高中物理 第一章 第七節(jié) 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用課件 新人教版選修3-1.ppt
靜電現(xiàn)象的應(yīng)用,帶電鳥籠里的鳥安然無恙,【復(fù)習(xí)提問】,1.電場最基本的性質(zhì)是什么?,2.思考(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?,-,-,-,-,-,-,2.思考(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?,-,-,-,-,-,-,2.思考(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?,-,-,-,-,-,-,E,2.思考(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?將金屬導(dǎo)體放入電場中,-,-,-,-,-,-,E,2.思考(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?將金屬導(dǎo)體放入電場中(2)自由電子怎樣移動?,-,-,-,-,-,-,E,2.思考(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?將金屬導(dǎo)體放入電場中(2)自由電子怎樣移動?,-,-,-,-,-,-,E,2.思考(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?將金屬導(dǎo)體放入電場中(2)自由電子怎樣移動?(3)自由電子會在什么地方積聚?,E,2.思考(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?將金屬導(dǎo)體放入電場中(2)自由電子怎樣移動?(3)自由電子會在什么地方積聚?,E,2.思考(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?將金屬導(dǎo)體放入電場中(2)自由電子怎樣移動?(3)自由電子會在什么地方積聚?(4)電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果?,E,2.思考(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?將金屬導(dǎo)體放入電場中(2)自由電子怎樣移動?(3)自由電子會在什么地方積聚?(4)電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果?,E,E,2.思考(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?將金屬導(dǎo)體放入電場中(2)自由電子怎樣移動?(3)自由電子會在什么地方積聚?(4)電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果?,E合=E-E,E,2.思考(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?將金屬導(dǎo)體放入電場中(2)自由電子怎樣移動?(3)自由電子會在什么地方積聚?(4)電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果?,E,-,+,2.思考(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?將金屬導(dǎo)體放入電場中(2)自由電子怎樣移動?(3)自由電子會在什么地方積聚?(4)電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果?(5)最終會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象?,E,-,+,2.思考(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何?(2)自由電子怎樣移動?(3)自由電子會在什么地方積聚?(4)電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果?(5)最終會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象?,E,-,+,E合=0,播放靜電平衡狀態(tài)1.swf,(一)靜電感應(yīng)現(xiàn)象,(一)靜電感應(yīng)現(xiàn)象,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(fù)電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。,(一)靜電感應(yīng)現(xiàn)象,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(fù)電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。,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。,1.靜電平衡狀態(tài),1.靜電平衡狀態(tài),導(dǎo)體中(包括表面)沒有電荷定向運(yùn)動的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。,2.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特性:,處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。,2.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特性:,處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是個(gè)等勢體,它的表面是個(gè)等勢面。,2.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特性:,處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。靜電平衡狀態(tài)時(shí)的導(dǎo)體是個(gè)等勢體,它的表面是個(gè)等勢面。處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體表面上任一點(diǎn)場強(qiáng)方向與該點(diǎn)表面垂直。,2.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特性:,播放法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)2.flv法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)2.flv,(二)導(dǎo)體上的電荷分布,法拉第圓筒實(shí)驗(yàn),(二)導(dǎo)體上的電荷分布,法拉第圓筒實(shí)驗(yàn),結(jié)論:平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷,其電荷只分布在外表面。,思考:電荷在導(dǎo)體外表面的分布又是怎樣的呢?,思考:電荷在導(dǎo)體外表面的分布又是怎樣的呢?,均勻球形導(dǎo)體,處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體電荷分布在導(dǎo)體的外表面。處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體其表面的電荷分布規(guī)律為尖端附近電荷分布較多,凹進(jìn)部分電荷分布較少。,(三)尖端放電,(三)尖端放電,導(dǎo)體尖端的電荷密度很大,附近的電場特別強(qiáng),它會導(dǎo)致一個(gè)重要的后果,就是尖端放電。在強(qiáng)電場作用下,物體曲率大的地方(如尖銳、細(xì)小的頂端,彎曲很厲害處)附近,電場強(qiáng)度劇增,致使這里空氣被電離而產(chǎn)生氣體放電現(xiàn)象,稱為電暈放電。而尖端放電為電暈放電的一種,專指尖端附近空氣電離而產(chǎn)生氣體放電的現(xiàn)象。,應(yīng)用避雷針,(四)靜電屏蔽,(四)靜電屏蔽,1.靜電屏蔽:導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)罩(無論接地與否)可以把外部電場遮住,使其內(nèi)部不受外電場的影響,這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。2.解釋:,(四)靜電屏蔽,1.靜電屏蔽:導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)罩(無論接地與否)可以把外部電場遮住,使其內(nèi)部不受外電場的影響,這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。2.解釋:處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部場強(qiáng)處處為零,將導(dǎo)體挖空,變成一個(gè)導(dǎo)體殼,殼內(nèi)的場強(qiáng)仍處處為零,金屬網(wǎng)罩可以起到導(dǎo)體殼的作用,所以能使導(dǎo)體殼內(nèi)或金屬網(wǎng)罩內(nèi)的區(qū)域不受外部電場的影響。,3.靜電屏蔽的應(yīng)用,3.靜電屏蔽的應(yīng)用(1)電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面的金屬罩,通訊電纜外面包的一層鉛皮,可以防止外電場的干擾(2)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,可以對人體起到靜電屏蔽作業(yè),使人安全作業(yè),靜電屏蔽的應(yīng)用,靜電屏蔽的應(yīng)用,說明:金屬網(wǎng)罩等只能屏蔽外來電場,不能擋住內(nèi)部電荷向外激發(fā)的電場。,+,+,說明:金屬網(wǎng)罩等只能屏蔽外來電場,不能擋住內(nèi)部電荷向外激發(fā)的電場。,+,說明:金屬網(wǎng)罩等只能屏蔽外來電場,不能擋住內(nèi)部電荷向外激發(fā)的電場。,+,說明:金屬網(wǎng)罩等只能屏蔽外來電場,不能擋住內(nèi)部電荷向外激發(fā)的電場。,+,說明:金屬網(wǎng)罩等只能屏蔽外來電場,不能擋住內(nèi)部電荷向外激發(fā)的電場。,1.如圖所示,A帶正電,若導(dǎo)體C端接地,問B、C端各帶什么電荷?,練習(xí):靜電感應(yīng)現(xiàn)象,1.如圖所示,A帶正電,若導(dǎo)體C端接地,問B、C端各帶什么電荷?,練習(xí):靜電感應(yīng)現(xiàn)象,(B端帶負(fù)電荷,C端無凈電荷),1.如圖所示,A帶正電,若導(dǎo)體C端接地,問B、C端各帶什么電荷?,練習(xí):靜電感應(yīng)現(xiàn)象,(B端帶負(fù)電荷,C端無凈電荷),(B端負(fù)電荷,C端無電荷),1.如圖所示,A帶正電,若導(dǎo)體C端接地,問B、C端各帶什么電荷?,練習(xí):靜電感應(yīng)現(xiàn)象,(負(fù)電荷),(B端帶負(fù)電荷,C端無凈電荷),(B端負(fù)電荷,C端無電荷),1.如圖所示,A帶正電,若導(dǎo)體C端接地,問B、C端各帶什么電荷?,練習(xí):靜電感應(yīng)現(xiàn)象,(負(fù)電荷),(B端帶負(fù)電荷,C端無凈電荷),(B端負(fù)電荷,C端無電荷),1.如圖所示,A帶正電,若導(dǎo)體C端接地,問B、C端各帶什么電荷?,練習(xí):靜電感應(yīng)現(xiàn)象,(負(fù)電荷),(B端帶負(fù)電荷,C端無凈電荷),(B端負(fù)電荷,C端無電荷),1.如圖所示,A帶正電,若導(dǎo)體C端接地,問B、C端各帶什么電荷?,練習(xí):靜電感應(yīng)現(xiàn)象,(負(fù)電荷),(B端帶負(fù)電荷,C端無凈電荷),(B端負(fù)電荷,C端無電荷),1.如圖所示,A帶正電,若導(dǎo)體C端接地,問B、C端各帶什么電荷?,練習(xí):靜電感應(yīng)現(xiàn)象,(負(fù)電荷),(B端帶負(fù)電荷,C端無凈電荷),(B端負(fù)電荷,C端無電荷),1.如圖所示,A帶正電,若導(dǎo)體C端接地,問B、C端各帶什么電荷?,練習(xí):靜電感應(yīng)現(xiàn)象,(負(fù)電荷),(B端帶負(fù)電荷,C端無凈電荷),(B端負(fù)電荷,C端無電荷),1.如圖所示,A帶正電,若導(dǎo)體C端接地,問B、C端各帶什么電荷?,練習(xí):靜電感應(yīng)現(xiàn)象,(負(fù)電荷),(B端帶負(fù)電荷,C端無凈電荷),(B端負(fù)電荷,C端無電荷),(負(fù)電荷),1.如圖所示,A帶正電,若導(dǎo)體C端接地,問B、C端各帶什么電荷?,練習(xí):靜電感應(yīng)現(xiàn)象,