人教版選修3117靜電現(xiàn)象的應(yīng)用課件

1、1-7 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用帶電鳥籠里的鳥為什么安然無恙？ 兩位英國科學(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)百萬伏特的電流對其進(jìn)行電擊。 鑒于表演的危險(xiǎn)性，兩名科學(xué)家事先都買好了價(jià)值1200萬英鎊的保險(xiǎn)。 A B電荷間的相互作用是通過電場來實(shí)現(xiàn)的 思考：（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？-E （3）自由電子會(huì)在什么地方積聚？（2）將金屬導(dǎo)體放入電場中 自由電子怎樣移動(dòng)？ -E在導(dǎo)體兩端，積聚等量異種電荷，即靜電感應(yīng)現(xiàn)象。（4）電子積聚會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？ -E感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電場E，與原電場疊加。只要內(nèi)部合場強(qiáng)不為零，自由電子就會(huì)繼續(xù)做定向

2、移動(dòng)。E -E當(dāng)內(nèi)部合場強(qiáng)為零時(shí)，即E=E時(shí)，電荷不再發(fā)生定向移動(dòng)。導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)E=E導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài) EE內(nèi)=0長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為q的點(diǎn)電荷放在距導(dǎo)體棒左端R處，如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小等于_，方向_。一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN，如圖所示，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比，則()AEa最大 BEb最大CEc最大 DEaEbEcC一靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的三個(gè)特點(diǎn)導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零導(dǎo)體外部表面附近場強(qiáng)方向與該

3、點(diǎn)的表面垂直導(dǎo)體是等勢體,表面為等勢面+-E如圖所示，在原來不帶電的金屬細(xì)桿ab附近P處，放置一個(gè)正點(diǎn)電荷，達(dá)到靜電平衡后()Aa端的電勢比b端的高Bb端的電勢比d點(diǎn)的低Ca端的電勢不一定比d點(diǎn)的低D桿內(nèi)c處電場強(qiáng)度的方向由a指向bB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)等勢體。這是我們可以選大地做零電勢體的一個(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法拉第圓筒 實(shí)驗(yàn)思考：電荷在導(dǎo)體外表面的分布情況均勻球形

4、導(dǎo)體1、導(dǎo)體內(nèi)沒有電荷,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，外部附近的電場也越強(qiáng)，凹陷的地方幾乎沒有電荷靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體電荷的分布小結(jié) 1空氣的電離導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的場強(qiáng)很強(qiáng)，強(qiáng)電場使空氣分子中正負(fù)電荷分離的現(xiàn)象叫做空氣的電離。 2尖端放電 空氣中被電離后的帶電粒子的電性與尖端電荷相反，由于被吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，這相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷，這個(gè)現(xiàn)象叫尖端放電。三、尖端放電3.尖端放電的應(yīng)用尖端放電導(dǎo)體尖端電荷密度大尖端周圍電場強(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尖端放電的應(yīng)用：避雷針溫馨提示

5、：閃電防護(hù)雷鳴電閃時(shí)在室外的人，為防雷擊，應(yīng)當(dāng)遵從幾條原則一是人體應(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，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)電流通過人體使人受傷害溫馨提示第三是不要進(jìn)水中，因水體導(dǎo)電好，易遭雷擊第四是不要在戶外接聽和撥打手機(jī)，因?yàn)槭謾C(jī)的電滋波也會(huì)引雷第五是晾曬衣服被褥等用的鐵絲不要拉到窗戶、門口，以防鐵絲引雷。第六是關(guān)好門窗，防止雷電直擊室內(nèi)和球形雷飄進(jìn)室內(nèi)四.靜電平衡的應(yīng)用：靜電屏蔽 1

6、靜電屏蔽 （1）空腔導(dǎo)體的特點(diǎn)空腔導(dǎo)體能把外電場擋住，空腔內(nèi)沒有電場，空腔內(nèi)不受外電場的影響。 （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)域不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。小鳥屏蔽思考課本（27頁）圖1.7-6兩種典型的靜電屏蔽現(xiàn)象(1) 外屏蔽：如圖所示，若空腔導(dǎo)體內(nèi)有帶電體，在靜電平衡時(shí)，它的內(nèi)表面將產(chǎn)生等量異號(hào)的感應(yīng)電荷。如果外殼不接地，則外表面會(huì)產(chǎn)生與內(nèi)部帶電體等量而同號(hào)的感應(yīng)電荷，此時(shí)感應(yīng)電荷的電場將對外界產(chǎn)生影響，這時(shí)空腔導(dǎo)體只能對外電場屏蔽，卻不能屏蔽內(nèi)部帶電體對外界的影響，所以叫外屏蔽。全屏蔽：如圖所示，如果外殼接地，即使內(nèi)部有帶電體存在，這時(shí)內(nèi)表面

7、感應(yīng)的電荷與帶電體所帶的電荷的代數(shù)和為零，而外表面產(chǎn)生的感應(yīng)電荷通過接地線流入大地。外界對殼內(nèi)無法影響，內(nèi)部帶電體對外界的影響也隨之而消除，所以這種屏蔽叫做全屏蔽。如圖所示，放在絕緣臺(tái)上的金屬網(wǎng)罩B內(nèi)放有一個(gè)不帶電的驗(yàn)電器C，如把一帶有正電荷的絕緣體A移近金屬罩B，則()A在B的內(nèi)表面帶正電荷，BC0B在B的右側(cè)外表面帶正電荷C驗(yàn)電器的金屬箔片將張開，BCDBC，B的左右兩側(cè)電勢不相等B如圖：一個(gè)不帶電的導(dǎo)體球N，置于空心導(dǎo)體球M附近，現(xiàn)將另一個(gè)帶電荷量為Q的金屬球放于空腔導(dǎo)體M內(nèi)，則()A若M接地，N上無感應(yīng)電荷B若M不接地，且M原來不帶電，N上無感應(yīng)電荷C若M不接地，且M原來不帶電，N上有

8、感應(yīng)電荷D若M不接地，且M原來帶電，N上一定有感應(yīng)電荷AC在圖中，驗(yàn)電器金屬箔會(huì)張開的是： A中不會(huì)張開.金屬網(wǎng)可以屏蔽外電場.B中會(huì)張開.因?yàn)榻饘倬W(wǎng)未接地，網(wǎng)內(nèi)的帶電體可以對外界產(chǎn)生影響.C中不會(huì)張開.因?yàn)榻饘倬W(wǎng)已接地，網(wǎng)內(nèi)的帶電體對網(wǎng)內(nèi)無影響，網(wǎng)外的帶電體對網(wǎng)內(nèi)也無影響. 靜電平衡的應(yīng)用：靜電屏蔽 小鳥屏蔽靜電平衡的應(yīng)用：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。靜電平衡的應(yīng)用：靜電屏蔽超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴的工作服，是用包含金屬絲的織物制成的。靜電平衡的應(yīng)用：靜電屏蔽 兩位英國科學(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

9、數(shù)百萬伏特的電流對其進(jìn)行電擊。 鑒于表演的危險(xiǎn)性，兩名科學(xué)家事先都買好了價(jià)值1200萬英鎊的保險(xiǎn)。 本節(jié)主要學(xué)了以下幾個(gè)問題： 1靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場 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。小結(jié)課堂小練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)，下列說法正確的是（ ）A、B端的感應(yīng)電荷越來越多B、導(dǎo)體內(nèi)部

10、場強(qiáng)越來越大C、導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的的場強(qiáng)D、導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的的場強(qiáng)相等MBANPAC1關(guān)于靜電平衡，下列說法中正確的是 ( ) 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ABD2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)的場強(qiáng)，則( )A當(dāng)Q在球殼中央時(shí)，E0B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)，E0D只要球殼接地，不論Q在球殼內(nèi)何處，E一定為零D3一個(gè)不帶電的空

11、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)能正確表示其電場分布的情況 ( )B4處于靜電平衡中的導(dǎo)體，內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零的原因是()A導(dǎo)體內(nèi)部無任何電場B外電場不能進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部C所有感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的合電場強(qiáng)度為零D外電場和所有感應(yīng)電荷的電場在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的結(jié)果為零D5如圖所示，在原來不帶電的金屬細(xì)桿ab附近P處，放置一個(gè)正點(diǎn)電荷，達(dá)到靜電平衡后()Aa端的電勢比b端的高Bb端的電勢比d點(diǎn)的低Ca端的電勢不一定比d點(diǎn)的低D桿內(nèi)c處電場強(qiáng)度的方向由a指向bB6導(dǎo)體球殼B帶有正電荷Q，其中心處放有導(dǎo)體球A，用細(xì)金屬絲通過B上的小孔與大地相連(細(xì)金屬絲不與球殼B相碰)，如圖所示。則導(dǎo)體

12、球A()A不帶電B帶正電C帶負(fù)電D可能帶正電，也可能帶負(fù)電解析：選C球殼B帶正電荷后，附近的大地因靜電感應(yīng)將帶負(fù)電荷，由于導(dǎo)體球A與大地相連，相當(dāng)于近端，因此，A上也會(huì)感應(yīng)出一定量的負(fù)電荷。如圖，在孤立點(diǎn)電荷Q的電場中，金屬圓盤A處于靜電平衡狀態(tài)，若金屬圓盤平面與點(diǎn)電荷在同一平面內(nèi)，試在圓盤A內(nèi)做出由盤上感應(yīng)電荷形成的附加電場的三條電場線(用實(shí)線表示電場線，要求嚴(yán)格作圖)。1、不要做刺猬，能不與人結(jié)仇就不與人結(jié)仇，誰也不跟誰一輩子，有些事情沒必要記在心上。2、相遇總是猝不及防，而離別多是蓄謀已久，總有一些人會(huì)慢慢淡出你的生活，你要學(xué)會(huì)接受而不是懷念。3、其實(shí)每個(gè)人都很清楚自己想要什么，但并不是

13、誰都有勇氣表達(dá)出來。漸漸才知道，心口如一，是一種何等的強(qiáng)大!4、有些路看起來很近，可是走下去卻很遠(yuǎn)的，缺少耐心的人永遠(yuǎn)走不到頭。人生，一半是現(xiàn)實(shí)，一半是夢想。5、你心里最崇拜誰，不必變成那個(gè)人，而是用那個(gè)人的精神和方法，去變成你自己。6、過去的事情就讓它過去，一定要放下。學(xué)會(huì)狠心，學(xué)會(huì)獨(dú)立，學(xué)會(huì)微笑，學(xué)會(huì)丟棄不值得的感情。7、成功不是讓周圍的人都羨慕你，稱贊你，而是讓周圍的人都需要你，離不開你。8、生活本來很不易，不必事事渴求別人的理解和認(rèn)同，靜靜的過自己的生活。心若不動(dòng)，風(fēng)又奈何。你若不傷，歲月無恙。9、命運(yùn)要你成長的時(shí)候，總會(huì)安排一些讓你不順心的人或事刺激你。10、你迷茫的原因往往只有一個(gè)

14、，那就是在本該拼命去努力的年紀(jì)，想得太多，做得太少。11、有一些人的出現(xiàn)，就是來給我們開眼的。所以，你一定要禁得起假話，受得住敷衍，忍得住欺騙，忘得了承諾，放得下一切。12、不要像個(gè)落難者，告訴別人你的不幸。逢人只說三分話，不可全拋一片心。13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保護(hù)你的，是你自己的選擇。而真正能傷害你的，也是一樣，自己的選擇。14、不要那么敏感，也不要那么心軟，太敏感和太心軟的人，肯定過得不快樂，別人隨便的一句話，你都要胡思亂想一整天。15、不要輕易去依賴一個(gè)人，它會(huì)成為你的習(xí)慣，當(dāng)分別來臨，你失去的不是某個(gè)人，而是你精神的支柱;無論何時(shí)何地，都要學(xué)會(huì)獨(dú)立行走，它會(huì)讓你走得更坦然些。16、在不違背原則的情況下，對別人要寬容，能幫就幫，千萬不要把人逼絕了，給人留條后