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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。
