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• 解析：为了使电视机能接收电磁波信号，但又不接收高频热合机产生 的电磁波，应将高频热合机产生的电磁波信号屏蔽，而接地金属笼子 具有屏蔽内电场的作用，故选项D正确。
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课堂知识构建
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考点题型设计
• 对静电平衡的理解及应用
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在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状 态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中P点所激 发的附加场强E′的方向在图中正确的是( )
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第一章
静电场
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第一章
7 静电现象的应用
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1 学习目标定位 5 课堂知识构建
2
课堂情景切入
6
考点题型设计
3
知识自主梳理
7
易错案例剖析
4
重点难点突破
8
课 时 作 业
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学习目标定位
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Байду номын сангаас
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理解静电平衡状态及特点
知道静电平衡时导体上电荷的分
布特点
了解生活中的静电现象及应用
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• 2．静电屏蔽的两种情况 • (1)金属壳内部不受外部影响
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• 如图：把验电器靠近带电体，箔片会张开，但如果把验电器置于金属 网罩内，再靠近带电体，箔片不再张开，说明网罩内不受外电场的影 响。
• (2)接地的封闭导体壳，内部电场对外部没有影响 . . . • 如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷＋q。由于静电感应，导体 壳内外表面感应出等量的异种电荷。其电场线如图(甲)所示，当把导 体壳接地后，＋q在壳内的电场对壳外空间就没有影响了，如图(乙)所 示。
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导体内部场强处处为零 静电平衡状 导体表面场强垂直表面 2. ： 态的特点 导体为等势体，表面为等势面 孤立带电体净电荷只分布在外表面上 3．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 有净电荷。 ②感应电荷分布于导体两端，电性相反，电量相等，远同 近异，如图甲所示：
• 解析：水平放置的金属板处于点电荷Q的电场中而达到静电平衡状态 ，是一个等势体，其表面电场线处处与表面垂直，所以小球运动时只 在竖直方向上受力的作用，在水平方向上不受力的作用，故带电小球( 表面绝缘，电荷量不变)在导体表面滑动时，电场力不做功，故小球做 匀速直线运动，所以A、C、D选项正确。
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• ③净电荷在导体表面分布不均匀，导体表面尖锐处电荷分布密集，平 滑处电荷分布稀疏，凹陷处几乎没有电荷，如图乙所示：
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• [特别提醒](1)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。 • (2)人与大地都是导体，在人摸(触)导体的过程中，带电体、人、大地 组成一个新导体，达到静电平衡状态。
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• [特别提醒](1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔 内电场对腔外空间也不产生影响，即内外互不影响。 • (2)空腔导体不接地，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电场对腔 外空间产生影响。
• 某农村小塑料场的高频热合机产生的电磁波频率和电视信号频率接近 ，由于该村尚未接通有线电视信号，空中的信号常常受到干扰，在电 视荧屏上出现网状条纹，影响正常收看。为了使电视机不受干扰，可 采取的办法是( ) • A．将电视机用一金属笼子罩起来 • B．将电视机用一金属笼子罩起来，并将金属笼子接地 • C．将高频热合机用一金属笼子罩起来 • D．将高频热合机用一金属笼子罩起来，并将金属笼子接地 • 答案：D
带电粒子 吸引
中和
失去
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• 3．应用和防止 • (1)应用：__________是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 避雷针 • (2)防止：高压设备中导体的________________会减少电能的损失。
表面尽量光滑
• 静电屏蔽
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• 1.定义 • 当金属外壳达到静电平衡时，内部________电场，因而金属的外壳会 没有 对其_________起保护作用，使它_________不受 __________影响的现 象。 内部 内部 • 2．应用 外部电场 • 电学仪器外面有__________，野外高压线上方还有__________与大地 相连，都是利用静电屏蔽现象消除外电场的影响。
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• 如图所示，用起电机使金属鸟笼带电，站在金属架上的鸟安然无恙， 且不带电，其原因是( ) • A．鸟的脚爪与金属架绝缘 • B．鸟与笼电势相同，无电势差 • C．鸟笼内部场强为零，电荷分布在笼的外表面 • D．起电机使笼带电，笼的电势不会很高 • 答案：BC
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• 解析：由于金属鸟笼的静电屏蔽作用，使得鸟笼内部场强为零，电荷 分布在笼的外表面，C正确；处于静电平衡状态的鸟笼是一个等势体， 其上各点电势都相等，故B正确；鸟的脚爪与金属架不是绝缘的，A错 误；起电机使鸟笼带电，电势可以达到很高，D错误。
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• (吉林一中2013～2014学年高二上学期检测)一个带有绝缘底座的空心 金属球壳A上均匀带有4×10－8C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B上带 有2×10－8C的负电荷，使B球与球壳A内壁接触。如图所示，则A、B 带电荷量分别为( ) • A．QA＝1×10－8C，QB＝1×10－8C • B．QA＝2×10－8C，QB＝0 • C．QA＝0，QB＝2×10－8C • D．QA＝4×10－8C，QB＝－2×10－8C • 答案：B
• 静电现象的应用与防止
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(河南普通高中学生学业水平考试)静电喷涂利用了电 荷之间的相互作用，其喷涂原理如图所示，则下列说法正确的是( )
• A．涂料微粒一定带正电 ... • B．涂料微粒一定带负电 • C．涂料微粒可能带正电，也可能带负电 • D．喷嘴与工件之间的电场为匀强电场 • 解析：根据电荷间的相互作用特点结合题目中现象图分析。 • 静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工 件上，而达到喷涂的目的，喷嘴与工件之间的电场是非匀强电场，选 项D错误；由题图知，待喷涂工件带负电，所以涂料微料应带正电， 选项A正确，B、C错误。 • 答案：A
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• 如图所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面 绝缘的带电的小球(可视为质点且不影响Q的电场)，从左端以初速度v0 滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动的过程中( ) • A．小球做匀速直线运动 • B．小球做先减速，后加速的运动 • C．小球的电势能保持不变 • D．电场力对小球所做的功为零 • 答案：ACD
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• 解析：由于A、B带异种电荷，接触以后，要先中和掉一部分电荷，中 和以后可以把A、B看做一个整体，对于这个整体来说，由于静电平衡 它的内壁和B球将无净电荷的分布。所以QA＝2×10－8C，QB＝0。
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• 二、静电屏蔽 • 1．实质 • 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荷的电场 和外加电场矢量和为零，好像是金属壳将外电场“挡”在外面，即所 谓的屏蔽作用，其实是壳内两种电场并存，矢量和为零而已。
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易错案例剖析
• 易错点：对处于静电平衡状态下的导体理解不透导致错误 ... • 案例： • 如图所示，B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，A是验电器，A、B 相距较远，导线C的一端接验电器的金属球。下列现象正确的是( )
金属壳 两条导线
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重点难点突破
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• 一、对静电平衡及其特点的理解 • 1．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。
定向移动
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• 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________。 • (3)处于静电平衡状态的整个导体是个__________，导体的表面为 垂直 __________。
• 静电屏蔽现象的分析与应用
• 下图中P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔， 在哪些情况下，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引( )
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• 解析：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移动，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的外部，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。 • 答案：AD
等势体 等势面
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• 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 __________。 外表面上 • 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 )________，凹陷的位置__________电荷。
越大 几乎没有
• 尖端放电
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• 1.电离 • 在导体尖端强电场的作用下，使空气分子中的__________分离，这种 正负电荷 现象叫做空气的电离。 • 2．尖端放电 • 由于导体尖端的_________很大，其附近电场_____，使周围中性空气 分子电离，变成带电离子，这些带电粒子在强电场加速下，会使更多 的空气分子电离，产生大量的 __________，与导体尖端的电荷符号相 电荷密度 很强 反的粒子被____到尖端，跟尖端上的电荷_____，这相当于尖端_____ 电荷，这个现象叫尖端放电。