高中物理 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用課件 新人教版選修31

7 7 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用靜電現(xiàn)象的應(yīng)用1.1.知道靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因，理解什么是靜電平衡狀態(tài)。知道靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因，理解什么是靜電平衡狀態(tài)。2.2.理解靜電平衡時，靜電荷只分布在導(dǎo)體表面且內(nèi)部場強理解靜電平衡時，靜電荷只分布在導(dǎo)體表面且內(nèi)部場強處處為零。處處為零。3.3.知道靜電屏蔽及其應(yīng)用。知道靜電屏蔽及其應(yīng)用。 一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場 -置于電場中的導(dǎo)體，自由電荷受電場力作用，將置于電場中的導(dǎo)體，自由電荷受電場力作用，將發(fā)生定向移動。發(fā)生定向移動。EE -在導(dǎo)體兩端，積聚等量異種電荷，即靜電感應(yīng)現(xiàn)象。在導(dǎo)體兩端，積聚等量異種電荷，即靜電感應(yīng)現(xiàn)象。E感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電場感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電場E，與原電場疊加。只要，與原電場疊加。只要內(nèi)部合場強不為零，自由電子就會繼續(xù)做定向移動。內(nèi)部合場強不為零，自由電子就會繼續(xù)做定向移動。 -EE當(dāng)當(dāng)EE=E=E時，內(nèi)部合場強為零，電荷不再發(fā)生定向移時，內(nèi)部合場強為零，電荷不再發(fā)生定向移動。動。 -E=E 導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動，稱為導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動，稱為靜電平衡狀態(tài)。靜電平衡狀態(tài)。靜電平衡的特點靜電平衡的特點1.1.處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部的場強處處為零。處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部的場強處處為零。3.3.處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體，它的表面處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體，它的表面是個等勢面。是個等勢面。2.2.導(dǎo)體表面處場強方向必跟該點的表面垂直。導(dǎo)體表面處場強方向必跟該點的表面垂直。 地球是一個極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài)，地球是一個極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個等勢體。這是我們可以選大地做零電勢體的一所以它是一個等勢體。這是我們可以選大地做零電勢體的一個原因。個原因。靜電平衡時導(dǎo)體上的電荷分布特點：靜電平衡時導(dǎo)體上的電荷分布特點：（1 1）導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。）導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。（2 2）在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度（單位面）在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度（單位面積的電荷量）越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷。積的電荷量）越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷。二、導(dǎo)體上電荷的分布二、導(dǎo)體上電荷的分布三、尖端放電三、尖端放電 1 1空氣的電離空氣的電離 強電場使空氣分子中正負(fù)電荷分離的現(xiàn)象叫做空氣的強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。電離。 2 2尖端放電尖端放電 在強電場作用下，物體尖端部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱在強電場作用下，物體尖端部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電。為尖端放電。3 3尖端放電的應(yīng)用尖端放電的應(yīng)用 避雷針避雷針?biāo)?、靜電屏蔽四、靜電屏蔽1.1.空腔導(dǎo)體的特點空腔導(dǎo)體的特點 空腔導(dǎo)體能把外電場擋住，空腔內(nèi)沒有電場，空腔內(nèi)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。不受外電場的影響。2.2.靜電屏蔽靜電屏蔽導(dǎo)體殼（金屬網(wǎng)罩）能保護它所包圍的區(qū)域，使這個區(qū)導(dǎo)體殼（金屬網(wǎng)罩）能保護它所包圍的區(qū)域，使這個區(qū)域不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做域不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽靜電屏蔽。靜電屏蔽演示靜電屏蔽演示 3 3靜電屏蔽的應(yīng)用靜電屏蔽的應(yīng)用1.1.如圖所示，在真空中把一絕緣導(dǎo)體如圖所示，在真空中把一絕緣導(dǎo)體ABAB向帶負(fù)電的小球向帶負(fù)電的小球P P緩緩慢地靠近時，下列說法正確的是（慢地靠近時，下列說法正確的是（ ）M MB BA AN NP PA.BA.B端的感應(yīng)電荷越來越多端的感應(yīng)電荷越來越多B.B.導(dǎo)體內(nèi)部場強越來越大導(dǎo)體內(nèi)部場強越來越大C.C.導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M M點產(chǎn)生的場強大于在點產(chǎn)生的場強大于在N N點產(chǎn)點產(chǎn)生的場強生的場強D.D.導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M M、N N兩點產(chǎn)生的場強相等兩點產(chǎn)生的場強相等ACAC2 2關(guān)于靜電平衡，下列說法中正確的是關(guān)于靜電平衡，下列說法中正確的是 ( ) ( ) A A當(dāng)導(dǎo)體達到靜電平衡時，導(dǎo)體上任意兩點間的電勢一定當(dāng)導(dǎo)體達到靜電平衡時，導(dǎo)體上任意兩點間的電勢一定相等相等B B當(dāng)導(dǎo)體達到靜電平衡時，其外表面附近的電場方向一定當(dāng)導(dǎo)體達到靜電平衡時，其外表面附近的電場方向一定與導(dǎo)體的表面垂直與導(dǎo)體的表面垂直C C絕緣體也有靜電平衡狀態(tài)絕緣體也有靜電平衡狀態(tài)D D達到靜電平衡時，電荷分布在導(dǎo)體的外表面達到靜電平衡時，電荷分布在導(dǎo)體的外表面ABDABD3 3在絕緣板上放有一個不帶電的金箔驗電器在絕緣板上放有一個不帶電的金箔驗電器A A和一個帶正電和一個帶正電荷的空腔導(dǎo)體荷的空腔導(dǎo)體B B，下列實驗方法中能使驗電器箔片張開的是，下列實驗方法中能使驗電器箔片張開的是 ( )( )A A用取電棒用取電棒( (帶絕緣柄的導(dǎo)體棒帶絕緣柄的導(dǎo)體棒) )先跟先跟B B的內(nèi)壁接觸一下后再的內(nèi)壁接觸一下后再跟跟A A接觸接觸B B用取電棒先跟用取電棒先跟B B的外壁接觸一下后再跟的外壁接觸一下后再跟A A接觸接觸C C用絕緣導(dǎo)線把驗電器跟取電棒的導(dǎo)體部分相連，再把取電用絕緣導(dǎo)線把驗電器跟取電棒的導(dǎo)體部分相連，再把取電棒與棒與B B的內(nèi)壁接觸的內(nèi)壁接觸D D使驗電器使驗電器A A靠近靠近B BBCDBCD4 4在一個導(dǎo)體球殼內(nèi)放一個電量為在一個導(dǎo)體球殼內(nèi)放一個電量為Q Q的點電荷，用的點電荷，用E E表表示球殼外任一點的場強，則示球殼外任一點的場強，則 ( )( )A A當(dāng)當(dāng)Q Q在球殼中央時，在球殼中央時，E E0 0B B不論不論Q Q在球殼內(nèi)何處，在球殼內(nèi)何處，E E一定為零一定為零C C只有當(dāng)只有當(dāng)Q Q在球心且球殼接地時，在球心且球殼接地時，E E0 0D D只要球殼接地，不論只要球殼接地，不論Q Q在球殼內(nèi)何處，在球殼內(nèi)何處，E E一定為零一定為零D D 5 5如圖所示，一帶正電的絕緣金屬球殼如圖所示，一帶正電的絕緣金屬球殼A A，頂部開孔，兩，頂部開孔，兩個帶正電的金屬球個帶正電的金屬球B B、C C用金屬導(dǎo)線連接，把用金屬導(dǎo)線連接，把B B球置于球殼球置于球殼A A的的空腔中與內(nèi)表面接觸后又提起到如圖所示的位置，空腔中與內(nèi)表面接觸后又提起到如圖所示的位置，C C球放在球放在A A球殼外離球殼外離A A球較遠，待靜電平衡后，正確的說法是球較遠，待靜電平衡后，正確的說法是( ) ( ) A AB B、C C球都帶電球都帶電B BB B球不帶電，球不帶電，C C球帶電球帶電C CC C球接地后，球接地后，B B球帶負(fù)電球帶負(fù)電D DC C球接地后，球接地后，A A球殼空腔中球殼空腔中場強為零場強為零BCBCA AC CB B1 1.任何導(dǎo)體在靜電場中，都會處于靜電平衡狀態(tài)任何導(dǎo)體在靜電場中，都會處于靜電平衡狀態(tài). .2.2.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的性質(zhì)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的性質(zhì)（1 1）內(nèi)部場強處處為零，表面場強方向與表面垂直）內(nèi)部場強處處為零，表面場強方向與表面垂直. .（2 2）整個導(dǎo)體是個等勢體，表面是等勢面）整個導(dǎo)體是個等勢體，表面是等勢面（3 3）電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面）電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面. .3.3.靜電平衡的應(yīng)用靜電平衡的應(yīng)用（1 1）尖端放電）尖端放電避雷針避雷針（2 2）靜電屏蔽）靜電屏蔽