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高二物理人教版选修31 1.7静电现象的应用教案(3)问题：1.在源电荷的电场中引入金属导体后会对空间各点的场强有影响吗？2．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？3．静电平衡后金属导体内部有电场吗？答：1.使空间电场重新分布。
2．源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动。
3．静电平衡状态：导体(包括表面)中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态。
发生静电感应后的导体，两端面出现等量感应电荷，感应电荷产生一个附加电场E附，这个E附与原电场方向相反，当E附增到与原电场等大时，（即E附与E外），合场强为零，自由电子定向移动停止，这时的导体处于静电平平衡状态。
注意：这没有定向移动而不是说导体内部的电荷不动，内部的电子仍在做无规则的运动。
2．静电平衡状态下导体的特点（1）内部场强处处为零，电场线在导体内部中断。
导体内部的电场强度是外加电场和感应电荷产生电场这两种电场叠加的结果。
（2）整个导体是等势体，表面是个等势面；导体表面上任意两点间电势差为零。
（因为假若导体中某两点电势不相等，这两点则有电势差，那么电荷就会定向运动）（3）表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直；（因为假若内部场强不为零，则内部电荷会做定向运动，那么就不是静电平衡状态了）（4）净电荷分布在导体的外表面，内部没有净电荷。
曲率半径小的地方，电荷密度大，电场强，这是避雷针的原理。
理论证明：中性导体带电后，由于同种电荷相互排斥，净电荷只能分布在表面。
反证法：若内部有净电荷，则内部场强不为0，导体就不是处于静电平衡状态。
(4)导体表面附近的电场线与表面垂直。
(5)静电平衡时导体周围电场分布：上图空间实际电场分布，不会出现虚线电场线。
例1．如图所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢靠近(不接触，且未发生放电现象)时，下列说法中正确的是( )A. B端感应电荷越来越多B．导体内部场强越来越大C ．导体的感应电荷在M 点产生的场强大于在N 点产生的场强D ．导体感应电荷在M 、N 两点产生场强相等解析：绝缘导体移近带负电的小球P 时，导体中自由电子受到带负电小球P 的电场作用变大，使自由电子不断地向B 端移动，A 、B 两端感应电荷不断增多，故A 选项正确。
1.7 静电现象的应用一静电平衡状态下导体的电场1.静电感应现象如图甲所示，将一带电的金属导体放到场强为 E0的静电场中，导体内的自由电子在静电力的作用下逆着电场线定向移动，使导体一侧聚集负电荷，而导体另一侧却聚集等量的正电荷，这种现象就是静电感应现象。
2.静电平衡状态如图乙所示，金属导体中自由电子受到导体周围电场的静电力作用后向左移动，在右侧出现多余正电荷，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，直到导体内部各点的合场强等于零为止，于是导体内的自由电子不再发生定向移动，我们就说导体达到了静电平衡状态，如图丙所示。
3.静电平衡状态的特点（1）处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零。
导体内部每一点都有两个场强，叠加的结果使得该点合场强为零。
不能说导体内部没有电场。
电势具有相对性，取决于零电势点的选取，故导体的电势不一定为零。
（2）导体表面任一点的场强方向与该处的表面垂直。
（3）处于静电平衡的导体是个等势体，导体表面是个等势面，电荷在等势体内或等势体表面运动时，电场力不做功。
（4）对一孤立的带电导体，可视为导体处于自己所带电荷的电场中，达到静电平衡时，也有以上特点。
二静电平衡状态的导体上电荷的分布尖端放电1.带电导体导体内部没有电荷，静电荷只能分布在外表面上，电荷在导体的外表面上的分布往往是不均匀的，越尖的地方，电荷分布的密度越大，凹陷的地方几乎没有电荷。
2.带电球壳所有电荷都分布在球外表面上，球壳内部没有静电荷；球壳内场强为零；如果在球壳内部放入电荷，则电场线在球壳上中断。
3.尖端放电（1）空气的电离导体尖端的电荷密度很大，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，这个现象叫做空气的电离。
（2）尖端放电中性分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子。
⼈教版⾼⼆物理选修3-1第⼀章1.7静电现象的应⽤（概念、课堂例题、课后作业）（有答案）1.7静电现象的应⽤班级_____姓名_________ 【学习⽬标】1.了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特性。
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。
【基本概念】⼀、静电平衡状态下的导体的电场1.静电感应现象：把导体放⼊电场，导体内部的______________在电场⼒作⽤下定向移动，⽽使导体两端出现______________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强度______________，导体内的⾃由电⼦不再______________的状态。
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______________。
(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____________。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个______________，导体的表⾯为______________。
⼆、导体上电荷的分布1.处于静电平衡状态的导体，内部没有电荷，电荷只分布在导体的______________。
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。
【例题讲解】[例1]如图所⽰，⼀个不带电的表⾯绝缘的导体P正在向带正电的⼩球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发⽣放电现象，则下列说法中正确的是()A.B端的感应电荷为负电荷B.导体P内部场强越来越⼤C.C点的电势⾼于B点电势D.导体上的感应电荷在C点产⽣的场强始终⼤于在B点产⽣的场强[例2]如图所⽰，把原来不带电的⾦属壳B的外表⾯接地，将⼀带正电的⼩球A从⼩孔中放⼊球壳内，但不与B发⽣接触，达到静电平衡后，则()A.B的空腔内电场强度为零B.B不带电C.B的外表⾯带正电D.B的内表⾯带负电[例3] (多选)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【课后巩固】1.下列与静电屏蔽⽆关的是( ) A.避雷针的顶端做得很尖细B.⽤⼏万伏的⾼压电电击关在⾦属笼⾥的鸟，⽽鸟安然⽆恙C.超⾼压带电作业的⼯作⼈员穿戴的⼯作服⽤包含⾦属丝的织物制成D.电视闭路线芯外常包有⼀层⾦属⽹2.静电学知识在⽣活中有着⼴泛的应⽤，下列应⽤说法不正确的是( ) A.⾼压输电线上⽅有两根导线与⼤地相连可免遭雷击 B.⼩鸟停在单根⾼压输电线上会被电死C.燃⽓灶的电⼦点⽕器的放电电极做成钉尖形⽐球形好D.打雷时，待在汽车⾥⽐待在⽊屋⾥要安全3.如图所⽰，接地⾦属球A 的半径为R ，球外点电荷的电荷量为Q ，到球⼼的距离为r ，则该⾦属球上感应电荷的球⼼O 处产⽣场强等于( )A.k Q r 2－k Q R 2B.k Q r 2＋k QR 2 C.零D.k Q r2 4.将悬挂在细线上的带正电的⼩球A 放在不带电的⾦属空⼼球C 内(不和球壁接触)，另有⼀个悬挂在细线上的带负电的⼩球B 向C 靠近，如图所⽰，下列说法正确的有( ) A.A 往左偏离竖直⽅向，B 向右偏离竖直⽅向 B.A 的位置不变，B 往右偏离竖直⽅向 C.A 向左偏离竖直⽅向，B 的位置不变 D.A 和B 的位置都不变5.⼀带有绝缘底座的空⼼⾦属球壳A 带有4×10－8 C 的正电荷，有绝缘柄的⾦属⼩球B 带有2×10－8C 的负电荷，使B 球与球壳A 内壁接触，如图所⽰，则A 、B 带电荷量分别为( )A.Q A ＝1×10－8 C ，Q B ＝1×10－8 C B.Q A ＝2×10－8 C ，Q B ＝0 C.Q A ＝0，Q B ＝2×10－8 CD.Q A ＝4×10－8 C ，Q B ＝－2×10－8 C6.(多选)如图所⽰，放在绝缘台上的⾦属⽹罩B内放有⼀个不带电的验电器C，若把⼀带有正电荷的绝缘体A移近⾦属⽹罩B，则()A.在B的内表⾯带正电荷，φB＝φC＝0B.在B的右侧外表⾯带正电荷C.验电器的⾦属箔⽚将张开，φB<φCD.φB＝φC，B的左右两侧电势相等7.(多选)如图所⽰，⾦属球壳A带有正电，其上⽅有⼀⼩孔a，静电计B的⾦属球b⽤导线与⾦属球c相连，以下操作所发⽣的现象中，正确的是()A.将c移近A，但不与A接触，B会张开⼀定⾓度B.将c与A外表⾯接触后移⾛，B会张开⼀定⾓度C.将c与A内表⾯接触时，B不会张开⾓度D.将c置于A空腔内，但不与A接触，B不会张开⾓度8.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4所⽰。
