7景泰二中靜電現(xiàn)象的應(yīng)用

1、第七節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用引入新課： 1電場的重要性質(zhì)是什么？ 對放入其中的電荷有力的作用。 2金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？ 自由電子會怎樣移動？ 金屬導(dǎo)體中原子由原子核和電子組成，離原子核較遠的電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動，成為自由電子，失去這種電子的原子便成為帶正電的離子.容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體。 導(dǎo)體容易導(dǎo)電，是由于導(dǎo)體內(nèi)部有大量可以自由移動的電荷（比如金屬中的自由電子），絕緣體分子中的正負電荷束縛很緊，在一般情況下不能分離。 不帶電的導(dǎo)體放入電場中會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?E0 當(dāng)E= E0 - E =0時，導(dǎo)體內(nèi)部的合電場E為0，不再發(fā)生電荷的定向移動，導(dǎo)體達到一種平衡狀態(tài)，這種狀態(tài)叫做靜

2、電平衡狀態(tài)。-+-+E-+-+注意區(qū)分三個電場：E0 外電場E感應(yīng)電荷電場E 導(dǎo)體內(nèi)部合場強 E= E0 - E=0靜電平衡的必要條件一、靜電平衡：+靜電平衡狀態(tài)： 導(dǎo)體內(nèi)部的合場強感應(yīng)電荷產(chǎn)生的新電場與原電場處處等大而反向。課堂小練1.長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一電荷量為+q的點電荷放在與棒的左端距離為R的地方，如圖所示。達到靜電平衡后，棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點O處產(chǎn)生的場強有多大？方向如何？ RLO+q答：達到靜電平衡后導(dǎo)體內(nèi)部處處場強為零則 E感E源k(R+L/2)2E感方向與E源方向相反，即指向點電荷+q.q- +- + - +- +- +- +二、導(dǎo)體處于靜電平衡時的性質(zhì)：2.導(dǎo)

3、體表面處電場強度的方向都與導(dǎo)體表面垂直.電場線在導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)中斷. 1.導(dǎo)體內(nèi)部的電場強度處處為零；3.導(dǎo)體是一個等勢體，它的表面是等勢面。4.導(dǎo)體內(nèi)部處處沒有未被抵消的凈剩電荷，凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上。在勻強電場中電場線為平行直線靜電平衡舉例: 在勻強電場中放入金屬球，電場線發(fā)生彎曲,電場變?yōu)橐环蔷鶆螂妶?+研究靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部的電荷現(xiàn)象:甲:A的箔片張角逐漸增大乙:A的箔片始終沒有張開結(jié)論:導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷,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,凹陷的位置幾乎沒有電荷為什么?為什么?法拉第圓筒 實驗 1.導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷，電荷只分布在導(dǎo)體外表面上.3.表面附近電場

4、強度的大小與該處表面電荷分布的面密度成正比. 2.有空腔的導(dǎo)體：設(shè)空腔導(dǎo)體帶電荷為Q，空腔內(nèi)沒有電荷時，電荷只分布在空腔導(dǎo)體的外表面.三、靜電平衡導(dǎo)體的電荷分布: 帶電導(dǎo)體尖端附近電荷分布的密度很大，電場特別強.可使尖端附近的空氣發(fā)生電離而產(chǎn)生放電現(xiàn)象，即尖端放電 . 四、尖端放電現(xiàn)象介紹導(dǎo)體尖端電荷密度大尖端周圍電場強空氣中殘留帶電粒子劇烈運動分子中正負電荷分開正負電荷奔向異種電荷相當(dāng)于尖端失去電荷尖端放電三，尖端放電空氣電離電風(fēng)實驗介紹+應(yīng)用：避雷針閃電防護雷鳴電閃時在室外的人，為防雷擊，應(yīng)當(dāng)遵從四條原則人長得高還是一件非常痛苦的事情一，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

5、，所以：二，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附近，兩點間很大的電勢差，如若人的兩腳分得很開，分別接觸相距遠的兩點，則兩腳間形成較大的電位差，有強電流通過人體使人受傷害，所以：做女人好，穿高跟鞋更好思考：小鳥停在單根高壓線上為什么電不死?解析：主要原因是這么幾個方面（站在高壓線上的小鳥，是站在同一根電線上的，并聯(lián)電路） 第一， 雙腳站立時，由于小鳥兩腳間距離很短，分得的電壓也就相對很少。 第二，雙腳站立時候，相對于電線，小鳥身體電阻要大得多，尤其爪子上面有角質(zhì)層，電阻太大，相當(dāng)于電線在小鳥兩腳間形成短路，所以通過小鳥的電流很小 不過，如果鳥兒的身體同時

6、接觸到兩根電線，或者站在電線上的鳥在不絕緣的電桿或架上磨嘴巴，就會有電流從鳥兒身上流過，使它觸電身亡。正因為如此，人們在高壓輸電線電桿上固定電線的鐵架與電線之間，總是隔著一個長長的絕緣瓷瓶，它既可起到保護鳥類免遭觸電的作用，又可避免由于鳥類觸電而發(fā)生的停電事故。 但是如果鳥的腳跨很長得的一段距離，電線也是有電阻的，導(dǎo)體在溫度、橫截面積、材料一定的情況下，長度越長電阻與大！當(dāng)這一長段電線的電阻比鳥兩腿之間的電阻大的時候，電流就會從鳥身上通過！但是沒有鳥能跨那么大的距離！ 三，不可到孤立大樹下和無避雷裝置的高大建筑體附近，不可手持金屬體高舉頭頂四，不要進入水中，因水體導(dǎo)電好，易遭雷擊總之，應(yīng)當(dāng)?shù)捷^

7、低處，雙腳合攏地站立或蹲下，以減少遭遇雷的機會閃電防護四，靜電屏蔽由于靜電感應(yīng)，可使金屬網(wǎng)罩或金屬殼內(nèi)的場強為零，相當(dāng)于遮擋了外界電場對它內(nèi)部的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。知道小鳥和人為何安然無恙了嗎?靜電屏蔽的應(yīng)用思考3：有線電視線與普通導(dǎo)線有什么區(qū)別？能否用普通導(dǎo)線代替有線電視專用線？靜電屏蔽的應(yīng)用超高壓帶電作業(yè)的工人德爾工作服要用包含金屬絲的織物制成。三條輸電線上方還有兩根導(dǎo)線與大地相連，形成一個稀疏金屬“網(wǎng)”，將高壓線屏蔽起來。思考4：你有沒有遇到過在家里用手機打電話信號不好的情況？為什么? 鋼筋混凝土的框架式結(jié)構(gòu)提高抗震能力的同時也對信號起到一定的屏蔽作用。 空腔導(dǎo)體不能屏蔽內(nèi)電場對

8、外電場的影響，但接地空腔導(dǎo)體將使外部空間不受空腔內(nèi)的電場影響. 2.屏蔽腔內(nèi)電場+如圖所示，把一個帶正電的小球放人原來不帶電的金屬空腔球殼內(nèi)，小球帶不帶電？ 小球和球殼內(nèi)表面均不帶點，正電荷只分布在球殼外表面。輕松練習(xí)1當(dāng)導(dǎo)體達到靜電平衡時，場強方面的特征是（ ）A外電場E0消失B感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場E為零C導(dǎo)體內(nèi)部的合場強E為零D導(dǎo)體表面和內(nèi)部的合場強均為零C2010年高考試題2. 請用學(xué)過的電學(xué)知識判斷下列說法正確的是（）A. 電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全B. 制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好C. 小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死D. 打雷時，呆在汽車里比呆在木屋里要危險B3如圖5所示，一個驗

9、電器用金屬網(wǎng)罩罩住，當(dāng)加上水平向右的、場強大小為E的勻強電場時，驗電器的箔片 （填“張開”或“不張開”），我們把這種現(xiàn)象稱之為 。此時，金屬網(wǎng)罩的感應(yīng)電荷在網(wǎng)罩內(nèi)部空間會激發(fā)一個電場，它的場強大小為 ，方向 。4將原來不帶電的絕緣導(dǎo)體B移近帶負電的絕緣導(dǎo)體A，如1-93所示，以下說法正確的是： （ ）A導(dǎo)體B上各點的場強大小相等B導(dǎo)體A內(nèi)部的場強一定為零C導(dǎo)體B的左端電勢比右端電勢高D導(dǎo)體B上的感應(yīng)電荷在它的C點所 形成的場強一定不為零解析：A錯導(dǎo)體B上內(nèi)部各點的場強大小為零，但是外部場強大小不相等 B對導(dǎo)體A內(nèi)部的場強一定為零。因為電荷分布在外表C錯導(dǎo)體B的左端電勢和右端電勢一樣高，是等勢體

10、 D對導(dǎo)體B上的感應(yīng)電荷在它的C點所形成的場強一定不為零，因為它和A的電場合場強疊加為零。 第5題：AC6導(dǎo)體自身帶電處于靜電平衡，下列說法中正確的是 ( )A.導(dǎo)體內(nèi)部場強是0，所以電勢也是0B.電荷只分布在外表面，曲率半徑小的地方場強大，所以電勢高C.電荷只分布在外表面，電場線一定和外表面處處垂直D.以上說法均不正確C7.把原來不帶電的金屬球殼B的外表面接地，將一個帶正電的小球A從小孔中放入球殼內(nèi)，但不與B發(fā)生接觸，達到靜電平衡后，則（）A. 球殼B的空腔中場強處處為零。B. 球殼B不帶電。C. 球殼B的內(nèi)，外表面電勢相等。D. 球殼B的電勢為零。解析：A錯，空腔內(nèi)部電場不為零。B錯，球殼內(nèi)表面由于靜電感應(yīng)，要帶負電荷。C對，處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，是個等勢體，其上電勢處處