2016-2017学年人教版高中物理选修3-1学案_1.7 静电现象的应用正式版
1.7 静电现象的应用
【考纲要求】
【自主学习】
1:什么是静电平衡状态?有哪些特征?
2:处于静电平衡状态的导体,电荷如何分布?
3:什么叫尖端放电?其应用有哪些?
4:静电屏蔽的实质是什么?
【考点突破】
典型例题1:
如图所示,不带电的导体B在靠近带正电的导体A后,P端及
Q端分别感应出负电荷和正电荷,则以下说法正确的是
( )
A.若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带负电
B.若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带正电
C.若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A,则导体B将不带电
D.若用导线将P端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带正电
解析:用导线将Q接地后,导体B与地球构成一个大导体,其距A较近的为P端,仍带
感应负电荷;其距A较远处,不再是Q端,而是地球,将感应出正电荷;而Q端成为大导体的中间部分将不会有感应电荷。
所以,导体B将带负电荷。
答案:A
反馈训练一:
在下列措施中,哪些能将产生的静电导走( )
A.飞机轮子上搭地线B.印染车间保持湿度
C.复印图片 D.电工钳柄装有绝缘套
典型例题2:
如图所示,在真空中把一个导体向带负电荷的小球慢慢靠近(不接触),下列说法正确的有( )
A.B端的感应电荷越来越多
B.导体内的电场强度越来越大
C.导体的感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强
D.导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等
解析:注意这是讨论静电感应带电体与导体慢慢靠近的过程,要注意电荷的动态运动,由场强叠加的原理可知B端感应电荷越来越多,A对;导体内场强为零,B错;因M点距离P较近,原场强大,感应电荷的场强与原场强叠加为零,所以感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强。
答案:A、C
反馈训练2:
如图所示,带电体Q靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷。
在静电平衡后,下列物理量中等于零的是( )
A.导体腔内任意点的场强
B.导体腔内任意点的电势
C.导体外表面的电荷量
D.导体空腔内表面的电荷量
典型例题3:
如图所示,将悬在绝缘细线上带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳B内(与内壁不接触)。
外加一个水平向右的场强为E的匀强电场,对于最后的结果,下列判断正确的是( )
A.B的右端带正电,A向左偏
B.B的右端带正电,A不偏左也不偏右
C.B的左端带正电,A向右偏
D.B的左端带负电,A不偏左也不偏右
解析:导体空腔处于外电场中时,由于静电感应的作用,导体球壳的左端将感应出负电荷,右端将感应出正电荷,而导体空腔内部完全不受外加电场的影响,故A不会偏转,故A、C错误,B、D正确。
答案:B、D
反馈训练3:
如图所示,带正电的导体球A置于原来不带电的空腔导体球B内,a、c分别为导体A、B内的点,b为导体A和B之间的一点,下列说法正确的是( )
A.a、b、c三点的电势都相等
B.a点的场强为零,但电势最高
C.b点的场强为零,但电势大于零
D.a、b、c三点的场强都为零
【考点巩固】
1.(单选)下列现象中,不能用静电知识解释的是()
A.晚上脱化纤毛衣时会有火花产生
B.油罐车尾部常拖一条铁链
C.通信卫星采用硅光电池板提供电能
D.电视机屏幕上会吸附灰尘
2.(单选)下列属于防止静电现象的是
A.静电除尘
B.静电复印
C.油罐车用铁链拖地运行
D.静电喷涂
3.(单选)如图所示,用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器,则下面关于验电器箔片的说法正确的是
A.箔片张开
B.箔片不张开
C.带电金属球电量足够大时才会张开
D.箔片张开的原因是金属网罩感应带电产生的电场
4.(多选)如图所示,面积足够大的、板间距离为d的两平行金属板竖直放置,与直流电压
为U的电源连接,板间放一半径为R(2R<d)的绝缘金属球壳,C、D是球壳水平直径上的两点,则以下说法正确的
是()
RU
A.由于静电感应,球壳上C、D两点电势差为
d
B.由于静电感应,球壳中心O点场强为零
C.用手摸一下球壳,再拿去平行金属板,球壳带正电
D.用手摸一下球壳,再拿去平行金属板,球壳带负电
5.如图所示为一空腔球形导体(不带电),现将一个带正电荷的小金
属球A放入空腔中,当静电平衡时,图中a、b、c三点的场强E和
电势φ的关系是( ).
A.Ea>Eb>Ec,φa>φb>φc
B.Ea=Eb>Ec,φa=φb>φ
C.Ea=Eb=Ec,φa=φb=φc
D.Ea>Ec>Eb,φa>φb>φc
6.把一个带正电的小球A,放入带绝缘支架不带电的空心球壳B内,但不与B的内壁接触,如图所示,达到静电平衡后,下列说法正确的是()
A.球壳B内空腔处的场强为零
B.球壳外部空间的场强为零
C.球壳B的内表面上无感应电荷
D.若将球壳B接地则带负电
7.如图所示,P是一个带电体,N是一个不带电的金属空腔,在下列情况中,放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引的是( ).
8.如图,实心金属球A半径为R,带电量为Q,点电荷B带电量为q.B与A球间的距离为r. 当B不存在而只有A存在且达到静电平衡状态时,电荷Q在球心O处的电场强度等于
________.当点电荷B也同时存在并达到静电平衡时,球心O处的电场强度等于________,金属球上的电荷在球心O处产生的场强的大小等于________.
1.7静电现象的应用
答案与解析
二、【自主学习】
问题1:处于静电平衡的导体,没有电荷的定向移动。
内部场强处处为零,外表面附近任何一点的场强必跟该点垂直,且是一个等势体,导体表面为等势面。
问题2:处于静电平衡的导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面,越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷的位置,几乎没有电荷。
问题3:从导体尖端失去电荷的现象叫做尖端放电。
避雷针就是利用尖端放电的异种设施。
问题4:静电屏蔽实质是利用了静电感应现象,使金属壳内的感应电场和外加电场的矢量和为零,两种电场并存,即所谓的屏蔽。
三、【考点突破】
反馈训练1:答案:A、B,飞机在飞行中与空气摩擦时,飞机外表面聚集了大量静电荷,降落时会对地面人员带来危害及火灾隐患,因此飞机降落时要及时导走机身聚集的静电,采取的措施是在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎;在印染工作车间也同样容易产生静电,静电给车间带来火灾隐患,为防止火灾发生,其中安全措施之一就是保持车间湿度,从而通过湿润的空气及时导走静电;在复印图片环节中,刚好需要应用静电,在电工钳柄装有绝缘套是防止导电,保障电工的安全。
反馈训练2:答案:A、B、D,静电平衡状态下的导体内部场强处处为零,且内表面不带电,故选项A、D正确。
由于导体接地,故整个导体的电势为零,选项B正确。
导体外表面受带电体Q的影响,所带电荷量不为零,故选项C不正确。
反馈训练3:答案:B,导体A、B各为一个等势面,其内的各点场强为零,即Ea=Ec =0,带正电的A在B的内、外表面各感应出负、正电荷,A外B内的空间电场线方向由A 指向B,Eb≠0,故电势φa>φb>φc>0,所以A错,B对,C、D错。
四【考点巩固】
1.C
2.C
3.B
4.BD
5.答案D空腔球形导体在正电荷A的电场中感应的结果如右图所示,从电场线的疏密可确定a点场强大于c点场强,而b点场强为零,故Ea>Ec>Eb,而沿着电场线电势降低,故φa>φb>φc,D选项正确.
6.D,空腔内有带电小球A,由于静电感应,在空腔的内表面感应出负电荷,外表面感应出等量的正电荷,所以在空腔B的内、外空间电场强度均不为零.球壳接地后离带电体A较远的球壳外表面的电荷入地(实质是大地上的电子通过接地线跟球壳外表面的正电荷中和),使空腔B只带负电.空腔B接地后,空腔外的电场强度为零,即球壳内的电场被接地的金属球壳罩住,对壳外不产生影响,这种现象也是静电屏蔽.接地的空腔导体或金属网罩可以使
其外部不受内部带电体电场的影响.正确选项为D .
7.答案 AD 小纸屑是绝缘体,当处于电场中时,虽不会像导体一样出现电荷的定向移动,但内部的极性分子也会在电场力的作用下转动,使异种电荷一端更靠近施感电荷,因而也会受到施感电荷的吸引力.A 中由于静电屏蔽,P 的电场影响不到导体N 的内部,即N 内部无电场,所以S 不会被吸引,A 正确.B 中N 没有接地,P 的电场会影响到N 外部,即S 处有电场,S 会被吸引.C 中P 和S 都处于导体N 的外部,S 处有电场,会被吸引.D 中N 被接地,内部电场不影响导体外部,即S 处无电场,不会被吸引,D 正确.
8.0,0,2
r q k。
高中物理 1.7 静电现象的应用学案1 新人教版选修31
高中物理 1.7 静电现象的应用学案1 新人教版选修31【学习目标】1.知道什么是静电平衡状态,理解处于静电平衡状态导体的特征。
2.知道处于静电平衡的导体上电荷的分布规律。
3.知道什么是尖端放电现象4.理解静电屏蔽现象的形成原因【学习重点】掌握静电平衡的概念,理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点【学习难点】应用静电平衡的知识,理解静电平衡的特征,认识导体的电荷分布特点是本节的难点。
【知识梳理】一、静电平衡状态下导体的特点1、导体电势特点A、处于静电平衡状态下的导体,内部的场强处处为零。
B、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,它的表面是等势面。
C、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
2、导体电荷分布特点A、导体内部没有净电荷 ,其电荷只分布在导体的表面 ,凹陷的地方几乎没有电荷.B、在导体表面,越尖锐的位置,电荷密度越大,外部场强也越强二、静电屏蔽1、理解:处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零。
因此,可利用金属外壳或金属网封闭某一区域不在受外界电场的影响,这一现象称静电屏蔽。
2、两种情况:①金属内部空间对壳外部电场____有_____影响②接地的封闭导体壳(或金属网)内部电场对壳外空间_____不_______影响【典型例题】例1、人造纤维比棉纤易沾上灰尘,这是因为( D )A、人造纤维导电性好,容易沾上灰尘B、人造纤维导电性好,容易导走静电,留下灰尘C、人造纤维绝缘性好,不易除掉灰尘D、人造纤维绝缘性好容易积累静电,吸引灰尘例2:如图,长为L的导体棒原来不带电,现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点.当达到静电平衡时,棒上感应电荷在棒内中点O处产生的场强的大小为多大?答案 0例3:如图所示,把一个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内,小球带不带电?答案:不带例4把原来不带电的金属球壳B的外表面接地,将一个带正电的小球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 )A. 球壳B的空腔中场强处处为零。
人教版高二物理选修3-1:1.7《静电现象的应用》导学案设计 无答案
第1.7节《静电现象的应用》导学案班级: 组别: 姓名:【学习目标】1、认识静电感应,知道感应起电的原理和感应电荷正、负的判定。
2、知道静电平衡状态;理解静电平衡的特点。
(重点)3、知道静电屏蔽现象及其应用。
(难点)【学法指导】1、教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
2、通过观察演示实验及对实验现象的分析,引导学生运用所学知识进行分析推理,培养学生分析推理能力。
3、通过理论联系实际的方法解决物理问题。
【知识链接】1、电场强度的公式:①F E q= 适用范围 ②2r Q k E =适用范围 ③d U E AB =适用范围 2、电场力做功的公式:① =AB W 适用范围 (与电势能变化的关系)② =AB W 适用范围 (与电势差之间的关系)3.电势差的公式:① =AB U 适用范围 (与B A ϕϕ和的关系式)② =AB U 适用范围 (与电场力做功AB W 的关系式)③ =AB U 适用范围 (与场强E 的关系式)【学习过程】引入新课思考与讨论:(在没有电场的情况下)(参考教材2—3页)(1)金属导体的微观结构如何?(2)自由电子怎样移动?新课学习知识点一、静电平衡状态下导体的电场情景:如图所示,把一个不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中。
问题1:画出导体内的自由电子受到哪个方向的库仑力的作用,标明自由电子将怎样定向移动?(在甲图中标出)问题2:移动过程中AB面将出现电荷,CD面将出现电荷(在乙图中标出),我们把这些电荷称为感应电荷,请画出AB、CD面电荷分布情况。
问题3:导体两个表面出现电荷后,这些电荷在导体内部产生的电场E/的方向如何(用E′在乙图中标出)。
请写出导体内部的总电场E的表达式并分析如何变化?问题4:导体内部自由电子是否一直做定向移动?最终结果E0与E/之间的关系式将怎样,导体内部总电场E等于多少?小结:1、静电平衡状态:2、①场强特点:②电势特点:③电荷分布特点:知识点二、尖端放电(阅读课本P25内容,要回答下列问题)1、什么叫电离?2、什么叫尖端放电。
高中物理选修3-1学案2:1.7 静电现象的应用
1.7 静电现象的应用[学习目标]1.了解静电的利用和静电的防止;知道静电的利用原理。
2、分析日常生活中的静电现象,对有害静电提出有效的防止措施。
3.培养学生对现象的分析能力,以及利用所学知识解决问题的能力。
[学情调查情景导入]1、物体带电的方法:____________ _____________ _________________2.电场强度的意义:_________________________________________3.电场线的特点:_________________________________________;_____________________________;___________________________;____________________________________;_________________。
4.匀强电场的特点:______________________________________。
[问题展示合作探究]一. 放电现象:1.火花放电:当高压带电体与导体靠得很近时, 强大的电场会使它们之间的空气瞬间电离,电荷通过电离的空气形成电流. 由于电流特别大, 产生大量的热, 使空气发声发光,产生电火花。
这种放电现象叫火花放电。
在一些工厂或实验室里, 存在大量易燃气体, 工作人员要穿一种特制的鞋, 这种鞋的导电性能很好,能够将______导入大地, 避免电荷在人体上的积累, 以免产生火花放电, 引起火灾。
2.接地放电:地球是良好的导体, 由于它特别大, 所以能够接受大量电荷而不明显改变地球的电势,这就如同从海洋中抽水或向海洋中放水, 并不能明显改变海平面的高度一样。
如果用导线将________与________相连, 电荷将从带电体流向地球, 直到导体带电特别少, 可以认为它不再带电。
生产中和生活实际中往往要避免电荷的积累, 这时______________是一项有效措施.3.尖端放电:通常情况下空气是不导电的,但是如果电场特别强,空气分子会被电离。
人教版高中物理选修3-1:1.7+静电现象的应用+学案
波峰中学高二级部物理课前双基预习案A姓名班级组别编制缪国杰时间编号审定课题:静电现象的应用【学习目标】1.知道什么是静电平衡状态,理解处于静电平衡状态导体的特性.2.知道导体上电荷的分配规律. 了解尖端放电现象.3.知道什么是静电屏蔽及其有关应用.【重点难点】1.知道什么是静电平衡状态,理解处于静电平衡状态导体的特性.2.知道什么是静电屏蔽及其有关应用.【完成目标】目标一、静电平衡状态下导体的电场1.静电感应现象放在电场中的导体其内部自由电荷在作用下定向移动,而使导体两端出现电荷的现象.2.静电平衡状态导体中(包括表面) 不再发生定向移动,我们就认为导体达到了静电平衡状态.3.静电平衡状态下导体的特点(1)处于静电平衡状态的导体,内部的处处为零.(2)处于静电平衡状态的整个导体是一个,它的表面是一个等势面.(3)表面处的场强不为零,表面处的场强方向跟导体表面.4.静电平衡实质(1)在达到静电平衡的过程中,外电场引起导体内自由电荷的定向移动使导体两侧出现感应电荷,感应电荷的电场和外电场方向相反,使合场强减小,随着感应电荷的继续增加,合场强逐渐减小,直至合场强为零,自由电荷的定向移动停止.(2)静电平衡的条件:导体内部的合场强为零,即E合=0.特别提醒:一个孤立的带电体,在自身所带电荷的电场中,处于静电平衡状态,具有静电平衡的所有特点.例1.AB是长为L的金属杆,P1、P2是位于AB所在直线上的两点,位置如图所示,在P2点有一个带电量为+Q的点电荷,试求:(1)+Q在P1点的场强是多少?(2)金属杆上的感应电荷在P1点产生的场强大小和方向.例2..一金属球,原来不带电,现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图所示.金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为E a、E b、E c,三者相比,则()最大B.E b最大A.EC.E c最大D.E a=E b=E c目标二.导体上电荷的分布。
人教版选修3—1 物理:1.7 静电现象 的应用 学案
静电现象的应用【学习目标】1.知道什么是静电平衡,掌握静电平衡的特点。
2.知道什么是尖端放电。
了解现实生活中应用尖端放电的例子。
3.了解静电屏蔽并能应用静电屏蔽解决现实生活中的一些问题。
【学习重难点】1.掌握静电平衡的概念,理解导体处于静电平衡状态的特征是本节学习的重点。
2.应用静电平衡的知识,认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象是本节学习的难点。
【学习过程】一、知识回顾1.在匀强电场中,电势差与电场强度的关系为:________________________________。
1.电场强度的两种表述:____________________________________________________。
二、自主学习1.当导体中的自由电子不再发生定向移动,我们就说,导体达到了______________状态。
2.处于静电平衡状态的导体,内部_________处处为零。
3.处于静电平衡状态的整个导体是个__________,它的表面是个____________。
4.由于静电感应,可以使金属网罩或金属壳内的场强___________,遮挡住了外界电场对它们的影响,这种现象叫做______________。
三、知识探究知识点1:静电平衡思考:(1)什么样的导体才是达到了静电平衡?(2)静电平衡导体有什么样的特点?(3)静电平衡的导体表面的电荷是怎样分布的?结论:例1.一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离为2r 。
(1)写出金属球在静电平衡后左右两侧带电的符号(2)由于静电感应而在金属球上出现电荷,它们也在空间激发电场。
这些感应电荷在球心激发的电场强度大小为多少?方向如何?(3)如果用导线的一端接触球的左侧,另一端接触球的右侧,导线是否能将球两侧的电荷中和?为什么?知识点2:静电平衡的应用 (阅读P26-P27,尖端放电和静电屏蔽部分)思考:(1)什么是尖端放电?现实中有那些应用?(2)什么是静电屏蔽?现实中有那些应用?结论: 例2.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,则A 球的位置_________,B 球位置_______________。
人教版高中物理选修3-1学案:第一章静电场1.7静电现象的应用
7静电现象的应用学习目标1.知道静电感觉产生的原由,理解什么是静电均衡状态.2.理解静电均衡时,净电荷只散布在导体表面且内部电场强度到处为零.3.知道静电障蔽及其应用 .自主研究1.电场的重要性质是.2.导体的重要特色是.3.静电感觉现象 :4.静电感觉现象的本质是5.尖端放电的原理是.6.尖端放电的原理有何应用?7.静电有哪些应用?8.哪些地方应当防备静电?合作研究一、静电均衡状态导体的电场1.静电均衡条件 :.2.导体达到静电均衡特色:①.②.③.二、导体上的电荷散布特色以下 :1..2..三、尖端放电1.解说 :.2.应用 :.四、静电障蔽1.理解 :处于静电均衡状态的导体,内部的电场强度到处为零.所以 ,可利用金属外壳或金属网关闭某一地区不再受外界电场的影响,这一现象称静电障蔽.2.两种状况 :①金属内部空间不受壳外面电场的影响;②接地的关闭的导体壳内部电场对壳外空间没有影响.(2)静电障蔽的应用生活中我们见到的哪些带静电的现象是有利的?R 【例题】如图 ,长为 L 的导体棒本来不带电,现将一带电量为q 的点电荷放在距棒左端为的某点 ,当达到静电均衡时,棒上感觉电荷在棒内中点处产生的电场强度的大小为多少?以下图,把一个带正电的小球放入本来不带电的金属空腔球壳内,小球【练习与提升】带不带电 ?讲堂检测1.导体处于静电均衡,以下说法正确的选项是()A. 导体内部没有电场B.导体内部没有电荷,电荷只散布在导体的表面面C.导体内部没有电荷的运动D.以上说法均不正确2.在以下举措中 ,能将产生的静电赶快导走的是()A. 飞机轮子上搭地线B. 印染车间保持湿度C.复印图片D. 电工钳柄装有绝缘套3.以下图 ,带电体Q 凑近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷.在静电均衡后,以下物理量中等于零的是()A.导体腔内随意点的电场强度B.导体腔内随意点的电势C.导体表面面的电荷量D.导体空腔内表面的电荷量4.图为静电除尘器除尘原理的表示图.灰尘在电场中经过某种体制带电,在电场力的作用下向集尘极迁徙并堆积,以达到除尘目的.以下表述正确的选项是()A.抵达集尘极的灰尘带正电荷B.电场方向由集尘极指向放电极C.带电灰尘所受电场力的方向与电场方向同样D.同一地点带电量越多的灰尘所受电场力越大5.一个带有绝缘座的空心金属球壳- 8C 的正电荷 ,有绝缘柄的金属小球 B 带有A 带有 4×102×10-8 C 的负电荷 ,使 B 球与球壳 A 内壁接触 .以下图 ,则 A、B 所带电荷量分别为 ()A.Q A= 1×10-8 C,Q B= 1×10-8C B.Q A= 2×10-8 C,Q B = 0C.Q A= 0,Q B= 2×10-8 CD.Q A= 4×10-8 C,Q B=- 2×10-8 C6.以下图 ,在本来不带电的金属杆ab 邻近P 处 ,搁置一个正点电荷,达到静电均衡后()A. a 端的电势比 b 端的高B.b 端的电势比 d 点的低C.a 端的电势不必定比 d 点的低D.杆内 c 处电场方向由 c 指向 b7.以下图 ,四组静电实验中,能使左侧的验电器的金属箔张开的是()8.电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,以下说法正确的选项是()A. 铜丝编织的衣服不简单拉破,所以用铜丝编织衣服B.电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用C.电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用D.铜丝一定达到必定的厚度,才能对人体起到保护作用9.以下图 ,两个点电荷 A 和 B,电荷量分别为 q1=- 9.0×10-9 C,q2= 2.7×10- 8 C,相互相距 r= 6 cm,在其连线中点处放一半径为 1 cm 的金属球壳 ,求球壳上感觉电荷在球心O 处产生的电场强度 .。
人教版选修3-1物理1.7《静电现象的应用》教学设计
静电现象的应用【教学设计】教学过程一、实验引入,复习提问1、思考与讨论:通过实验引入,并让学生讨论回答:(1)什么是静电感应现象?(2)静电感应的实质是什么?(3)是什么力使导体中的正负电荷分开,电荷重新分布稳定后,导体表面和内部有电荷移动吗?问题:把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中,结果如何呢?讨论线索:1、金属导体为什么容易导电?2、自由电子如何移动?3、自由电子会在什么地方聚积?4、电子的聚积会出现怎样的结果?5、 最终会出现怎样的现象?(利用线索引导学生分析,介绍金属导体内部结构特点以及分析金属导体在放在电场中的现象.) 总结:若是金属导体,自由电子在电场力作用下将发生定向移动使两端出现不同的电荷分布,从而引起导体的某些新的性质. 二、新课内容: (一)静电平衡状态动画演示:静电平衡状态将不带电的导体置于电场中时,导体内自由电荷受力,发生定向移动,从而重新分布。
重新分布的感应电荷在导体内产生一个与外电场反向的电场,阻碍电荷定向移动,该电场与外电场叠加,使导体内部的电场减弱,只要内部场强不为零,导体两面的正负电荷便继续增加,导体的内部电场就会继续削弱,直至导体电 原内部的合场强都等于零的时候为止,这时导体内自由电子不再发生定向移动。
总结:①导体中(包括表面)没有电荷的定向移动的状态,叫做静电平衡状态。
②特征:导体内部场强处处为零。
在这个特征基础上进行推论,可得静电场中导体的其他特点:导体表面附近任何一点的电场线与这点的表面垂直;处于静电平衡状态的整个导体是个等势体。
(二)、导体上电荷分布探究——法拉第“圆筒实验”播放法拉第圆筒实验的实验视频。
由实验视频可以得出结论:特点1:达到静电平衡时,导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面。
特点2:在导体表面,越尖锐的位置电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的地方几乎没有电荷。
(三)、尖端放电1、尖端放电导体尖端的电荷密度大,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。
人教版物理选修3-1 1.7 静电现象的应用
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 导学案设计
第七节静电现象的应用本节的主要概念是静电平衡,掌握静电平衡的概念,理解静电平衡的特征是本节的重点.应用静电平衡知识,认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象是本节的难点.做好演示实验是本节的关键.教学要求1. 通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论,了解静电平衡的概念,知道处于静电平衡的导体的特征.2. 通过实验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,关注生活和生产中的静电现象.教学过程导入新课→给出物理情景:不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中→引导学生讨论自由电子运动情况→静电平衡及特点→结合实验得出导体上电荷的分布特点→尖端放电→静电屏蔽(先理论后实验).新课导入描述生活中的物理现象:电力工人高压带电作业时,全身穿戴金属丝制成的衣帽、手套、鞋,这是为什么?高大建筑物上都设有避雷针,其原理是什么?温故知新1. 自由电子:金属原子最外层电子受原子核束缚作用较弱,可以自由移动的电子.2. 电荷的移动:在同一电场中,正、负电荷受到电场力作用方向相反,分别向相反方向移动.3. 电场中电场线一定与等势面或等势线垂直.新知梳理1. 静电平衡状态:导体内自由电子不再发生________的状态,称为静电平衡状态.2. 处于静电平衡状态下的导体电场分布特点(1) 电场强度及电场线的分布①导体处于静电平衡时,导体内部场强处处_____,内部_____(“有”或“无”)电场线穿过.②导体外表面附近任何一点场强方向必与该点的表面________,电场线也与外表面________.(2) 电势分布的特点①导体内部各点电势________.②导体表面各点电势________.③整个导体是一个________,导体表面是一个______,沿导体表面移动电荷,电场力________(“做功”或“不做功”).3. 处于静电平衡状态下的导体上的电荷分布特点(1) 法拉第圆筒实验现象说明了电荷只分布在________,导体内部没有________.(2)导体表面电荷的密度与________有关,越尖锐的位置电荷________.4. 尖端放电:周围空间带电粒子所带电荷与导体尖端所带电荷电性______时,由于被吸引而奔向尖端,与尖端电荷______,这相当于导体从________失去电荷,这个现象叫做尖端放电.5. 静电屏蔽:发生静电平衡时,金属导体或金属网罩内部场强处处为零,不受________的影响,这种现象称为静电屏蔽.小试身手1. 一个带电荷金属球当它带的电荷量增加后(稳定),其内部场强( )A. 一定增加B. 一定减弱C. 不变D. 可能增强也可能减弱2. 某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进行研究,发现高压作业服是用铜丝编织的,下列各同学的理由正确的是( )A. 甲认为铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织B. 乙认为电工被铜丝编织的衣服包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用C. 丙认为电工被铜丝编织的衣服包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用D. 丁认为铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用3. 有一绝缘空心金属球A带有4×10-6C的正电荷,一个绝缘柄的金属小球B带有2×10-6C的负电荷,若把B球跟A球的内壁相接触,如图所示,则B球上电荷量为_____C,A球上电荷量为_____C,且A球上的电荷量分布在_____.探究讨论处于静电平衡状态的导体内部存在几个电场?为什么其内部场强处处为零?静电平衡状态的导体内部有两个电场,一个是外加电场E0,另一个是导体中的自由电荷所形成的附加电场E′,当两电场强度E′=E0时,导体内部合场强为零,导体处于静电平衡状态.讲练课堂一、处于静电平衡的导体内部及外表面的场强特点1. 导体内部场强为零,是外加电场E0与感应电荷产生的电场E′相互叠加的结果,即E0+E′=0(E′与E0大小相等,方向相反).2. 表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直.如图所示,在孤立点电荷+Q的电场中,金属圆盘A处于静电平衡状态,若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内,试在圆盘A内做出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线.(用实线表示,要求严格作图)点拨本题考查了静电感应、静电平衡状态的特点、电场强度的叠加等知识,对静电平衡导体的内部,要明白感应电荷产生的电场、外电场以及叠加后的合场强之间的关系.反馈平台1. 长为l的导体棒原来不带电,现将一带电荷量为+q的电荷放在距棒左端R处,如图所示.当棒达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小等于____________,方向为________.二、处于静电平衡的导体内部及表面的电势特点1. 静电平衡状态下导体是一个等势体,表面是一个等势面.2. 地球是一个大的等势体,处于静电平衡状态的地球以及与它相连的导体是等势体.如图所示,Q为带负电的绝缘小球,AB为一不带电的中性导体且放在Q附近,达到静电平衡状态时,下面判断正确的是( )A. A端的电势高于B端的电势B. 以无限远或大地为零电势点,导体AB的电势高于零C. A、B两端电势相等D. 导体内的场强方向是由A指向B点拨(1)场强:导体内部场强处处为零.(2)电势:导体是一个等势体,其表面是一个等势面.(3)电荷分布:电荷只分布在导体的外表面上.反馈平台2. 如图所示,一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离为2r.(1)标出金属球在静电平衡后左右两侧带电的符号.(2)由于静电感应而在金属球上出现了电荷,它们也在空间激发电场.这些感应电荷在球心激发的电场强度大小等于多少?方向如何?(3)如果用导线的一端接触球的左侧,另一端接触球的右侧,导线是否能将球两侧的电荷中和?为什么?三、孤立带电体的电荷分布特点及电场特点1. 导体内没有净电荷,电荷只分布在外表面上.2. 在导体的外表面越尖锐的位置,电荷的密度越大,电场线越密,等势面越密,场强越大.3. 当带电体为带电球体或球壳时,电荷应均匀分布在导体的外表面上,其产生的电场与点电荷产生的电场相似.4.一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在球的外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同,球外各点的电场强度也是E =k Qr2式中的r是球心到该点的距离(r>R),Q为整个球体所带的电荷量.当r<R时,E=0.如图所示,一个带负电的空心金属球壳,A点在球内,B点在球外表面,比较图中A、B、C、D四点,场强最大的是________点,场强最小的是________点,电势最高的是________点,一个负电荷在A、B、C、D四点中的________点具有的电势能最大.点拨空心孤立均匀带电球产生的电场,球外空间的电场分布情况与球心处等量同种点电荷产生的电场一样.反馈平台3. (自编题)有一个带正电荷的空心金属球,其周围电场分布是下列图中的哪一个( )四、静电屏蔽1. 静电屏蔽的原理是静电平衡,它有着广泛的实际应用.2. 静电屏蔽包括两种情况(1)金属壳内部空间不受壳外部电场的影响.(2)接地的封闭的导体壳内部电场对壳外空间没有影响.(自编题)将悬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,则A球位置________.B球位置________.点拨金属壳内不受外电场的影响,故A球不受外电场力的作用.反馈平台4. 如图所示,放在绝缘台上的金属网罩内放有不带电的验电器C,如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. 验电器的金箔将张开,φB<φCD. B的左右两侧电势相等误区警示【例】不带电的金属球壳内,在球心处放一正点电荷,球壳外表面接地,待静电平衡后( )A. 球壳空腔内各点场强为零B. 球壳不带电C. 球壳外一点P(距球心r)处的场强为k qr2D. 球壳内表面带负电,外表面不带电错解 A正解金属球壳处于球心处正电荷形成的电场中,发生静电感应,内表面产生感应负电荷,外表面产生感应正电荷,故B错误;在空腔内必然存在由正电荷指向负电荷的电场,所以腔内P点场强不为零,故A错误;球壳外表面接地时,感应正电荷在球心处正电荷的作用下远离场源电荷,被导入大地,故D正确;感应正电荷被导走后,场源电荷与感应负电荷在球壳外的合场强为零,故C 错误,所以答案为D.答案 D相关链接尖端放电通常情况下空气是不导电的,但是如果电场特别强,空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力,有可能被“撕”开,这种现象叫做空气的电离.空气电离后产生的负电荷就是电子,失去电子的原子带正电,就是正离子.在强电场作用下,物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端,弯曲很厉害处)附近,等电势面密,电场强度剧增,所以尖端附近空气中的电场特别强,使得空气中的少量离子加速运动.这些高速运动的离子撞击空气分子,使更多的分子电离,空气成为了导体.当雷、雨、云过境时,云的中下部是强大负电荷中心,云下的下垫面(大气底部与地表的接触面)是正电荷中心,于是在云与地面间形成强电场.在地面凸出物如建筑物尖顶、树木、山顶、草、林木、岩石等尖端附近,等电势面就会很密集,这里电场强度极大,空气发生电离,因而形成从地表向大气的尖端放电.带电云层之间或带电云层和地面之间发生强烈放电时,产生耀眼的闪光和巨响,这就是闪电.闪电的放电电流可以高达几十万安培,会使建筑物遭受严重损坏,这就是雷击.(如图)同步测试【基础巩固轻松过关】1. 根据所学知识分析,人在高压带电压作业操作前必须做的准备工作和操作过程中可能发生的情况是( )A. 人不需要做什么准备,只要操作时注意就可能性保证安全B. 人在操作前必须要戴上用金属丝网制成的手套、帽子,穿上屏蔽服C. 手在接触电线的瞬间,也会放电发生危险D. 手在接触电线的瞬间,也会放电,但没有危险2. 一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正电荷,其电场分布是图中的哪一个( )3. 下列关于静电的说法中正确的是( )A. 静电植绒是利用异种电荷相互吸引而使绒毛吸附在底料上B. 复印机是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上C. 电疗针灸是静电在医学上的应用D. 飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了避免静电对飞机造成的危害4. 如图所示,在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不接触)时,下列说法中正确的是( )A. B端的感应电荷越来越多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. 导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等5. 如图所示,在正电荷Q附近放一个不带电的导体B,由于静电感应,在B的左端出现________电荷,右端出现等量的________电荷.若用导线将B与大地相连,无论导线连接的是左端还是右端,B导体都是带________电荷.【考题试练锋芒初显】6. (改编题)如图甲所示,ab为原来不带电的细导体棒,q为一带正电的点电荷,当达到静电平衡后,导体棒上O点处的场强大小为E1,O点的电势为U1.现用一导线把导体棒的b端接地,其他条件不变,如图乙所示,待静电平衡后,O点的场强大小为E2,O点的电势为U2.经分析后可得( )A. E1=E2,U1<U2B. E1>E2,U1=U2C. E1=E2,U1>U2D. E1<E2,U1>U27. 如图所示,空心导体上方有一靠近的带负电的带电体,当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时,电荷将做( )A. 向下偏转的类似平抛的运动B. 向上偏转的类似平抛的运动C. 匀速直线运动D. 变速直线运动8. 如图所示,两个固定电荷+q和-q之间放入两个原来不带电的导体,1、2、3、4导体上的四个点在达到静电平衡后,各点的电势分别是φ1、φ2、φ3、φ4,则( )A. φ4>φ3>φ2>φ1B. φ4=φ3>φ2=φ1C. φ4<φ3<φ2<φ1D. φ4=φ3<φ2=φ19. 如图所示是一块宽大的接地金属板的截面在板的右侧面附近P点处有一固定的带正电的点电荷(电荷量为+q)当金属板处于静电平衡状态时,有( )A. 板的右侧面上分布有正的感应电荷,而左侧面上没有感应电荷B. 感应电荷在金属板内部任何一点的电场强度都指向P点C. 感应电荷在金属板内部离P点最近的一点产生的电场强度最大D. 接地线断开后,金属板内各点的场强将不再为零10. (改编题)如图所示,在真空中有两点电荷A和B,电荷量分别为-Q和+2Q,它们相距为l,如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r<l)的空心金属球,且球心位于O点,求球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为和方向.第七节静电现象的应用答案【自我校对】1. 定向移动2. (1) ①为零无②垂直垂直(2) ①相等②相等③等势体等势面不做功3. (1) 导体外表面自由电荷(2) 导体形状密度越大4. 相反中和尖端5. 外部电场小试身手1. C2. C3. 0 +2×10-6球壳的外表面例1解析画出感应电荷形成的附加电场在A盘内的三条电场线(实线)如图所示,导体A处于静电平衡状态,因此内部每点的合场强为零,即导体A内的每一点感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q在那点的电场强度大小相等、方向相反,即感应电荷的电场线与点电荷Q的电场线垂直,且方向相反.(图中虚线是为了确定A内的实线而画出的,它并不表示A外部的电场线).反馈平台1解析P点的合场强为零,该点产生的场强是由q产生的电场和棒上的感应电荷在球心处产生的电场叠加而成,二者大小相等,方向相反,所以感应电荷产生的电场与q产生的电场等大反向.答案kqR +l22向左例2解析导体处于静电平衡状态时:E内=0,否定选项D.导体是等势体,从而否定选项A,选项C是正确的.静电平衡后电场线的分布示意图如图所示,导体A端的正感应电荷发出的电场线终止于Q,来自大地或无限远的电场线终止于B端的负感应电荷.由沿电场线电势降低可知导体AB的电势φ<0.故C正确.答案 C反馈平台2解析(1)金属球内的自由电子受到点电荷+Q的吸引,所以在靠近+Q的一侧带负电,在远离+Q的一侧带正电.(2)在静电平衡状态下,金属球的内部电场强度处处为零,就是说感应电荷产生的电场强度与+Q产生的电场强度等大反向.在球心处+Q产生的电场强度为E+=kQ9r2,所以金属球上感应电荷在球心处产生的电场强度大小为E感=kQ9r2,方向指向+Q.(3)如果用导线的一端接触球的左侧,另一端接触球的右侧,导线不可能把球两侧的电荷中和.处于静电平衡状态的导体上的自由电子不会发生定向移动.例3解析A点在带电金属球壳内部,由导体静电平衡条件知A点的场强为零,所以A点的场强最小.由于B点在球壳外表面,该处电场线最密,场强最大.球壳带负电,离球壳越近,电势越低,所以D 点电势最高.负电荷在低电势处电势能最大,A、B两点电势相等且最低,因此负电荷在A、B两点电势能最大.答案B A D A、B反馈平台3解析处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷,金属球所带正电荷只分布在球的外表面并且导体内部的场强为零,不会有电场线经过.所以只有选项C正确.答案 C例4解析考虑B对A的作用时,A处在球壳C内,球壳会对其内的A有屏蔽作用,使不受B的作用,故位置不变.A球通过静电感应使C的内外壳分别带负电和正电从而B球受C球外壳正电吸引,所以B球往右偏离竖直方向.答案:不变向右偏反馈平台4解析由于静电感应,B靠近A的一端外表面带负电,在右侧外面带正电,故A错误,B正确;金属网罩内的验电器C处于静电屏蔽,不受外电场的影响,金属箔不会张开,处于静电平衡状态的金属网罩是一个等势体,故C错误,D正确.答案:BD同步测试1. BD解析如果是高压带电作业,人在操作前必须要戴上用金属丝制成的手套、帽子,穿上屏蔽服.这样外部电场就不会影响人体,感应电荷从屏蔽服上通过,避免对人体的危害.手在接触电线的瞬间也会发生放电现象,但放电后人体和电线之间没有电势差,所以没有危险.2.B解析薄球面处于静电平衡,球壳内各点场强为零,球壳的外表面由于静电感应而带有正电荷,产生的电场由球壳指向外.3. ABD解析本题考查静电现象的利与弊.4. AC解析导体AB向负电荷P靠近的过程中,导体所在处的外加电场的场强增大,导体内的自由电荷将定向移动,使两端的电荷增加,所以A正确.导体AB向带电小球P缓慢靠近的过程,可看做每个瞬间导体均处于新的静电平衡状态,尽管外电场增强,导体两端电荷也相应增加,附加电场相应增强,合场强始终为零,所以B错误.由于导体处于静电平衡状态,感应电荷产生的场强与场源电荷产生的场强大小相等,方向相反,合场强为零,由于M点离电荷P近,N点离电荷P远,根据点电荷电场场强分布规律E ∝1r2可知,负电荷P在M处的场强要大于在N处的场强.因此,感应电荷的电场在M、N两处的场强也具有同样的大小关系,即M处的场强更大,故C正确,D错误.5. 负正负解析如果把B和大地看成一个整体,导体B始终是靠近Q的一端,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故导体B带负电.6. C解析由于O点是金属导体内部的一点,场强始终为零,所以B、D错误;未接地时导体处于正电荷的电场中,其电势大于零,接地后电势等于零,所以U1>U2,C正确.7.C解析根据电场中导体的性质,空心导体起到了静电屏蔽的作用,使得内部电场强度为零,电荷不受电场力的作用,所以做匀速直线运动,C正确.8. B解析根据静电感应知识可知当导体处于静电平衡时,导体本身是一个等势体,结合题意1、2在同一个导体上,所以两点的电势相等,即φ1=φ2;3、4两点也在同一个导体上,所以φ3=φ4,可以得到选项A、C错误.再根据+q和-q之间建立起的电场中,电场线是从+q指向-q,即电场线从右边电势高的地方指向左边电势低的地方,即3、4两点的电势高于1、2两点的电势,综上所述B正确.9. BC解析金属板接地后与大地连成一个导体.大地是远端,静电感应的结果是近端带有异种电荷,远端带有同种电荷,选项A错误;达到静电平衡时,导体内部合场强为零,感应电荷产生的附加电场E′与外加电场E0,等大反向,即E′=-E0,选项B、C正确;接地线断开后,金属板仍将处于一个静电平衡状态,其内部各点的场强仍然为零,选项D错误.10.12kQl2A→B解析空心金属球内的O点不受外电场影响,其合场强为零,感应电荷在O点的场强和A、B两点电荷在O点产生的合场强等大反向,-Q在O点的场强为E1=kQ12l2=4kQl2,2Q在O点的场强为E2=2kQ12l2=8kQl2,合场强E=E1+E2=12kQl2,方向B→A,感应电荷产生的电场与E等大、反向.。
高中物理选修3-1学案:1.7 静电现象的应用
第7节静电现象的应用一、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,导体内部的自由电荷在电场力作用下定向移动,而使导体两端出现等量异种电荷的现象。
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等于0,导体内的自由电子不再发生定向移动的状态。
3.静电平衡状态的特征(1)处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零。
(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垂直。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,导体的表面为等势面。
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外表面。
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。
三、尖端放电和静电屏蔽思考判断1.处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零。
(√)2.静电平衡状态下的导体内部场强处处为零,导体的电势也为零。
(×)3.处于静电平衡状态下的导体内部的自由电荷静止不动。
(×)4.避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地。
(×)5.用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器,则验电器箔片能张开。
(×)对静电平衡的理解[要点归纳]1.静电平衡的实质:金属导体放到场强为E0的电场中,金属中的自由电荷在静电力作用下定向移动导致导体一侧聚集负电荷,而另一侧聚集正电荷,感应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场,导致合场强减小。
当感应电荷继续增加,合场强逐渐减小,合场强为零时,自由电荷的定向移动停止。
2.对静电平衡的三点理解(1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果,达到静电平衡时,自由电荷不再发生定向移动。
(2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。
(3)导体达到静电平衡后内部场强处处为零,是指外电场E与导体两端的感应电荷产生的附加电场E′的合场强为零,E′=-E。
