《静电现象的应用》中的六个易错点

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《静电现象的应用》是人教版高中物理选修3-1第一章第七节的内容.本节内容较为抽象，学生学习时容易入门，但是很难理解透彻，甚至有肤浅的理解或者望文生义.教学中笔者发现学生容易产生六个错误观点，现逐一进行分析.

观点一：因为“静电平衡时，导体及其表面的自由电子不再定向移动”，所以导体及其表面的自由电子不再运动，完全是静止的.

如果自由电子定向移动，亦即导体没有达到静电平衡.所以，“静电平衡时，导体及其表面的自由电子不再发生定向移动”，但是，分子在永不停息的做无规则的热运动，所以，“自由电子不再发生定向移动”指的是导体及其表面的自由电子无宏观定向移动，自由电子仍在做无规则的热运动.因此，这个观点错误.

观点二：因为“处于静电平衡状态的导体内部的电场处处为0”，所以导体内部完全没有电场.

把一个不带电的金属导体放到电场强度为E0的电场中，由于发生静电感应现象，导体两面出现的正负电荷产生与E0方向相反的电场E′，这两个电场叠加，使导体内部的电场逐渐减弱，直到导体内部各点的合电场等于0为止.所以，我们说“内部的电场处处为0”，是说合电场等于0，导体内部并不是完全没有电场，而是有两个方向相反的电场.因此，这个观点错误.

观点三：因为静电平衡时，“导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面”，所以导体内部完全没有电荷.

假如已经达到静电平衡，而导体内部有电荷，导体内部的电场就不可能为0，这与静电平衡条件矛盾.所以，“导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面”是正确的.但是，“导体内部没有电荷”不是指导体内部完全没有电荷，而是指导体内部处处没有未抵消的净电荷，导体内部仍然有大量的等量异种电荷，正负电荷完全抵消，没有未抵消的净电荷.因此，这个观点错误.

观点四：“尖端放电”就是尖端放出电荷.

导体尖端附近的电场特别强，空气中残留的离子会发生激烈的运动，撞击空气中的分子时，会使空气分子电离，从而产生大量新的离子，这就使空气变得易于导电.与尖端电荷异号的离子受到吸引而奔向尖端，最后与尖端上的电荷中和.与尖端电荷同号的离子，受到排斥而飞向远方，这相当于导体从尖端失去电荷.如果要形成持续的尖端放电，需要不断地给导体充电.所以，“尖端放电”是尖端的电荷被中和，而尖端并没有放出电荷.因此，这个观点错误.

观点五：避雷针的作用是避免发生雷电.

当带电云层接近地面时，由于静电感应，地面上的物体带异种电荷，这些电荷比较集中的分布在高楼、烟囱、大树等突出的物体上.当电荷积累到一定程度，就会在云层和这些物体之间发生强大的火花放电，这时雷击就会损坏建筑物.在建筑物上安装避雷针后，放电就通过云层和避雷针进行，而避雷针又是接地的，避雷针就可以把云层中的电荷导入大地，使其不对建筑物构成危险.所以，避雷针并未避免发生雷电，反而是把雷电引到自身，正因为这样，有人建议把“避雷针”改名为“引雷针”，“避雷”可理解为避免避雷针附近的物体受到雷电的危害.因此，这个观点错误.

观点六：“静电屏蔽”就是屏蔽了外界电场，使外界电场无法进入导体内部.

在静电平衡状态下，导体壳的表面保护了它所包围的区域，使之不受外电场的影响.但是外电场仍然进入了导体壳内部，只是被感应电荷产生的电场抵消，所以内部电场处处为0.因此，这个观点错误.

以上是学生容易出现问题的六个地方，如果教学中在这些方面讲解透彻，强调到位，学生一定能正确的理解这些问题，避免出现错误.