新人教版物理課件：5靜電感應和靜電平衡

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1、第十一章電場專題分析第五課時　靜電感應和靜電平衡1.條件：將導體靠近帶電體（把導體放入電場中）專題一　靜電感應現(xiàn)象2.本質(zhì)：電子在電場力的作用下定向移動,造成導體內(nèi)的自由電子在導體內(nèi)重新分布,產(chǎn)生感應電荷.3.規(guī)律：導體的近端出現(xiàn)與帶電體異種電荷,在遠端出現(xiàn)等量的同種電荷4.應用：在判斷由于靜電感應而產(chǎn)生的感應電荷問題時，首先要確定產(chǎn)生電場的帶電體的電性，其次確定感應導體的遠端和近端(離帶電體最遠的一端和最近的一端)，最后根據(jù)“近端感應出與帶電體電性相反的電荷，遠端感應出與帶電體電性相同的電荷”確定

2、各端感應電荷的電性．例1．如圖所示，A、B是兩個絕緣金屬導體，把一個帶正電的絕緣金屬球P移近A，由于靜電感應，a端電荷量大小為qa，b端電荷量大小為qb，則：（）A.導體A、B上，qa＞qbB.導體A、B上，qa＝qbC.先撤走P，再將A、B分開后，A帶負電，B帶正電D.先將A、B分開，再撤走P后，A帶負電，B帶正電＋PABabBD程序法判別感應電荷．例2.如圖所示，一個原來不帶電的中空金屬球殼，上開一個小孔，若將一個帶負電的小球放入且不與球殼接觸，則球殼外表面帶______電，內(nèi)表面帶______

3、電；若用手接觸一下球殼后球殼內(nèi)表面帶______電，外表面______；正負正不帶電靜電感應現(xiàn)象的本質(zhì)是電子在電場力的作用下定向移動,造成導體內(nèi)的自由電子在導體內(nèi)重新分布,產(chǎn)生感應電荷.靜電感應現(xiàn)象的規(guī)律是在導體的近端出現(xiàn)與帶電體異種電荷,在遠端出現(xiàn)等量的同種電荷.要分清近端與遠端,首先分清研究對象是哪一部分導體,研究對象相對于帶電體而言最近的一端是近端,最遠的一端是遠端.1.靜電平衡狀態(tài)導體中（包括表面）沒有電荷定向移動的狀態(tài)，叫做靜電平衡狀態(tài)．專題二　靜電平衡狀態(tài)的特點2.靜電平衡狀態(tài)的特點⑴導

4、體內(nèi)部的場強處處為零導體內(nèi)部的場強處處為零,是指在導體內(nèi)部的任意一點外加電場和感應電場的場強都是大小相等,方向相反,合場強為零.內(nèi)部:金屬導體內(nèi)部是指金屬材料所占的空間(除表面外);拓展:對于空腔導體,如果空腔內(nèi)沒有帶電體的話,空腔內(nèi)合場強處處為零.空腔也可以認為導體“內(nèi)部”.⑶凈電荷只能分布在外表面上⑵導體表面任一點的場強與該處表面垂直施感電荷和感應電荷產(chǎn)生的電場在導體表面處的合場強與表面處處垂直.對于球面上某點的場強方向沿該處半徑方向.凈電荷是指導體內(nèi)正、負電荷中和后所剩下的多余電荷.這里說的凈

5、電荷可以是靜電感應所產(chǎn)生的感應電荷,也可以是一個孤立的帶電體所帶的電荷;這里的表面為外表面,但是內(nèi)外是相對的.______+++++++++______+++++++++⑷導體是一個等勢體，導體表面是一個等勢面。例1.長為L的導體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電量為q的點電荷放在棒左端，距棒為R，如圖所示，當棒達到靜電平衡后，棒上的感應電荷在棒內(nèi)中點O處產(chǎn)生的場強大小和方向如何？RL·O解析：靜電感應產(chǎn)生的感應電荷電量是面分布，且電量值未知，所以不能直接由真空中點電荷的場強公式來求得它們在球心O處的場強。因

6、此采取變換研究對象的方法，將感應電荷換成施感電荷，問題就迎刃而解了。方向沿點電荷和棒內(nèi)中點連線向左注意題目的三種問法：是問施感電荷產(chǎn)生的場強還是感應電荷產(chǎn)生的場強還是合場強?！ぁぁAB例2.A、B兩點間相距0.30m，在A點放一個帶電量為的正電荷，在B點放一個帶電量為的負電荷.在兩個點電荷連線上方放一個半徑為0.15m的金屬球，球心O到A點和B點的距離都是0.30m，則金屬球上感應電荷在球心處產(chǎn)生的場強大小為_______________。請你在圖上畫出場強方向示意圖。1.0×103N/C解析：導

7、體內(nèi)部的場強處處為零,是指在導體內(nèi)部的任意一點外加電場和感應電場的場強都是大小相等,方向相反,合場強為零.變換研究對象，等效替換。類似于根據(jù)牛頓第三定律轉化研究對象進行受力分析例3.在孤立點電荷＋Q的電場中，金屬圓盤A處于靜電平衡狀態(tài)。若金屬圓盤平面與點電荷在同一平面內(nèi)，在圓盤A內(nèi)a、b、c三點標出由盤上感應電荷形成的附加電場的三條電場線(用實線表示，要求嚴格作圖)。A＋Q··abc···首先認真審題.題目求的是在金屬盤內(nèi)部感應電荷產(chǎn)生的附加電場的電場線.我們是借助孤立點電荷+Q在金屬盤內(nèi)部形成電場

8、的電場線來畫的.注意區(qū)分實線和虛線．解析：導體內(nèi)部的場強處處為零,是指在導體內(nèi)部的任意一點外加電場和感應電場的場強都是大小相等,方向相反,合場強為零.即感應電荷的電場線與點電荷Q的電場線重合，處處疏密程度相同,電場線處處反向．例4.在水平地面上放置的光滑金屬板的上表面絕緣,在其中心正上方有一帶正電Q的金屬小球（可視為質(zhì)點，且不影響原電場）自左以初速度v0向右運動，則在運動過程中（）A.小球做先減速后加速運動B.小球做勻速直線運動C.小球受到電場力的沖量為零D.小球受到