【物理】17静电现象的应用课件1（人教版选修3-1）.ppt

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1、第一章第一章 静电场静电场第七节第七节 静电现象的应用静电现象的应用人教版选修人教版选修3-11、什么是静电感应现象？静电感应的实、什么是静电感应现象？静电感应的实质是什么？质是什么？2、是什么力使导体中的正负电荷分开，、是什么力使导体中的正负电荷分开，电荷重新分布后，导体会发生什么样的变电荷重新分布后，导体会发生什么样的变化呢？化呢？ 1.7 静电现象的应用把不带电的金属导体把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为放到电场强度为Eo的电场中，结果如何呢？的电场中，结果如何呢？ 1、金属导体的微观结、金属导体的微观结构如何？构如何？2、自由电子如何移动？、自由电子如何移动？3、自由电子会在什么

2、地方聚积？、自由电子会在什么地方聚积？4、电子的聚积会出现怎样的结果？、电子的聚积会出现怎样的结果？5、最终会出现怎样的现象？、最终会出现怎样的现象？动态分析动态分析一、静电平衡状态下导体的电场静电平衡状态下导体的电场 1、静电平衡状态、静电平衡状态 2、静电平衡状态的特征、静电平衡状态的特征内部的场强处处为零内部的场强处处为零电场中的导体，内部自由电子不再定向移动电场中的导体，内部自由电子不再定向移动静电感应瞬间达到静电平衡静电感应瞬间达到静电平衡（1）静电平衡状态的导）静电平衡状态的导体内部电场线的形状如体内部电场线的形状如何？何？（2）静电平衡状态的导）静电平衡状态的导体内部电势如何变化

3、？体内部电势如何变化？内部没有电场线不变一、静电平衡状态下导体的电场静电平衡状态下导体的电场 1、静电平衡状态、静电平衡状态 2、静电平衡状态的特征、静电平衡状态的特征内部的场强处处为零内部的场强处处为零整个导体是个等势体，它的表面是个等势面整个导体是个等势体，它的表面是个等势面电场中的导体，内部自由电子不再定向移动电场中的导体，内部自由电子不再定向移动地球是个大等势体，常被选为零势面地球是个大等势体，常被选为零势面静电感应瞬间达到静电平衡静电感应瞬间达到静电平衡导体上的电荷怎样分布呢？导体上的电荷怎样分布呢？二、导体上电荷的分布二、导体上电荷的分布导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的导体内部

4、没有电荷，电荷只分布在导体的外表面外表面在导体表面，越尖锐的地方，电荷密度在导体表面，越尖锐的地方，电荷密度（单位面积上的电荷量）越大，凹陷的位（单位面积上的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。置几乎没有电荷。避雷针带电导体周围的等势面和电场线带电导体周围的等势面和电场线 p19尖端放电实验三、静电屏蔽三、静电屏蔽概念概念-空腔导体可以隔绝外部电场进入空腔导体可以隔绝外部电场进入空腔，技术上称为静电屏蔽。空腔，技术上称为静电屏蔽。屏蔽实验0 两种两种屏蔽屏蔽屏蔽外部电场使其不影响内部屏蔽外部电场使其不影响内部屏蔽内部电场使其不影响外部屏蔽内部电场使其不影响外部 （空腔导体接地）空腔导体接地）

5、 静电屏蔽的事例导体尖端附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。再导体尖端附近放一根点燃的蜡烛。当我们不断给导体充电的时候，火焰就好像被风吹动一样朝背离尖端的方向偏移。这就是尖端放电引起的后果。三、尖端放电三、尖端放电WHY？因为在尖端附近强电场的作用下空气中残留的离子会发生激烈的运动。在激烈的运动过程中它们和空气分子相碰时，会使空气分子电离，从而产生大量新的离子，这就使空气边得易于导电。与尖端上电荷同号的离子受到排斥而飞向远方，蜡烛的火焰偏移就是受到这种离子形成的“电风”吹动的结果。在强电场作用下，物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等电位面密，电场强度

6、剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象闪电防护闪电防护雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵从四条原则一是人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖端而被闪电直接击中，所以人长得高还是一件非常痛苦的事情二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害所谓跨步电压是雷击点附近，两点间很大的电位差，如若人的两脚分得很开，分别接触相距远的两点，则两脚间便形成较大的电位差，有强电流通过人体使人受伤害第三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近，不可手持金属体高举头顶第四是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击总

7、之，应当到较低处，双脚合拢地站立或蹲下，以减少遭遇雷的机会几种避雷针四、静电屏蔽现象静电屏蔽实验静电屏蔽的电场线模拟静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用 两位英国科学家下个月将在伦敦进行一次危险的电力学表演。根据表演计划，其中一名科学家将把另一位科学家关进一个铁笼子里，然后用数百万伏特的电流对其进行电击。鉴于表演的危险性，两名科学家事先都买好了价值1200万英镑的保险。 英科学家将表演特技 触摸百万伏高压电 网络网络新闻新闻 静电现象的应用静电现象的应用一、静电平衡状态一、静电平衡状态下导体的电场下导体的电场1、静电平衡状态、静电平衡状态 电场中的导体，内部自由电子不再定向移电场中的导体，内部自由电子

8、不再定向移动动2、静电平衡状态的特征、静电平衡状态的特征内部的场强处处为零内部的场强处处为零整个导体是个等势体，它的表面是个等势整个导体是个等势体，它的表面是个等势面面2、导体上电荷导体上电荷的分布的分布 导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面外表面在导体表面，越尖锐的地方，电荷密度（在导体表面，越尖锐的地方，电荷密度（单位面积上的电荷量）越大，凹陷的位置几单位面积上的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。乎没有电荷。三、静电屏蔽三、静电屏蔽空腔导体屏蔽外部电场使其不影响内部空腔导体屏蔽外部电场使其不影响内部空腔导体屏蔽内部电场使其不影响外部空腔导体屏蔽内部电场使其不影响外部-接地接地题：如图所示，长为题：如图所示，长为 L L的导体棒原来不带电，现将的导体棒原来不带电，现将一带电量为一带电量为Q Q的正点电荷放在距棒左端的正点电荷放在距棒左端R R处。当达到处。当达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场如何？电场如何？答案 2)2LR(QkE方向：由O Q