高中物理 第7节 静电现象的应用课件 新人教选修31.ppt

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1、1.7静电现象的应用静电现象的应用2021/8/11 星期三1知识回顾：知识回顾：1.1.静电感应：金属导体放在静电感应：金属导体放在外电场外电场E E中中,由于导体内的自由于导体内的自由电子受电场力作用而定向由电子受电场力作用而定向移动移动,使导体表面出现感应电使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感应。荷的现象叫静电感应。2.2.感应起电感应起电:利用静电感应的方法使物体带电的利用静电感应的方法使物体带电的方法方法.FE02021/8/11 星期三2 思考：思考：（1）金属导体的微观结构如何？）金属导体的微观结构如何？-E 如果将金属导体放入电场中如果将金属导体放入电场中（3）自由电子会在什么

2、地方积聚？）自由电子会在什么地方积聚？（2）自由电子怎样移动？）自由电子怎样移动？2021/8/11 星期三3思考思考（1）金属导体的微观结构如何？）金属导体的微观结构如何？-+EEE合=E-E 如果将金属导体放入电场中如果将金属导体放入电场中（2 2）自由电子怎样移动？）自由电子怎样移动？（4）电子的积聚会出现怎样的结果？）电子的积聚会出现怎样的结果？（3）自由电子会在什么地方积聚？）自由电子会在什么地方积聚？2021/8/11 星期三4思考思考（1）金属导体的微观结构如何？）金属导体的微观结构如何？如果将金属导体放入电场中如果将金属导体放入电场中（2 2）自由电子怎样移动？）自由电子怎样移

3、动？（5）最终会出现怎样的现象？）最终会出现怎样的现象？-+EE合=0（4）电子的积聚会出现怎样的结果？）电子的积聚会出现怎样的结果？（3）自由电子会在什么地方积聚？）自由电子会在什么地方积聚？电电场场中中的的导导体体2021/8/11 星期三5（一）静电平衡的特点（一）静电平衡的特点1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。为零。2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。的表面是个等势面。地球是一个极大的导体，可以认为处于静电地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是

4、一个等势体。这是我们可以选平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。大地做零电势体的一个原因。3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。放入电场中的导体，最终会达到没有电荷定向放入电场中的导体，最终会达到没有电荷定向移动的状态，这种状态叫静电平衡状态。移动的状态，这种状态叫静电平衡状态。一、静电平衡一、静电平衡2021/8/11 星期三6结论结论:静电平衡时导体内部没有电荷，静电平衡时导体内部没有电荷，其电荷只分布在外表面。其电荷只分布在外表面。（二）、导体上的电荷分布：（二）、导体上的电荷分布：法法拉拉第第圆圆筒筒实实验

5、验2021/8/11 星期三7结论结论:1.:1.静电平衡时导体内部没有电荷，其静电平衡时导体内部没有电荷，其电荷只分布在外表面电荷只分布在外表面.思考：电荷在导体外表面的分布又是怎样的思考：电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？呢？均匀球形导体均匀球形导体结论: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)越大,凹陷的位置几乎没有电荷.2021/8/11 星期三8导体尖端附近的电场特别强，它会导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。致一个重要的后果，就是尖端放电。例如在导体尖端附近放一根点燃的蜡例如在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

6、候，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的方向偏移。这就是尖端放电引起的后果。后果。二、尖端放电二、尖端放电2021/8/11 星期三9在强电场作用下，物在强电场作用下，物体曲率大的地方体曲率大的地方(如如尖锐、细小的顶端，尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处弯曲很厉害处)附近，附近，等电位面密，电场强等电位面密，电场强度剧增，致使这里空度剧增，致使这里空气被电离而产生气体气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电现象，称为电晕放电而尖端放电为放电而尖端放电为电晕放电的一种，专电晕放电的一种，专指尖端附近空气电

7、离指尖端附近空气电离而产生气体放电的现而产生气体放电的现象象2021/8/11 星期三10闪电防护闪电防护雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵从四条原则从四条原则一是人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖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端而被闪电直接击中二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因因“跨步电压跨步电压”造成伤害所谓跨步电压是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，的两脚分得很开，分别接触相距

8、远的两点，则两脚间便形成较大的电位差，有强电流通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过人体使人受伤害2021/8/11 星期三11跨步电压图示跨步电压图示2021/8/11 星期三12三是不可到孤立大树下和无避雷装置的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高大建筑体附近，不可手持金属体高举头顶头顶四是不要进水中，因水体导电好，易遭四是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击雷击总之，应当到较低处，双脚合拢地站立总之，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或蹲下，以减少遭遇雷的机会2021/8/11 星期三13几种几种2021/8/11

9、星期三14阅读与思考阅读与思考阅读书本第阅读书本第2626面有关静电屏蔽的内容，回答以面有关静电屏蔽的内容，回答以下问题：下问题：1.1.什么叫做静电屏蔽？什么叫做静电屏蔽？2.2.静电屏蔽一定要用密封的金属容器吗？举例静电屏蔽一定要用密封的金属容器吗？举例说明。说明。3.3.举出一些静电屏蔽的事例。举出一些静电屏蔽的事例。2021/8/11 星期三15四、静电屏蔽现象四、静电屏蔽现象flash2021/8/11 星期三16静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用2021/8/11 星期三17静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用2021/8/11 星期三18 两位英国科学家在伦两位英国科学家在伦敦进行一次危险的电

10、力学敦进行一次危险的电力学表演。根据表演计划，其表演。根据表演计划，其中一名科学家将把另一位中一名科学家将把另一位科学家关进一个铁笼子里，科学家关进一个铁笼子里，然后用数百万伏特的电流然后用数百万伏特的电流对其进行电击。鉴于表演对其进行电击。鉴于表演的危险性，两名科学家事的危险性，两名科学家事先都买好了价值先都买好了价值12001200万英万英镑的保险。镑的保险。英科学家将表演英科学家将表演 特技特技触摸百万伏高压电触摸百万伏高压电 网络网络新闻新闻2021/8/11 星期三191.1.导导体体自自身身带带电电处处于于静静电电平平衡衡，下下列列说说法法中正确的是中正确的是 ()()A.A.导体

11、内部场强是导体内部场强是0 0，所以电势也是，所以电势也是0 0B.B.电电荷荷只只分分布布在在导导体体的的表表面面，曲曲率率半半径径小小的地方场强大，所以电势高的地方场强大，所以电势高C.C.电电荷荷只只分分布布在在导导体体的的表表面面，电电场场线线一一定定和外表面处处垂直和外表面处处垂直D.D.以上说法均不正确以上说法均不正确C2021/8/11 星期三203 3、若将上题中球壳接地，电场分布又应是、若将上题中球壳接地，电场分布又应是哪一图哪一图?（）2 2、一一个个不不带带电电的的空空心心金金属属球球，在在它它的的球球心心处处放放一一个正电荷，其电场分布是图中的哪一个个正电荷，其电场分布

12、是图中的哪一个?（）BD2021/8/11 星期三21 4.如图，为一空腔球形导体（不带电）现将如图，为一空腔球形导体（不带电）现将一个带正电的小球一个带正电的小球A放入腔中，当静电平衡放入腔中，当静电平衡时，图中时，图中a,b,c三点的场强大小关系是（三点的场强大小关系是（）A.EaEbEcB.Ea=EbEcC.Ea=Eb=EcD.EaEc EbDbca2021/8/11 星期三22 5.5.长为长为L L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q+q的点电荷放在与棒的左端距离为的点电荷放在与棒的左端距离为R R的地方，如的地方，如图所示。达到静电平衡后，棒上的感应电荷在图所示。达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点棒内中点O O处产生的场强有多大？方向如何？处产生的场强有多大？方向如何？RLO O+q2021/8/11 星期三232021/8/11 星期三24