高中物理课件 第1章 第4节 电场中的导体.ppt

1、第一章，第四节，新知，预习，巧设，名师课堂一知半解，创新练习，阅读教材，填写要点，课堂检查和总结，课后作业综合改进，用技能夯实基础，知道场强叠加原理，知道它遵循平行四边形法则。2了解静态平衡态的概念，了解导体在静态平衡态时，内部场强处处为零。3了解静电屏蔽现象及其应用。阅读课本并填写要点。首先，场强叠加原理如果几个电荷同时存在，根据场强的定义和库伦力的叠加，可以知道电场中任何一点的电场强度等于这些点电荷在该点产生的电场强度。二、静电平衡和静电屏蔽1。电场中的导体是静电感应的，其内部在电场力的作用下会向电场方向移动，从而在导体两端产生电荷现象。相反，2静电平衡(1)定义了：导体中没有电荷的状态。

2、(2)特性：导体内部的场强无处不在；电荷只分布在导体上。表面上任何点的场强方向都垂直于该点的表面。移动，外表面，零，3静电屏蔽(1)定义：当空心导体到达时，内部没有电场，因此导体的外壳将屏蔽它，使其内部不受影响。(2)用途：外面有电子仪器设备，通信电缆外面有一层，高压线路等维护人员应佩戴。所有这些都利用静电屏蔽现象来消除外部电场的影响。静电平衡、电场、金属外壳、内部、金属网、屏蔽服，关键是处于静电平衡状态的导体内部场强为零，这是两种电场叠加的结果。尝试用手夯实基础，且场强1的叠加遵循_ _ _ _ _ _规则。答：平行四边形，2导体在静电平衡时，内部场强处处为零，因为(A)外部电场不能进入导体

3、，B)导体内所有感应电荷产生的组合场强为零，C)外部电场和导体内所有感应电荷叠加的结果都在零以上，这是不正确的。分析：静电平衡的原因是导体中外电场E和感应电荷电场E的叠加，即大小相等，方向相反，所以内部合成场强E为0。答：C，3静电屏蔽现象还包括消除内部带电体对_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _回答：为什么鸟在通电的鸟笼里仍然安全、健康？ 答：由于静电屏蔽效应，电荷

4、只分布在鸟笼的外表面，鸟笼内的场强为零。因此，鸟在笼子里是安全和健康的。(1)电场中某一点的电场强度是电荷在每个点单独产生的电场强度的矢量和。这种关系称为电场强度的叠加。例如，图141中点p处的电场强度等于Q1在该点产生的电场强度E1和Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和。图141，(2)一个相对较大的带电体的电场可以分成几个小块，每个小块被认为是点电荷，它是用点电荷电场叠加的方法计算出来的。图142，(1)电场强度是矢量，电场强度的叠加本质上是矢量叠加，因此应使用平行四边形法则。(2)电场的叠加也是电场与普通物质的一个重要区别。1.如图143所示，在真空中，当电荷a和电荷b之间的距离静电感应

5、现象的解释当处于电中性状态的金属导体被置于场强为E0的静电场时，导体中的自由电子将受到与场强E0相反的电场力的作用。除了做不规则的热运动，自由电子也将在电场E0的相反方向上定向运动，如图144A所示，并聚集在导体的一侧，导致负电荷出现在该侧，而“过量”的等效正电荷出现在相反侧，如图B所示.电荷重新分布后，电荷将不再在导体内部和表面移动。我们说导体此时处于静电平衡。图144，3导体的静平衡条件：0在E中由于静电感应，导体两侧出现相等的不同电荷，导体内部形成与场强E0相反的场强E。导体中任何一点的场强都可以用E0E来表示。因为附加电场E的方向和外部电场E0的方向相反，叠加会削弱导体内部的电场。随着

6、导体两侧的感应电荷继续增加，附加电场E增加，组合场强E将逐渐降低。当e为0时，自由电子的定向运动也停止，如图c所示。静平衡中导体的特性导体的内部场强处处为零，没有电场线，净电荷分布在导体的外表面。5静电屏蔽的两种情况：(1)导体外部的电场不会影响导体内部，如图145所示；(2)接地导体内部的电场不会影响导体外部，如图146所示，如图146所示。(1)金属导体建立静电平衡状态的时间很短。(2)当静电平衡时，导体表面的电荷分布通常是不均匀的。它越尖锐，电荷分布密度越高，附近的场强越强。2.如图147所示，一根长度为L的金属细棒最初是不带电荷的，一个电荷为Q的点电荷从它的右端放在D处。问：(1)导体

7、棒中点O处的场强是多少？(2)导体棒中点处感应电荷产生的场强是多少？图147，思路指出，在计算导体内部某一点感应电荷产生的场强时，首先要分析该点外电场的场强和方向，然后利用静电场导体内部场强为零的静态平衡条件计算感应电荷的电场。1(对应于点1)如图148所示，正六边形的每个顶点a和c上有一个带正电荷的点电荷，每个顶点b和d上有一个带负电荷的点电荷，电荷都是q2和q1q2。众所周知，六边形中心O点的场强可以用图中四条有向线段之一来表示，即()图148 AE1 BE2 CE3 DE4。根据正六边形的对称性，A和D的场强方向从O点到D点，而B和C的场强方向分别指向B和C的相反方向，场强的大小用线段的长度表示。(对应于点2)金属球最初不带电荷，现在沿球直径的延长线放置均匀带电的细棒MN。如图149所示，金属球上感应电荷产生的电场强度分别为球内径上的Ea、Eb和Ec。与三个相比，()AEa最大BEb最大CEc最大DEaEbEc。因此，点A、点B和点C的场强都是零，静电平衡导体内部的零场强是感应电荷产生的电场和外部电场叠加的结果，因此在球体中某一点感应电荷产生的电场的场强与MN在该点形成的电场的场强相反。比较三点A、B和C处感应电场的场强实质上是比较带电细棒MN a的场强(2)对于处于静态平衡状态的导体，场强应分为表面场强、内部场强、原