,欄目導(dǎo)引,新知初探,自主學(xué)習(xí),要點探究,講練互動,尋規(guī)探法,思維啟迪,知能演練,輕松闖關(guān),課時,作業(yè),第,1,章靜電場,第,4,節(jié)電場中的導(dǎo)體,第,1,章靜電場,第4節(jié)電場中的導(dǎo)體第1章靜電場,學(xué)習(xí)目標(biāo),1.,知道電場強度的疊加遵循平行四邊形定則，并能用其進(jìn)行場強疊加運算,2,知道靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因及靜電平衡的概念,3,知道靜電屏蔽現(xiàn)象及其在生活中的應(yīng)用,第,1,章靜電場,學(xué)習(xí)目標(biāo)第1章靜電場,一、場的疊加原理,1,內(nèi)容：,如果有幾個點電荷同時存在，電場中任一點的電場強度等于這幾個點電荷各自在該點產(chǎn)生的電場強度的,_,2,方法：,場強的疊加遵循,_,定則,3,普遍性：,不僅,_,電場的場強可以疊加，其他,_,的場強都可以進(jìn)行疊加,矢量和,平行四邊形,點電荷,任何電場,一、場的疊加原理矢量和平行四邊形點電荷任何電場,1,場強疊加遵循平行四邊形定則，例如，圖中的,P,點的電場強度,E,為點電荷,Q,1,(,帶正電,),、,Q,2,(,帶負(fù)電,),在該點的電場強度,E,1,、,E,2,的矢量和,2,比較大的帶電體的電場，可把帶電體分成若干小塊，每小塊看成點電荷，用點電荷電場疊加的方法計算,正確理解場強的疊加原理,1場強疊加遵循平行四邊形定則，例如，圖中的P點的電場強度E,在真空中，電荷量均為,q,的異種點電荷相距,r,，則,(1),兩點電荷連線中點的場強如何？,(2),在兩點電荷垂直平分線上到兩點電荷距離均為,r,的點的場強又如何？,思路點撥,根據(jù)點電荷的場強公式和場強的疊加原理分析、計算,在真空中，電荷量均為q的異種點,B,B,高二物理魯科版選修電場中的導(dǎo)體課件,二、靜電平衡與靜電屏蔽,1,靜電平衡,(1),定義：導(dǎo)體中沒有電荷,_,的狀態(tài),(2),原理：場的矢量疊加原理,(3),特點：導(dǎo)體內(nèi)部場強,_,導(dǎo)體表面任意一點的場強方向與該處的表面,_,電荷只分布在導(dǎo)體的,_,移動,處處為零,垂直,外表面上,二、靜電平衡與靜電屏蔽移動處處為零垂直外表面上,2,靜電屏蔽,(1),定義：處于,_,狀態(tài)的中空導(dǎo)體殼，內(nèi)部場強處處為零，導(dǎo)體外殼使它的內(nèi)部不受,_,影響的現(xiàn)象,(2),應(yīng)用：電子儀器和電子設(shè)備外面都有金屬殼，通信電纜外面包有一層金屬絲網(wǎng)套，高壓線路的檢修人員要穿屏蔽服等,都是利用,_,消除外電場的影響,(3),靜電屏蔽，不但可以使金屬殼內(nèi)部不受外部電場的影響，還可以通過,_,的方法隔離內(nèi)部帶電體對外界的影響,靜電平衡,外部電場,靜電屏蔽,金屬殼接地,2靜電屏蔽靜電平衡外部電場靜電屏蔽金屬殼接地,1,靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的三個特征,(1),內(nèi)部場強處處為零,其本質(zhì)是指電場強度,E,0,與導(dǎo)體的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強,E,的合場強為零，即感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)任一點的場強,E,與外電場在該點的場強,E,0,大小相等，方向相反,(2),表面附近任一點的場強方向與該點的表面垂直,(3),靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體是個等勢體，表面是個等勢面,靜電平衡的理解,1靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的三個特征靜電平衡的理解,2,導(dǎo)體上的電荷分布規(guī)律,(1),導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷，電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面,(2),電荷在導(dǎo)體表面的分布往往是不均勻的，越是尖銳的地,方，電荷的密度越大，外部附近的場強也越強，凹陷部分幾乎沒有電荷,2導(dǎo)體上的電荷分布規(guī)律,3,靜電平衡的兩種方式,屏蔽外電場,屏蔽內(nèi)電場,圖示,3靜電平衡的兩種方式屏蔽外電場屏蔽內(nèi)電場圖示,屏蔽外電場,屏蔽內(nèi)電場,實現(xiàn)過程,最終結(jié)論,本質(zhì),因場源電荷產(chǎn)生的電場與導(dǎo)體球殼表面上感應(yīng)電荷在空腔內(nèi)的合場強為零，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)，對內(nèi)實現(xiàn)了屏蔽,當(dāng)空腔外部接地時，外表面的感應(yīng)電荷將因接地傳給地球，外部電場消失，對外起到屏蔽作用,導(dǎo)體內(nèi)空腔不受外界影響,接地導(dǎo)體空腔外部不受內(nèi)部電荷影響,靜電感應(yīng)與靜電平衡,屏蔽外電場屏蔽內(nèi)電場實現(xiàn)過程最終結(jié)論本質(zhì)因場源電荷產(chǎn)生的電場,(2014,泉州高二檢測,),將懸掛在細(xì)線上的帶正電的小球,A,放在不帶電的金屬空心球,C,內(nèi),(,不和球壁接觸,),，另有一懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電的小球,B,向,C,靠近，如圖所示，以下說法正確的是,(,),A,A,往左偏離豎直方向，,B,往右偏離豎直方向,B,A,的位置不變，,B,往右偏離豎直方向,C,A,往左偏離豎直方向，,B,的位置不變,D,A,和,B,的位置都不變,B,(2014泉州高二檢測)將懸,解析,帶正電的小球,A,放在不帶電的空心球,C,內(nèi)，通過靜電感應(yīng)，空心球外殼帶正電，內(nèi)壁帶負(fù)電，因此，金屬空心球,C,和帶負(fù)電小球,B,帶異種電荷，所以,B,受球,C,的吸引往右偏離豎直方向而由于空心球,C,能屏蔽小球,B,所產(chǎn)生的外部電場，使小球,A,不受外電場的作用，故它的位置不變，故選項,B,正確,解析帶正電的小球A放在不帶電的空心球C內(nèi)，通過靜電感應(yīng)，,名師點評,(1),研究電荷的運動狀態(tài)，必須把握住電荷的受力情況,(2),空腔可以屏蔽外界電場，接地的空腔可以屏蔽內(nèi)部的電,場，對于電場中的導(dǎo)體一定要明確內(nèi)部場強處處為零，導(dǎo)體表面處電場線與導(dǎo)體垂直的特點,名師點評,2,(2014,吉林龍井高二檢測,),如圖，用起電機使金屬鳥籠帶電,站在金屬架上的鳥安然無恙，且不帶電，其原因是,(,),A,鳥的腳爪與金屬架絕緣,B,鳥籠內(nèi)場強不夠大，不至于電死,C,因為鳥籠是空的，起電機無法使,鳥籠帶電,D,鳥籠內(nèi)部場強為零，電荷分布在,鳥籠的外表面,解析：由于靜電平衡，金屬鳥籠對內(nèi)部起到屏蔽作用，電荷只分布在外表面，使鳥籠內(nèi)部場強為零，故選項,D,正確,D,2(2014吉林龍井高二檢測)如圖，用起電機使金屬鳥籠帶,感應(yīng)電荷場強的求解方法,1,靜電平衡時，導(dǎo)體內(nèi)存在兩個電場，外電場,E,0,和感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的附加電場,E,，在導(dǎo)體內(nèi)部各位置，附加電場,E,與外電場,E,0,方向相反、大小相等，導(dǎo)體內(nèi)各位置的合場強為零，自由電荷所受合力為零,2,求解靜電平衡狀態(tài)下感應(yīng)電荷的場強基本步驟是：先求解外電場在該處場強的大小和方向，再利用導(dǎo)體內(nèi)部合場強處處為零和電場的疊加原理，求解感應(yīng)電荷在該處的場強此場強與外電場大小相等，方向相反,感應(yīng)電荷場強的求解方法,范例,如圖，長為,L,的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為,q,的點電荷置于導(dǎo)體棒的左側(cè)，并在導(dǎo)體棒的軸線上，,q,距導(dǎo)體棒的左端點為,R,，,C,為導(dǎo)體棒的中點，在導(dǎo)體棒達(dá)到靜電平衡后，導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在,C,點產(chǎn)生的場強大小為,_,，場強方向,_,思路點撥,解此題的關(guān)鍵是掌握靜電平衡的原理及靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體特點,4,kq,/(2,R,L,),2,沿軸線向左,范例如圖，長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為q,高二物理魯科版選修電場中的導(dǎo)體課件,名師歸納,靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零，即感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強與外電場的場強等大反向，本題中感應(yīng)電荷的分布不能夠看成點電荷，所以不能用點電荷的公式來求解,.,名師歸納靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零，即感應(yīng)電,本部分內(nèi)容講解結(jié)束,按,ESC,鍵退出全屏播放,本部分內(nèi)容講解結(jié)束按ESC鍵退出全屏播放,