实现。
2. 静电消除器：静电消除器是一种能够产生相反电荷并中和静电的装置。
它通过释放相反电荷，使物体上的电荷中和，从而减少或消除静电的积累。
静电消除器可以采用电离风机、电离棒等方式实现。
3. 防静电材料：防静电材料是一种能够导电或抑制静电的材料。
它可以吸收或分散静电，减少静电的积累。
防静电材料可以采用导电聚合物、导电涂层等方式实现。
4. 静电屏蔽：静电屏蔽是一种通过包裹或覆盖物体，阻止静电的产生和积累的方法。
静电屏蔽可以采用金属网、导电涂层等方式实现。
5. 湿度控制：湿度对静电的产生和积累有一定的影响。
在干燥的环境中，静电更容易产生和积累。
初中二年级物理科目教案了解静电的感应和屏蔽
初中二年级物理科目教案了解静电的感应和屏蔽初中二年级物理科目教案：了解静电的感应和屏蔽概述：本教案旨在帮助初中二年级的学生深入理解静电的感应和屏蔽。
通过实验和讨论，学生将学会感应和屏蔽静电，并掌握相关知识和技能。
教学目标：1. 了解静电的基本知识和概念。
2. 掌握静电感应的原理和实验操作方法。
3. 理解静电屏蔽的原理和实际应用。
4. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
5. 提高学生的团队合作和沟通能力。
教学资源及准备：1. 动态白板或黑板。
2. 相关教学图片和实验器材。
3. 学生手册、练习册和笔记本。
教学过程：一、导入（10分钟）1. 教师通过问题导入，引起学生的兴趣和思考："在日常生活中，你们有没有遇到过静电现象？可以举例说明一下。
"2. 学生回答问题，教师引导他们展开对静电现象的讨论。
二、知识讲解（20分钟）1. 教师通过动态白板或黑板上的图示，简要介绍静电、带电物体及带电物体之间的相互作用。
2. 通过实例和生活中的现象，解释静电感应和静电屏蔽的概念和原理。
3. 结合实验，引导学生发现和理解静电感应和屏蔽的过程。
三、实验操作（30分钟）1. 分组进行实验：每个小组由3-4名学生组成。
2. 实验1：静电感应- 实验目的：观察静电感应的现象和原理。
- 实验步骤：a. 实验组准备：一个塑料棒和几张小纸片。
b. 教师演示并引导学生观察，用塑料棒带电后，将其靠近小纸片，观察小纸片的变化。
c. 学生讨论和记录观察结果，总结静电感应的实验规律。
- 实验讨论：学生交流实验结果和体会，教师引导他们总结和理解静电感应的原理。
3. 实验2：静电屏蔽- 实验目的：探究静电屏蔽的原理和应用。
- 实验步骤：a. 实验组准备：一个金属罩和一个带电物体（如橡皮球带负电）。
b. 教师演示并引导学生观察，将带电物体放入金属罩中，观察罩内的带电现象。
c. 学生讨论和记录观察结果，总结静电屏蔽的实验规律。
- 实验讨论：学生交流实验结果和体会，教师引导他们思考和应用静电屏蔽的场景。
静电感应和静电屏蔽
静电感应和静电屏蔽引言：在日常生活中，我们常常会遇到静电现象。
当我们脱掉毛衣时，毛衣和我们的头发之间会有明显的火花；在冬天，我们走动时，衣物和地面摩擦产生的静电会使我们感到不适。
静电感应和静电屏蔽是我们在学习和应用静电现象时不可忽视的重要概念。
本文将通过介绍静电感应和静电屏蔽的原理、应用及相关实验，让读者更好地理解和掌握这两个概念。
正文：一、静电感应静电感应是指当一物体的电荷状态发生改变时，附近其他物体也会受到影响，电荷的重新分布称为静电感应。
静电感应具有以下几个重要特点：1. 对象间的电荷传递：当两个物体接触时，电荷可以通过导电体或静电场转移到另一个物体上。
2. 电荷的分布改变：当物体A带有正电荷时，物体B接近物体A 时，物体B的某一部分会受到物体A的正电荷的排斥而产生负电荷分布。
3. 相关性：静电感应是两个物体间相互作用的结果，一个物体的电荷状态的改变会引起另一个物体的电荷状态改变。
静电感应的实验：可以通过一个简单的实验来观察静电感应的现象。
我们需要准备一个金属小球和一个塑料棒。
首先，用塑料棒摩擦金属小球，使金属小球带有正电荷。
然后将金属小球靠近一个处于自由悬挂状态的金属片，观察金属片上的现象。
可以发现，金属片上会出现一个负电荷区。
这是由于金属小球的正电荷使金属片上的电子流动，导致金属片的一边带有负电荷，另一边带有正电荷。
二、静电屏蔽静电屏蔽是指通过一定的方法，阻止或减弱静电场对周围物体的影响。
静电屏蔽主要有以下几种方式：1. 金属外壳屏蔽：金属外壳通常是用导电材料制成的，通过将需要屏蔽的物体包裹在金属外壳内部，可以防止电场对内部物体的干扰。
2. 接地屏蔽：将物体接地是一种常见的静电屏蔽方法。
通过将物体与大地连接，电荷得以流入地面，从而消除静电场的影响。
3. 屏蔽罩：屏蔽罩通常是以金属网或金属膜的形式使用，可以用于屏蔽电磁波、高频噪声等。
静电屏蔽的实验：可以通过一个简单的实验来观察静电屏蔽的效果。
高中物理复习提升-第一章静电场知识点总结
第一章 静电场知识点总结 第一讲 电场力的性质一、 电荷及电荷守恒定律1、自然界中只存在两种电荷，一种是正电，即用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；另一种带负电，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，毛皮带正电。
电荷间存在着相互作用的引力或斥力。
电荷在它的周围空间形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电荷量，简称电量。
元电荷ｅ＝1.6×10－19C ，所有带电体的电荷量都等于ｅ的整数倍。
２、使物体带电叫做起电。
使物体带电的方法有三种：（１）摩擦起电；（２）接触带电；（３）感应起电。
３、电荷既不能创造，也不能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变。
这叫做电荷守恒定律。
二、点电荷如果带电体间的距离比它们的大小大得多，带电体便可看作点电荷。
三、库仑定律１、内容：在真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
２、公式：221r Q Q kF =，Ｆ叫库仑力或静电力，也叫电场力，Ｆ可以是引力，也可以是斥力，Ｋ叫静电力常量，公式中各量均取国际单位制单位时，Ｋ＝9.0×109N ·m 2/C 2３、适用条件：（１）真空中；（２）点电荷。
四、电场强度１、电场：带电体周围存在的一种物质，由电荷激发产生，是电荷间相互作用的介质。
只要电荷存在，在其周围空间就存在电场。
电场具有力的性质和能的性质。
２、电场强度：（１）定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。
它描述电场的力的性质。
（２）q F E =，取决于电场本身，与ｑ、Ｆ无关，适用于一切电场；2rQK E =，仅适用于点电荷在真空中形成的电场。
（３）方向：规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点的受力方向相同。
（４）多个点电荷形成的电场的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。
《主题五第三节静电感应静电屏蔽》教学设计教学反思-2023-2024学年中职物理高教版21电工电子类
《静电感应静电屏蔽》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解静电感应的概念，掌握静电感应的产生条件。
2. 理解静电屏蔽的现象和原理，掌握其在生活中的应用。
3. 培养观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：静电感应现象的观察和分析，静电屏蔽原理的理解和应用。
2. 教学难点：静电屏蔽原理的深入理解，尤其是静电屏蔽的本质原因。
三、教学准备1. 准备教学用具：黑板、白板、演示实验器材、图片、实物模型等。
2. 准备教学内容：制作相关的教学PPT，准备实物模型和实验器材。
3. 安排教学时间：根据实际情况安排，确保学生能够充分理解和掌握相关知识。
教学地点：选择适合教学的场所，如教室、实验室或户外场地等。
教学方法：采用多种教学方法，如讲解、演示、实验、讨论等，以激发学生的学习兴趣和参与度。
评估方式：制定合理的评估方式，如测验、作业、实验报告等，以检查学生的学习效果和掌握程度。
注意事项：在准备和实施教学过程中，需要注意安全问题、教学资源的准备和保管、学生的参与度和纪律等。
总之，科学教育是一门实践性很强的学科，需要教师精心准备和实施教学，确保学生能够获得充分的实践经验和理论知识。
同时，教师还需要不断学习和更新自己的知识和技能，以适应科学教育的发展和变化。
四、教学过程：1. 引入课题* 通过生活实例，如用带电的梳子梳理干燥的头发，观察现象，引入静电感应。
* 回顾初中学过的电学知识，并自然过渡到本节课的主题——静电屏蔽。
2. 讲解静电感应现象* 演示实验：分别用带正电和不带电的物体接触金属小球，观察现象。
* 通过实验现象分析，得出静电感应的概念。
* 讨论：静电感应在生活中的应用。
3. 讲解静电屏蔽现象* 通过实验演示：用带电金属网罩住一个带电的验电器，观察现象。
* 讨论：静电屏蔽的应用及原理。
4. 实例分析* 分析生活中的静电屏蔽现象，如汽车车皮的静电屏蔽。
* 让学生自主讨论并分析其他可能的实例，培养学生的观察能力和思考能力。
高中物理第二册静电屏蔽
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。
高二物理静电原理知识点
高二物理静电原理知识点静电现象是物理学中重要的一部分，指的是物体之间发生的带电现象。
静电主要与电荷有关，电荷是物质所带的属性，分为正负两种。
在静电现象中，正电荷和负电荷之间产生吸引力或排斥力，这是由于它们之间的电场相互作用所导致的。
一、电荷和元素电荷在电荷的概念中，我们引入了元素电荷的概念。
元素电荷是电荷的最小单位，通常表示为e，其数值约为1.6×10^-19库仑。
原子核中带正电的质子和带负电的电子都是具有元素电荷的粒子。
质子的电荷为+e，电子的电荷为-e。
原子中质子数与电子数相等，因此原子的净电荷为零。
二、静电荷和静电力当物体带有静电荷时，我们称其为带电体。
根据电荷的性质，带电体可以分为正带电体和负带电体。
同种电荷之间的相互排斥，不同种电荷之间的相互吸引。
这种相互作用称为静电力。
三、电场和电场强度电荷周围存在一个影响区域，称为电场。
电场是由电荷产生的，可以通过电场力线表示。
电场的强弱取决于电荷的大小和距离，离电荷越近电场越强。
电场强度E定义为单位正电荷在某一点受到的电场力。
四、高斯定理高斯定理是电学中的重要定理之一，从数学上描述了电场的情况。
高斯定理表明，通过任意闭合曲面的电通量等于该曲面所包围电荷的代数和的1/ε₀（ε₀表示真空中的电介质常数）。
五、电场中的电势能和电势差在电场中，电荷具有电势能。
电势能是指电荷在电场中由于位置发生变化而具有的能量。
电势差是指单位正电荷从一个点移动到另一个点时，电势能的变化。
电势差等于单位正电荷从一个点到另一个点时所做的功。
六、电容和电容器电容指的是电荷与电势之间的关系。
电容器是能够存储电荷的装置。
电容是指电容器对单位电压的响应能力，其计量单位为法拉（F）。
七、静电感应和静电屏蔽静电感应是指当一物体靠近带电体时，由于电荷重新分布，使物体上的电荷分布发生改变。
静电屏蔽是指用导体将带电体与外部环境隔离开，以减少或消除电荷对外界的影响。
八、静电除尘和静电喷涂静电除尘是利用带电粒子对灰尘进行吸附和收集的方法。
《主题五 第三节 静电感应 静电屏蔽》教学设计教学反思
《静电感应静电屏蔽》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解静电感应的概念，掌握静电感应的产生条件。
2. 理解静电屏蔽的现象和原理，掌握其在生活中的应用。
3. 培养观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：静电感应的产生条件和静电屏蔽的现象和原理。
2. 教学难点：静电屏蔽的原理和应用，以及其在复杂生活环境中的应用分析。
三、教学准备1. 准备教学用具：黑板、白板、投影仪、实验器材等。
2. 准备教学视频：展示静电感应和静电屏蔽现象的视频。
3. 准备实例：生活中静电屏蔽现象的实例，供学生讨论和分析。
4. 设计课堂互动问题，引导学生积极思考和讨论。
四、教学过程：1. 引入课题* 通过展示图片或视频，让学生观察静电现象，并引导他们思考产生的原因。
* 提问：你们在生活中见过哪些静电现象？* 引导学生猜测静电产生的原因，并简要解释。
2. 讲解静电感应* 介绍静电感应现象：金属导体在接触带电体后，导体的电荷分布发生变化，产生静电荷。
* 讲解静电感应的特点：静电感应产生的电荷只分布在导体的表面，且导体内部没有电荷分布。
* 引导学生理解静电感应的原理和特点，并通过实验验证。
3. 讲解静电屏蔽* 介绍静电屏蔽现象：当一个带电导体放置在一个不带电的金属壳或者导体空腔内时，内部不会产生电荷，且内部也不受带电导体影响。
* 讲解静电屏蔽的特点：静电屏蔽产生的条件是金属外壳或导体空腔必须接地或者与电场隔离。
* 引导学生理解静电屏蔽的原理和特点，并通过实验验证。
4. 应用举例* 列举生活中常见的静电屏蔽现象，如：高压电线、电视塔等。
* 让学生思考静电屏蔽在实际应用中的优点和缺点，并讨论可能的改进方案。
5. 探究实验* 设计实验让学生观察金属球在接触带电体前后电荷分布的变化，以及金属球对外部电场的影响。
* 引导学生观察实验现象，并解释实验结果。
6. 总结回顾* 回顾本节课所学的知识点，包括静电感应和静电屏蔽的产生原理、特点和应用。
静电实验原理
静电实验原理
1. 静电感应实验
用带电物体靠近一个导体,导体内部的电荷会重新分布,即发生静电感应现象。
通过这个实验可以验证静电感应定理。
2. 静电斥力实验
用两个同种带电物体(正正或负负相斥)靠近,会相互排斥,从而证实同种电荷之间存在斥力。
3. 静电引力实验
用正负不同种类的带电物体靠近,会相互吸引,从而证实异种电荷之间存在引力。
4. 静电放电实验
在两个不同电位的物体之间形成电火花或电晕放电,说明它们之间存在高电位差。
5. 静电屏蔽实验
用导体罩将带电体包裹起来,内部物体将被屏蔽不受静电场影响,验证了静电屏蔽效应。
6. 静电计实验
利用静电场改变金属箔或悬丝的形状或位置,通过观测变化来测量电荷大小和电场强度。
通过这些基本静电实验,可以直观地观察和体会静电场的存在,验证相关定理和公式,加深对静电学基本概念的理解。
关于静电屏蔽的原理及应用
关于静电屏蔽的原理及应用物理系本科1102班谷圣文摘要空腔导体可以屏蔽外电场，而使内部物体不受任何外电场的影响，叫做“静电屏蔽”。
主要讲述静电屏蔽的含义及主要应用。
关键词静电屏蔽；场强；电势。
引例1为什么把鸟放入一个用金属网制成的鸟笼中，再把鸟笼放入高压电场中，鸟会安然无恙呢？2为什么坦克敢闯高压电网，难道坦克兵不怕触电吗？二、静电平衡状态（一）定义：导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态叫做静电平衡状态。
静电平衡状态（二）处于静电平衡状态导体的性质(1)导体内部的场强处处为零。
(2)导体表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。
(3)导体所带的净电荷只分布在导体的外表面上，导体内部没净电荷。
(4)处于静电平衡状态的导体是等势体，导体表面是等势面。
（三）静电平衡条件,导体表面是等势面lEd⊥d=⋅=∆-lEUd=⋅=⎰ABABlEU三、静电屏蔽处于静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零。
空腔导体（不论是否接地）的内部空间不受外电荷和电场的影响；接地的空腔导体，腔外空间不受腔内电荷和电场影响，这种现象称为静电屏蔽。
静电屏蔽分为外屏蔽和全屏蔽。
空腔导体在外电场中处于静电平衡，其内部的场强总等于零。
因此外电场不可能对其内部空间发生任何影响。
若空腔导体接地时，外表面上的感应电荷被大地电荷中和，所以不带电荷。
金属空腔是零等势体。
若空腔导体接地，且腔外有带电体时，外表面上的感应电荷被大地电荷部分中和，所带电荷的多少必须保证腔内、腔内表面、腔外表面以及腔外电荷在导体内产生的场强为零，即满足静电平衡条件。
金属空腔是零电位。
当空腔导体接地时金属空腔是零等势体，由静电场边值问题的唯一性定理可以证明：此时壳内的任何电场都不影响外界，也不受外界影响。
三、对静电屏蔽的总结理论基础在静电平蘅状态下，不论是空心导体还是实心导体，不论导体本身带电多少，或者导体是否处于外电场中，必定为等势体，其内部场强为零。
下面我们以封闭导体内的电场为例对静电屏蔽做一讨论。
静电屏蔽讲解
一．静电感应现象： ：
静电屏蔽
放入电场中的导体，其内部的自由电子在电场力的作用 下向电场的反方向作定向移动，致使导体的两端分别出现等 量的正、负电导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态叫做静电平衡状态。
处于静电平衡状态导体的性质
(1)导体内部的场强处处为零。 (2)导体表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。 (3)导体所带的净电荷只分布在导体的外表面上，导体内部没有净电荷。 (4)处于静电平衡状态的导体是等势体，导体表面是等势面。
三、静电屏蔽：
具有空腔的金属导体在静电平衡状态下，不仅导体内 部场强为零，而且腔内场强也为零，因而置于腔内的物体 不受外界电场的影响，这种作用叫静电屏蔽。
作业：
1、A、B、C为三个点电荷，带电量和质量都相同，电量为q，质量为m， 相距皆为2a，组成一个等边三角形。现将A、B固定，C能以A、B连线为 轴，以C到A、B连线的距离为半径，在垂直于A、B连线的平面上作匀速 圆周运动，则三个点电荷电性的规律为______，角速度ω 大小为______。 2、如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平 向右的匀强电场区域，场强E=3×104N/C．在两板间用绝缘细线悬挂一个 质量m=5×10-3kg的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的夹角 θ=60°．取g=10m/s2．试求： (1)小球的带电量和电性； (2)悬线的拉力； (3)若小球静止时离右板d=5 3 102 m剪断悬线 后，小球经多少时间碰到右极板？ 3、如图所示，质量为m ，带电量为 q的小球，在P 点具有沿PQ方向的初速度v ，为使小球能沿PQ方向 运动，所加的最小匀强电场方向如何？场强大小多 大？加上最小的电场后，小球经多长时间回到P点？
什么是静电力
什么是静电力静电力，也称为静电吸引力或静电斥力，是指两个带电物体之间由于电荷不平衡而产生的相互作用力。
它是电学中的一个基本概念，与电流、电阻、电势差等概念密切相关。
1.电荷：电荷是静电力产生的基础，分为正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2.库仑定律：库仑定律是描述静电力的一条基本定律，由法国物理学家库仑提出。
库仑定律表明，两个静止点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
3.电场：电场是描述电荷对周围空间产生影响的概念。
电场强度是电场在某一点上的力与电荷量的比值。
正电荷在电场中受到的力方向与电场强度方向相同，负电荷受到的力方向与电场强度方向相反。
4.电势：电势是描述电场在某一点上对单位正电荷做功的能力。
电势差是两点间电势的差值，等于从一点移动单位正电荷到另一点时电场力做的功与电荷量的比值。
5.静电力与物体的运动：静电力可以使物体带电，改变物体的运动状态，如吸引或排斥其他带电物体。
静电力也可以使带电物体在电场中受到电势差的作用下发生移动。
6.静电感应：静电感应是指当一个带电物体靠近一个中性物体时，中性物体上的电荷会重新分布，产生一个与带电物体相反的电荷区域。
这种现象在日常生活中常见的例子有塑料棒吸引碎纸屑等。
7.静电屏蔽：静电屏蔽是指一个带电物体附近的导体能够阻挡静电场的传播。
这是因为导体表面的自由电荷会重新分布，使得导体表面附近的空间内的电场强度为零。
8.静电力在现实生活中的应用：静电力在现实生活中有许多应用，如静电除尘、静电喷涂、静电复印等。
这些应用都是利用静电力来实现对物体表面的清洁、涂覆或复制。
以上就是关于静电力的基本知识点，希望对您有所帮助。
习题及方法：1.习题：两个点电荷分别为+Q和-Q，它们之间的距离为r。
求它们之间的静电力大小。
解题方法：根据库仑定律，两个点电荷之间的静电力大小为F = k * Q * (-Q) /r^2，其中k为库仑常数。
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7-4 静电感应与静电屏蔽
一、静电感应现象下金属导体的三种情况
1实心导体：在静电平衡时，导体内部无净电荷，电荷只分布在导体表面
2有空腔但空腔不带电导体：静电平衡时，空腔内无电荷时，电荷分布在外表面上（内表面无电荷）
3有空腔且空腔带电导体：当空腔内有电荷时,内表面因静电感应出现等值异号的电荷，外表面有感应电荷（电荷守恒）
带电导体尖端附近电场最强
二、导体表面电荷分布规律与场强大小
1、处于静电平衡时，导体表面电场强度的大小与该表面电荷面密度成正比，表述如下（σ是电荷面
密度）：
2、导体表面电荷与场强分布规律是：σ增大，E增大；σ减小，E减小。
注意： 1、这个电场强度E指的是某一点的场强，但是是由整个导体产生的，而不是导体上某一小块的面积S 产生的
2、E表示的是导体表面附近的场强
得到σ反比于
三、静电屏蔽
①屏蔽导体外电场
1）解释：导体放入电场中，产生静电感应，感应电荷分布在导体表面，导体内和空腔中的E处处为0，故可用空腔来屏蔽外电场，使腔内的物体不受外电场的影响。
2）引申：空腔导体可以屏蔽外电场, 使空腔内物体不受外电场影响.这时,整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等
②屏蔽导体腔内电场
球壳接地，球壳外表面不带电，球壳外层内表面带同号电荷，导体实心部分没有电场强度。
③接地问题
1、外球接地后的电势为0.原来分布在外球外表面的电荷由于接地而被中和，因此外表面无电荷分布，外球内表面仍分布有-Q A,所以外球带电量为-Q A。
由于接地后已处于静电平衡状态，外球与接地线上都没有电荷作宏观的定向移动，因此剪断接地线重新将外球与地绝缘，不会影响外球的带电量-Q A和电势0。
2、以第二小点的图为例，在外球带电-QA并与地绝缘的情况下，把内球接地，则VA=0.同时内球的带电量变为qA，因静电感应，外球的电荷-QA将重新分布，静电平衡时，外球内表面分布有-qA，外球外表面分布有-QA+qA(电势的叠加原理)
四、重要例题
1、有一外半径和内半径的金属球壳，在球壳内放一半径的同心金属球，若使球壳和金属球均带有的正电荷，问两球体上的电荷如何分布？球心的电势为多少？
2、导体球上有电荷q ，球壳上电量Q ，求：
1).两球的电势和电势差；
2).用导线把球和球壳连接在一起后，求两球的电势和电势差；
3).外壳接地，求两球电势和电势差；
4).外球离地面很远，内球接地，情况如何？
1、)(π411
2303R Q q R q R q V ++-=ε 2、 3、
4、 =
3、如下
102π41R Q q V +=ε)(π412302332R q R q V V U -=-=ε1023π41R Q q V V +==ε02112=-=V V U )(π41230332R q R q V U -==ε02=V Q R R R R R R R R U V )(41
22331023322++---=πε102π41R Q q V +'=ε
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