高中物理第1章静电场第4节电场中的导体课堂互动教案鲁科版选修3_1

高中物理第1章静电场第4节电场中的导体课堂互动教案鲁

科版选修3_1

课堂互动

三点剖析

一、场强叠加原理

1.同一直线上的场强叠加时，方向相同的两个电场的合场强等于两场强之和，方向与分场强方向一致；方向相反的两个电场的合场强等于两场强之差，方向与场强大的那个分场强的方向一致.

2.不在同一直线上的场强叠加时，其合场强的计算遵守平行四边形定则.

【例1】如图1-4-1所示，A、B、C三点为一直角三角形的顶点，∠B ＝30°.现在A、B两点放置两个点电荷qa、qb，测得C点场强方向与AB平行，问qa带什么电?qa∶qb是多少?

图1-4-1

图1-4-2

解析：由A、B在C点产生的场强Ec，可作出矢量图（如图1-4-2所示），可知A一定带负电，且Ea∶Eb=，又Ea=k，Eb=k，所以:=，即qa∶qb==1∶8.

答案：负电1∶8

二、静电平衡和静电屏蔽

1.导体在静电平衡状态下的重要特性

（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，电荷只分布在导体的外表面上.

2.静电屏蔽的应用

静电屏蔽不但可以使金属壳内部不受外部电场的影响，还可以通过用金属壳接地的方法隔离内部带电体对外界的影响.

【例2】如图1-4-3所示，在真空中把一绝缘导体向带负电的小球缓慢地靠近，但不相碰，则下列结论中正确的是( )

图1-4-3

A.B端的感应电荷越来越多

B.导体内的场强越来越大

C.感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强

D.感应电荷在M点和N点产生的场强相等

解析：绝缘导体向带电体移动的过程中，导体中的自由电荷（电子）受到外电场的作用力变大，使电荷不断地做定向移动，由于导体移动缓慢，所以移动导体的过程可将导体视为总是处于静电平衡状态，在导体内部的场强（感应电荷的场强和外电场场强的叠加）应等于零，要使合场强等于零，感应电荷在M、N两点的场强跟电荷Q在M、N 两点的场强要满足大小相等、方向相反，再由E=k可得感应电荷在M 点产生的场强大于在N点产生的场强.正确选项为A、C.

答案：AC