第1章 第4节 电场中的导体-2020-2021学年高中物理选修3-1【导学教程】同步辅导（鲁科版）课件PPT

第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 第4节　电场中的导体 [学习目标] 1．了解导体的静平衡状态，知道静平衡状态下导体的基本特点。 2．知道静电屏蔽现象及应用。 3．会用场强的叠加原理计算有关问题。 第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 课前预习·落实基础 一、场强的叠加原理 1．内容 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矢量和，这个结论叫做场强叠加原理。 第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 例如，图1－4－1中P点的电场强度，等于＋Q1在该点产生的电场强度E1与－Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和，如图中的E所示。 图1－4－1 第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 2．说明 (1)电场强度是矢量，场强的叠加遵循平行四边形定则。 (2)比较大的带电体的电场，可把带电体分成若干小块，每小块看成点电荷，用点电荷电场叠加的方法计算。 第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 处处为零 外表 垂直 二、静电平衡 1．静电平衡状态 导体中(包括表面)没有电荷eq \o(――→,\s\up17(移动))的状态。 2．静电平衡状态下导体的特点 (1)导体内部场强____________； (2)电荷只分布在导体的_______面上。 (3)导体表面任意一点的场强方向与该处表面_____。 第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 静电平衡 外部电场 静电屏蔽 三、静电屏蔽 1．定义：处于_________状态的中空导体壳，内部场强处处为零，导体外壳使它内部不受____________影响的现象。 2．应用：电子仪器和电子设备外面都有金属壳，通信电缆外面包有一层金属网套，高压线路的检修人员要穿屏蔽服等，都是利用__________消除外电场的影响。 第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 × √ × [自主诊断]——判正误 　(1)处在静电平衡状态的导体内部既无正电荷，又无负电荷。( ) (2)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零。( ) (3)静电平衡状态下的导体内部的自由电子受力为零。( ) 第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 × × (4)避雷针的顶端做的很尖细属于静电屏蔽现象。( ) (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。( ) 第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 课堂互动·突破考点 考点一　电场的叠加 分析电场的叠加问题的一般步骤 (1)确定分析计算的空间位置；(2)分析该处有几个分电场，先计算出各个分电场在该点的电场强度的大小和方向；(3)依次利用平行四边形定则求出矢量和。 第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 [例1]　如图1－4－2所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，求： 图1－4－2 第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 (1)两点电荷连线的中点O的场强的大小和方向。 (2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向。 [审题探究]　(1)点电荷A、B在O点分别产生的电场的电场强度大小、方向如何？ (2)点电荷A、B在O′点分别产生的电场的电场强度大小、方向如何？ 第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 [解析]　(1)如右图所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，由O→B。A、B两点电荷在O点产生的电场的电场强度： EA＝EB＝eq \f(kQ,(r/2)2)＝eq \f(4kQ,r2)。 所以O点的场强为：EO＝EA＋EB＝eq \f(8kQ,r2)。 第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 (2)如图所示， EA′＝EB′＝eq \f(kQ,r2)。 第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 由矢量图所形成的等边三角形 可知，O′点的合场强 EO′＝EA′＝EB′＝eq \f(kQ,r2)， 方向与A、B的中垂线垂直，指向－Q。 [答案]　(1)eq \f(8kQ,r2)，方向由O→B　(2)eq \f(kQ,r2)，方向水平向右 第1章　静电场 物理·选修3-1（LK） 菜 单 [规律总结] 等量同种点电荷与等量异种点电荷的电场比较 等量异种点电荷 等量同种(正)点电荷 电场线分布图 连线上的场强大小 O点最小，从O点沿连线向两边逐渐变大 O点为零，从O点沿连线向