高中物理選修3-1-靜電現(xiàn)象的應(yīng)用課件

上節(jié)回放7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用勻強電場中U與E的關(guān)系1U=Ed

或E=—

Ud電場力做功2任意電場：WAB=qU勻強電場：WAB=qEd上節(jié)回放7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用勻強電場中U與E的關(guān)系1U=靜電感應(yīng)現(xiàn)象導(dǎo)體1容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體問題1導(dǎo)體有什么特征？導(dǎo)體中存在大量自由電荷問題2常見導(dǎo)體有哪些？舉例說明。金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽溶液…問題3不帶電導(dǎo)體放入電場中，其中的自由電荷有什么特點？靜電感應(yīng)現(xiàn)象導(dǎo)體1容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體問題1導(dǎo)體有什么特征靜電感應(yīng)現(xiàn)象2放入電場中的導(dǎo)體，其內(nèi)部的自由電子在電場力的作用下向電場的反方向作定向移動，致使導(dǎo)體的兩端分別出現(xiàn)等量的正、負電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。近異遠同感應(yīng)電荷：靜電感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體不同部分出現(xiàn)的凈電荷。凈靜電感應(yīng)現(xiàn)象2放入電場中的導(dǎo)體，其內(nèi)部的自由電子在電場力的作練一練如圖所示，Q是一個絕緣金屬導(dǎo)體，把一個帶正電的絕緣金屬球P移近Q，由于靜電感應(yīng)，A、B端出現(xiàn)感應(yīng)電荷的數(shù)值分別為qA、qB，正確的是（）A.用手接觸一下Q的A端，拿走P后Q帶正電B.用手接觸一下Q的B端，拿走P后Q帶負電C.導(dǎo)體Q上，qA>qBD.導(dǎo)體Q上，qA=qB+PQABBD練一練如圖所示，Q是一個絕緣金屬導(dǎo)體，把一個帶正電的絕緣金靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場靜電場中導(dǎo)體內(nèi)電場分布1問題1金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？問題2導(dǎo)體處于電場中時，自由電子會怎樣移動?問題3自由電子會在什么地方積聚?問題4電子積聚會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果?問題5最終出現(xiàn)什么現(xiàn)象?對于放入電場中的導(dǎo)體，思考下列問題靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場靜電場中導(dǎo)體內(nèi)電場分布1問題1金屬上述過程可以用三處狀態(tài)圖描述自由電荷在電場力作用下移動感應(yīng)電荷建立電場感應(yīng)電荷電場與原電場疊加上述過程可以用三處狀態(tài)圖描述自由電荷在電感應(yīng)電荷感應(yīng)電荷電場靜電平衡2電場中導(dǎo)體內(nèi)（包括表面上）自由電荷不再發(fā)生定向移動的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)靜電平衡導(dǎo)體的特性3導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零導(dǎo)體是等勢體,表面為等勢面導(dǎo)體外部表面附近場強方向與該點的表面垂直靜電平衡2電場中導(dǎo)體內(nèi)（包括表面上）自由電荷不再發(fā)生定向移動例1如圖一個原來不帶電的半徑為r的空心金屬球放在絕緣支架上，右側(cè)放置一個電荷量為+Q的點電荷，點電荷距金屬球表面的最近距離為2r。(1)標出金屬球在靜電平衡后左右兩側(cè)帶電符號。(2)由于靜電感應(yīng)而在金屬球上出現(xiàn)了電荷，它們也在空間激發(fā)電場。這些感應(yīng)電荷在球心激發(fā)的電場強度大小等于多少？方向如何？(3)如果用導(dǎo)線的一端接觸球的左側(cè)，另一端接觸球的右側(cè)，導(dǎo)線是否能將球兩側(cè)的電荷中和？為什么？例1如圖一個原來不帶電的半徑為r的空心金屬球放在絕緣支2rr+

Q(1)如圖----++++(2)E感=k

Q

——9r2方向沿球心O與+Q連線，指向+Q(3)不會出現(xiàn)中和現(xiàn)象因為金屬球是等勢體，左右兩側(cè)電勢相等，電荷不會在這兩間移動。2rr+Q(1)如圖----++++(2)E感=k例2如圖所示，在真空中把一個導(dǎo)體向帶負電的小球慢慢靠近（不接觸）的過程中，下列說法中正確的是（）A.B端的感應(yīng)電荷越來越多B.導(dǎo)體內(nèi)的電場強度越來越大C.導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點產(chǎn)生的場強恒大于在N點產(chǎn)生的場強D.感應(yīng)電荷在M、N兩點產(chǎn)生的場強相等QMNAB-AC例2如圖所示，在真空中把一個導(dǎo)體向帶負電的小球慢慢靠近（不導(dǎo)體上電荷分布法拉弟圓桶實驗1導(dǎo)體上電荷分布法拉弟圓桶實驗1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)體的外表面現(xiàn)象:甲:A的箔片張角逐漸增大結(jié)論:導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷,電荷分現(xiàn)象:從C處取電荷時，驗電器張大結(jié)論: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現(xiàn)象:從C處取電荷時，驗電器張大結(jié)論:導(dǎo)體表面越尖銳的位置靜電平衡時，超導(dǎo)體上電荷分布規(guī)律2導(dǎo)體內(nèi)部無凈電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面在超導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度（單位面積上的電荷量）越大，凹陷位置幾乎沒有電荷。靜電平衡時，超導(dǎo)體上電荷分布規(guī)律2導(dǎo)體內(nèi)部無凈電荷，電荷只尖端放電3導(dǎo)體尖端電荷密度大空氣中殘留帶電粒子劇烈運動正負電荷奔向異種電荷尖端周圍電場強尖端失去電荷尖端放電空氣電離尖端放電3導(dǎo)體尖端電荷密度大空氣中殘留帶電粒子劇烈運動正負電應(yīng)用:避雷針帶電雷雨云接近避雷針靜電金屬棒出現(xiàn)與云層相反電荷感應(yīng)尖端放電向大氣放電中和空氣中電荷應(yīng)用:避雷針帶電雷雨云接近避雷針靜金屬棒出現(xiàn)與云層相反電現(xiàn)象:電暈尖端放電會導(dǎo)致高壓設(shè)備上電能損失，所以高壓電器設(shè)備中導(dǎo)體表面應(yīng)該盡量做得光滑一些。夜間高壓電線周圍有時會現(xiàn)出一層綠色光暈——電暈。原因：微弱的尖端放電現(xiàn)象現(xiàn)象:電暈尖端放電會導(dǎo)致高壓設(shè)備上電能損失，所以高壓電器設(shè)備例3一個帶絕緣座的空心金屬球

A帶有4×10－8C的正電荷，有絕緣柄的金屬小球B帶有2×10－8C的負電荷，使B

球和A球的內(nèi)壁接觸，如圖所示，則A、B各帶電量為()

A.QA=10－8C;QB=10－8C

B.QA=2×10－8C;QB=0

C.QA=0;QB=2×10－8C

D.QA=4×10－8C;QB=－2×10－8CB例3一個帶絕緣座的空心金屬球B靜電屏蔽靜電屏蔽現(xiàn)象1靜電屏蔽靜電屏蔽現(xiàn)象1靜電屏蔽2空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩可以把外部電場遮住，使其不受外電場的影響。+---+++E=0靜電屏蔽的兩種情況3導(dǎo)體內(nèi)腔不受外界影響靜電屏蔽2空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩可以把外部電場遮住，使其不受外電接地導(dǎo)體空腔外部不受內(nèi)部電荷影響+--------E=0E=0E=0E=0接地導(dǎo)體空腔外部不受+--------E=0E=靜電屏蔽的本質(zhì)4靜電屏蔽形成的本質(zhì)——靜電感應(yīng)與靜電平衡靜電屏蔽的應(yīng)用5電學儀器和電子設(shè)備外面金屬罩通訊電纜外層金屬套電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋靜電屏蔽的本質(zhì)4靜電屏蔽形成的本質(zhì)——靜電屏蔽的應(yīng)用5高中物理選修3-1-靜電現(xiàn)象的應(yīng)用ppt課件高中物理選修3-1-靜電現(xiàn)象的應(yīng)用ppt課件例4把一個帶正電的小球A，放入帶絕緣支架的不帶電的空心球殼B內(nèi)，但不與B的內(nèi)壁接觸，如圖所示。達到靜電平衡后，下列說法中正確的（）A.球殼B內(nèi)空腔處場強為零B.球殼B外部空間的場強為零C.球殼B內(nèi)表面上無感應(yīng)電荷D.若將球殼