高中物理《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》課件（36張PPT）（新人教選修3-1）河南專(zhuān)用

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歡迎進(jìn)入物理課堂 1 7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 E 置于電場(chǎng)中的導(dǎo)體 自由電荷受電場(chǎng)力作用 將發(fā)生定向移動(dòng) 一 靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng) E 在導(dǎo)體兩端 積聚等量異種電荷 即靜電感應(yīng)現(xiàn)象 E 感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電場(chǎng)E 與原電場(chǎng)疊加 只要內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)不為零 自由電子就會(huì)繼續(xù)做定向移動(dòng) E E 當(dāng)內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零時(shí) 即E E時(shí) 電荷不再發(fā)生定向移動(dòng) 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體 內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零 E E E E內(nèi) 0 靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng) 導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零導(dǎo)體是等勢(shì)體 表面為等勢(shì)面導(dǎo)體外部表面附近場(chǎng)強(qiáng)方向與該點(diǎn)的表面垂直 若不為零會(huì)出現(xiàn)何現(xiàn)象 若不垂直會(huì)出現(xiàn)何現(xiàn)象 靜電平衡狀態(tài) 為什么會(huì)如此 1 處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體 內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零 2 處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體 它的表面是個(gè)等勢(shì)面 3 導(dǎo)體外表面處場(chǎng)強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直 5 對(duì)于一孤立的帶電導(dǎo)體 內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零的本質(zhì)是 導(dǎo)體表面所帶全部電荷在內(nèi)部任一處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和為零 靜電平衡的特點(diǎn) 小結(jié) 地球是一個(gè)極大的導(dǎo)體 可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài) 所以它是一個(gè)等勢(shì)體 這是我們可以選大地做零電勢(shì)體的一個(gè)原因 二 導(dǎo)體上電荷的分布 研究靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部的電荷 現(xiàn)象 甲 A的箔片張角逐漸增大乙 A的箔片始終沒(méi)有張開(kāi) 結(jié)論 導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷 電荷分布在導(dǎo)體的外表面導(dǎo)體表面越尖銳的位置電荷越密集 凹陷的位置幾乎沒(méi)有電荷 為什么 為什么 法拉第圓筒實(shí)驗(yàn) 1 導(dǎo)體內(nèi)沒(méi)有電荷 電荷只分布在導(dǎo)體的表面 2 在導(dǎo)體表面 越尖銳的位置 電荷的密度越大 導(dǎo)體上電荷的分布小結(jié) 1 空氣的電離 強(qiáng)電場(chǎng)使空氣分子中正負(fù)電荷分離的現(xiàn)象叫做空氣的電離 2 尖端放電 在強(qiáng)電場(chǎng)作用下 物體尖端部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電 在強(qiáng)電場(chǎng)作用下 物體曲率大的地方 如尖銳 細(xì)小的頂端 彎曲很厲害處 附近 等電位面密 電場(chǎng)強(qiáng)度劇增 致使這里空氣被電離而產(chǎn)生氣體放電現(xiàn)象 稱為電暈放電 而尖端放電為電暈放電的一種 專(zhuān)指尖端附近空氣電離而產(chǎn)生氣體放電的現(xiàn)象 三 尖端放電 尖端放電 導(dǎo)體尖端電荷密度大 尖端周?chē)妶?chǎng)強(qiáng) 空氣中殘留帶電粒子劇烈運(yùn)動(dòng) 空氣電離 正負(fù)電荷奔向異種電荷 尖端失去電荷 尖端放電 應(yīng)用 避雷針 閃電防護(hù) 雷鳴電閃時(shí)在室外的人 為防雷擊 應(yīng)當(dāng)遵從四條原則 一是人體應(yīng)盡量降低自己 以免作為凸出尖端而被閃電直接擊中 所以人長(zhǎng)得高還是一件非常痛苦的事情 二是人體與地面的接觸面要盡量縮小以防止因 跨步電壓 造成傷害 所謂跨步電壓是雷擊點(diǎn)附近 兩點(diǎn)間很大的電位差 如若人的兩腳分得很開(kāi) 分別接觸相距遠(yuǎn)的兩點(diǎn) 則兩腳間便形成較大的電位差 有強(qiáng)電流通過(guò)人體使人受傷害 第三是不可到孤立大樹(shù)下和無(wú)避雷裝置的高大建筑體附近 不可手持金屬體高舉頭頂 第四是不要進(jìn)水中 因水體導(dǎo)電好 易遭雷擊 總之 應(yīng)當(dāng)?shù)捷^低處 雙腳合攏地站立或蹲下 以減少遭遇雷的機(jī)會(huì) 閃電防護(hù) 四 靜電屏蔽 1 靜電屏蔽 1 空腔導(dǎo)體的特點(diǎn)空腔導(dǎo)體能把外電場(chǎng)擋住 空腔內(nèi)沒(méi)有電場(chǎng) 空腔內(nèi)不受外電場(chǎng)的影響 2 靜電屏蔽導(dǎo)體殼 金屬網(wǎng)罩 能保護(hù)它所包圍的區(qū)域 使這個(gè)區(qū)域不受外電場(chǎng)的影響 這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽 電子儀器外套金屬網(wǎng)罩 通訊電纜外包一層鉛皮等 超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴的工作服 是用包含金屬絲的織物制成的 兩位英國(guó)科學(xué)家08年在倫敦進(jìn)行一次危險(xiǎn)的電力學(xué)表演 其中一名科學(xué)家將把另一位科學(xué)家關(guān)進(jìn)一個(gè)鐵籠子里 然后用數(shù)百萬(wàn)伏特的電流對(duì)其進(jìn)行電擊 鑒于表演的危險(xiǎn)性 兩名科學(xué)家事先都買(mǎi)好了價(jià)值1200萬(wàn)英鎊的保險(xiǎn) 電場(chǎng)如何分布 如圖所示在真空中把一絕緣導(dǎo)體AB向帶負(fù)電的小球P緩慢的靠近時(shí) 下列說(shuō)法正確的是 A B端的感應(yīng)電荷越來(lái)越多B 導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越大C 導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的的場(chǎng)強(qiáng)D 導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M N兩點(diǎn)產(chǎn)生的的場(chǎng)強(qiáng)相等 AC 長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電 現(xiàn)將一電荷量為 q的點(diǎn)電荷放在與棒的左端距離為R的地方 如圖所示 達(dá)到靜電平衡后 棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)有多大 方向如何 本節(jié)主要學(xué)了以下幾個(gè)問(wèn)題 1 靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)學(xué)習(xí)了靜電平衡 靜電平衡狀態(tài)的概念 知道靜電平衡的條件是導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零 學(xué)習(xí)了靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)2 導(dǎo)體上電荷的分布 1 導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷 電荷只分布在導(dǎo)體的外表面 2 在導(dǎo)體表面 越尖銳的位置 電荷的密度越大 3 尖端放電了解了尖端放電現(xiàn)象及其應(yīng)用 4 靜電屏蔽了解了靜電屏蔽現(xiàn)象及其應(yīng)用 1 關(guān)于靜電平衡 下列說(shuō)法中正確的是 A 當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí) 導(dǎo)體上任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)一定相等B 當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí) 其外表面附近的電場(chǎng)方向一定與導(dǎo)體的表面垂直C 絕緣體也有靜電平衡狀態(tài)D 達(dá)到靜電平衡時(shí) 電荷分布在導(dǎo)體的外表面 ABD 2 在絕緣板上放有一個(gè)不帶電的金箔驗(yàn)電器A和一個(gè)帶正電荷的空腔導(dǎo)體B 下列實(shí)驗(yàn)方法中能使驗(yàn)電器箔片張開(kāi)的是 A 用取電棒 帶絕緣柄的導(dǎo)體棒 先跟B的內(nèi)壁接觸一下后再跟A接觸B 用取電棒先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸C 用絕緣導(dǎo)線把驗(yàn)電器跟取電棒的導(dǎo)體部分相連 再把取電棒與B的內(nèi)壁接觸D 使驗(yàn)電器A靠近B BCD 3 在一個(gè)導(dǎo)體球殼內(nèi)放一個(gè)電量為 Q的點(diǎn)電荷 用E表示球殼外任一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) 則 A 當(dāng) Q在球殼中央時(shí) E 0B 不論 Q在球殼內(nèi)何處 E一定為零C 只有當(dāng) Q在球心且球殼接地時(shí) E 0D 只要球殼接地 不論 Q在球殼內(nèi)何處 E一定為零 D 4 一個(gè)不帶電的空心金屬球 在它的球心處放一個(gè)正點(diǎn)荷 圖中的哪一個(gè)能正確表示其電場(chǎng)分布的情況 B 5 如圖所示 一帶正電的絕緣金屬球殼A 頂部開(kāi)孔 有兩只帶正電的金屬球B C用金屬導(dǎo)線連接 讓B球置于球殼A的空腔中與內(nèi)表面接觸后又提起到如圖所示的位置 C球放在A球殼外離A球較遠(yuǎn) 待靜電平衡后 正確的說(shuō)法是 A B C球都帶電B B球不帶電 C球帶電C 讓C球接地后 B球帶負(fù)電D C球接地后 A球殼空腔中場(chǎng)強(qiáng)為零 BC 6 有一絕緣空心金屬球A 帶有4 10 6C的正電荷 一個(gè)有絕緣柄的金屬小球B 帶有2 10 6C的負(fù)電荷 若把B球跟A球的內(nèi)壁相接觸 如圖所示 則B球上電量為 C A球上電荷量為 C 分布在 0 2X10 6 外表面 7 如圖所示 在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B 電荷量分別為 Q和 2Q 它們相距L 如果在兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O有一個(gè)半徑為r 2r L 的空心金屬球 且球心位于O點(diǎn) 則球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小 方向 12KQ L2 BA 再見(jiàn) 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全