1.4 电场中的导体 学案 (2)

1.4
电场中的导体
学案2
知识目标
　　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，导体内部的场强处处为零，电荷只分布在导体的外表面上；
　　3、知道静电屏蔽现象及其应用。
重点难点
1．静电场中静电平衡状态下导体的特性，即其电荷分布、电场分布等，这是本节的重点。　　
2．运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因，这是本节的难点，同时也是本章的难点。
导学过程
　　1、导体的重要特征是什么，为什么它可以导电？
　　
2、当我们把导体放入电场中，导体上的自由电荷处于电场中将受电场力作用，这时的导体与无电场时的导体相比有什么不同特征？引导学生分析．
3、静电感应现象：在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现
，这种现象叫静电感应现象．当外电场撤掉，导体两端电荷又中和，可见静电感应现象中导体上净电荷仍然为零．
　　
　　导体中（包括表面）
状态，叫做静电平衡状态．
　　特征：导体内部场强为
．在这个特征基础上进行推论，可得静电场中导体的特点．
　　4、处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零．而且处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体外表面上．这是为什么呢？
　　请学生思考，自己看书，并思考为甚么躲在笼子里的人没有被强大的电流击伤？
　　
总结
【典型例题】　
例1一个带绝缘座的空心金属球A带有4×10－8C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2×10－8C的负电荷，使B球和A球的内壁接触，如图所示，则A、B所带的电荷量为(　　)
A．QA＝10－8C，QB＝10－8C
B．QA＝2×10－8C，QB＝0
C．QA＝0，QB＝－2×10－8C
D．QA＝4×10－8C，QB＝－2×10－8C
解析　当B球和A球的内壁接触后达到静电平衡时，电荷只分布在金属球A的外表面上，这样金属球B不带电，金属球A就带QA＝4×10－8C－2×10－8C＝2×10－8C的正电荷．
答案　B
例2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.
球壳B的空腔中场强处处为零。
B.
球壳B不带电。
C.
球壳B的内，外表面电势相等。
D.
球壳B的电势为零。
答案：A
巩固练习
　　1．用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a（图1），然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球A和金箔b的带电情况是
（
）
　　A．a带正电，b带负电
　　B．a带负电，b带正电
　　C．a、b均带正电
　　D．a、b均带负电
　　E．a、b均不带电
　　2．在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B，下列实验方法中能使验电器箔片张开的是
（
）
　　A．用取电棒（带绝缘柄的导体棒）先跟B的内壁接触一下后再跟A接触
　　B．用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触
　　C．用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触
　　D．使验电器A靠近B
　　3．在一个导体球壳内放一个电量为＋Q的点电荷，用Ep表示球壳外任一点的场强，则
（
）
　　A．当＋Q在球壳中央时，Ep＝0
　　B．不论＋Q在球壳内何处，Ep一定为零
　　C．只有当＋Q在球心且球壳接地时，Ep＝0
　　D．只要球壳接地，不论＋Q在球壳内何处，Ep一定为零
　　4．如图8，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为－Q和＋2Q，它们相距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，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小_____方向____．
　　5．长为L的导体棒原来不带电，将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处，如图9所示，当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于__________．
　
　
答案
　　1．C
　　2．BCD
　　3．D
　　4．12kQ/L2，沿AB连线指向B
　
5．