1.4《电场中的导体》课件8(鲁科版选修3-1).ppt

(1)两点电荷连线的中点O的场强多大？ (2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强如何？ 【思路点拨】　分别求出每一个电荷在该点的场强，依据叠加原理进行矢量合成运算，确定合场强的大小和方向． * 新课标资源网 老师都说好! * 品质来自专业 信赖源于诚信 金太阳新课标资源网 1.4 电场中的导体 课标定位 学习目标：1.知道场强的叠加原理，并会根据叠加原理进行简单运算． 2．知道静电感应产生的原理，知道静电平衡状态及其特点． 3．知道静电屏蔽及其应用． 重点难点：1.静电平衡状态与静电屏蔽现象的理解． 2．静电平衡状态的推理过程． 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第4节 　电场中的导体 课前自主学案 课前自主学案 一、场强叠加原理 如果有几个点电荷同时存在，根据场强的定义和库仑力的可叠加性，可知电场中任一点的电场强度等于这几个点电荷各自在该点产生的电场强度的_______，这个结论叫_____________． 二、静电平衡与静电屏蔽 矢量和 场强叠加原理 1．静电平衡：物理学中将导体中没有_______ ___的状态叫做静电平衡，处于该状态的导体内部电场强度处处为___． 2．处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的_________ ． 3．静电屏蔽：导体如果是中空的，当它达到_________时，由于内部没有_____，相当于其外壳对内部起到了一种“保护”作用，使它的内部不受_________的影响，这种现象称为静电屏蔽． 电荷移 动 零 外表面上 静电平衡 电场 外部电场 4．静电屏蔽不但可以使金属壳内部不受_____ _____的影响，还可以通过___________的方法隔离内部带电体对_____的影响． 5．静电屏蔽的应用：静电屏蔽在实际生活中有重要的应用，有的电学仪器和电子设备外面套有金属罩，有的通信电缆的外面包一层铅皮,都是用来防止外界电场的干扰起屏蔽作用的. 外部 电场 金属壳接地 外界 思考感悟 飞机在云层与云层之间起飞、着陆时都有可能遭遇雷击．但是当飞机遭遇雷击时，电流可能从雷电云达到飞机头部，纵向流过机身外壳，最后从机尾凌空打到地上或从其中一机翼打过另一机翼，横向流过机身．但不管怎样，闪电都只会沿着飞机外壳流过，而不会进入机内对乘客造成伤害，你知道这是为什么吗？ 提示：飞机外壳是金属材料的，它会在雷击时形成屏蔽，保护飞机内的乘客． 核心要点突破 一、场强叠加原理的理解 1．如果有几个点电荷同时存在， 电场中某点的电场强度为各个 电荷单独存在时在该点产生的 场强的矢量和．例如，图1－4 －1中的P点的电场强度E为电荷Q1、Q2在该点的电场强度E1、E2的矢量和． 图1－4－1 图1－4－2 图1－4－3 特别提醒：电场强度是矢量，场强的叠加本质是矢量叠加，所以应该用平行四边形定则．这也是电场与普通物质的区别． 即时应用(即时突破，小试牛刀) 1.在等量同种点电荷的中垂线上有A、B两点，如图1－4－4所示，下列结论正确的是(　　) 图1－4－4 A．EAEB，方向相同 B．EA不可能等于EB，且方向相反 C．EA和EB大小不可能相等，但方向相同 D．EA和EB有可能大小相等，方向相同 解析：选D.等量同种电荷产生的场强既沿中垂线对称，也沿两电荷的连线对称，且在中垂线上由无穷远到连线的中点场强先增大后减小，故EA，EB大小不确定，但方向一定相同，D正确． 二、静电平衡的原因及特点 1．静电平衡的原因 由于静电感应，在导体两侧出现等量异种电荷,在导体内部形成与场强E0反向的场强E′，在导体内任一点的场强可表示为E内＝E0＋E′.如图1－4－5甲所示． 因附加电场E′与外电场E0方向相反，叠加的结果削弱了导体内部的电场，随着导体两侧感应电荷继续增加，附加电场E′增强，合场强 E内将逐渐减小，如图乙所示．当E内＝0时，自由电子的定向运动也停止了，如图丙所示．即达到静电平衡时导体内部场强E内＝0. 图1－4－5 2．静电平衡导体的电荷分布特点 (1)内外表面分布不同，电荷都分布在外表面，导体内部没有电荷． (2)受导体的形状影响，不光滑处电荷密度大. (3)“远近端”电荷的电性相反，电量相等． ①如图1－4－6所示，处于静电平衡状态的导体，离场源电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷，即“远同近异”． 图1－4－6 ②如图1－4－7所示，当把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时，就可把它们看做是一个大导体，有些问题中所提到的“用手触摸某导体”其实就是导体通过人体与大地构成一个大导体． 图1－4－7 3．静电平衡的特点 (1)导体内部场强处处为零． (2)导体表面任一点的场强方向跟该点的表面垂直． (3)净电荷只分布在导体的外表面上．