湖南省長郡中學高中物理 第一章 第七節(jié) 靜電現(xiàn)象的應用課件 新人教版選修31

靜電現(xiàn)象的應用靜電現(xiàn)象的應用帶電鳥籠里的鳥安然無恙帶電鳥籠里的鳥安然無恙【復習提問復習提問】1. 電場最基本的性質是什么？電場最基本的性質是什么？2. 思考思考（1）金屬導體的微觀結構如何？）金屬導體的微觀結構如何？-2. 思考思考（1）金屬導體的微觀結構如何？）金屬導體的微觀結構如何？-2. 思考思考（1）金屬導體的微觀結構如何？）金屬導體的微觀結構如何？-E2. 思考思考（1）金屬導體的微觀結構如何？）金屬導體的微觀結構如何？ 將金屬導體放入電場中將金屬導體放入電場中-E2. 思考思考（1）金屬導體的微觀結構如何？）金屬導體的微觀結構如何？ 將金屬導體放入電場中將金屬導體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？）自由電子怎樣移動？ -E2. 思考思考（1）金屬導體的微觀結構如何？）金屬導體的微觀結構如何？ 將金屬導體放入電場中將金屬導體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？）自由電子怎樣移動？ -E2. 思考思考（1）金屬導體的微觀結構如何？）金屬導體的微觀結構如何？ 將金屬導體放入電場中將金屬導體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？）自由電子怎樣移動？ （3）自由電子會在什么地方積聚？）自由電子會在什么地方積聚？-+E2. 思考思考（1）金屬導體的微觀結構如何？）金屬導體的微觀結構如何？ 將金屬導體放入電場中將金屬導體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？）自由電子怎樣移動？ （3）自由電子會在什么地方積聚？）自由電子會在什么地方積聚？ -+E2. 思考思考（1）金屬導體的微觀結構如何？）金屬導體的微觀結構如何？ 將金屬導體放入電場中將金屬導體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？）自由電子怎樣移動？ （3）自由電子會在什么地方積聚？）自由電子會在什么地方積聚？ （4）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結果？）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結果？-+E2. 思考思考（1）金屬導體的微觀結構如何？）金屬導體的微觀結構如何？ 將金屬導體放入電場中將金屬導體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？）自由電子怎樣移動？ （3）自由電子會在什么地方積聚？）自由電子會在什么地方積聚？ （4）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結果？）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結果？E -+E2. 思考思考（1）金屬導體的微觀結構如何？）金屬導體的微觀結構如何？ 將金屬導體放入電場中將金屬導體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？）自由電子怎樣移動？ （3）自由電子會在什么地方積聚？）自由電子會在什么地方積聚？ （4）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結果？）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結果？E合合= E -E E 2. 思考思考（1）金屬導體的微觀結構如何？）金屬導體的微觀結構如何？ 將金屬導體放入電場中將金屬導體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？）自由電子怎樣移動？ （3）自由電子會在什么地方積聚？）自由電子會在什么地方積聚？ （4）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結果？）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結果？ E-+2. 思考思考（1）金屬導體的微觀結構如何？）金屬導體的微觀結構如何？ 將金屬導體放入電場中將金屬導體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？）自由電子怎樣移動？ （3）自由電子會在什么地方積聚？）自由電子會在什么地方積聚？ （4）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結果？）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結果？ （5）最終會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？）最終會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？E-+2. 思考思考（1）金屬導體的微觀結構如何？）金屬導體的微觀結構如何？（2）自由電子怎樣移動？）自由電子怎樣移動？ （3）自由電子會在什么地方積聚？）自由電子會在什么地方積聚？ （4）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結果？）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結果？ （5）最終會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？）最終會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？E-+E合合=0播放播放靜電平衡狀態(tài)靜電平衡狀態(tài)1.swf（一）靜電感應現(xiàn)象（一）靜電感應現(xiàn)象（一）靜電感應現(xiàn)象（一）靜電感應現(xiàn)象放入電場中的導體，其內部的自由電放入電場中的導體，其內部的自由電子在電場力的作用下向電場的反方向作定子在電場力的作用下向電場的反方向作定向移動，致使導體的兩端分別出現(xiàn)等量的向移動，致使導體的兩端分別出現(xiàn)等量的正、負電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應現(xiàn)象。正、負電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應現(xiàn)象。（一）靜電感應現(xiàn)象（一）靜電感應現(xiàn)象放入電場中的導體，其內部的自由電放入電場中的導體，其內部的自由電子在電場力的作用下向電場的反方向作定子在電場力的作用下向電場的反方向作定向移動，致使導體的兩端分別出現(xiàn)等量的向移動，致使導體的兩端分別出現(xiàn)等量的正、負電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應現(xiàn)象。正、負電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應現(xiàn)象。感應電荷：感應電荷：靜電感應現(xiàn)象中，導體不靜電感應現(xiàn)象中，導體不同部分出現(xiàn)的凈電荷。同部分出現(xiàn)的凈電荷。E1. 靜電平衡狀態(tài)靜電平衡狀態(tài)1. 靜電平衡狀態(tài)靜電平衡狀態(tài)導體中（包括表面）沒有電荷定向導體中（包括表面）沒有電荷定向運動的狀態(tài)叫運動的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)靜電平衡狀態(tài)。2. 靜電平衡狀態(tài)下導體的特性：靜電平衡狀態(tài)下導體的特性：處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內部處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內部的場強處處為零。的場強處處為零。2. 靜電平衡狀態(tài)下導體的特性：靜電平衡狀態(tài)下導體的特性：處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內部處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內部的場強處處為零。的場強處處為零。處于靜電平衡狀態(tài)的導體是個等勢處于靜電平衡狀態(tài)的導體是個等勢體，它的表面是個等勢面。體，它的表面是個等勢面。2. 靜電平衡狀態(tài)下導體的特性：靜電平衡狀態(tài)下導體的特性：處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內部處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內部的場強處處為零。的場強處處為零。靜電平衡狀態(tài)時的導體是個等勢靜電平衡狀態(tài)時的導體是個等勢體，它的表面是個等勢面。體，它的表面是個等勢面。處于靜電平衡狀態(tài)的導體表面上處于靜電平衡狀態(tài)的導體表面上任一點場強方向與該點表面垂直。任一點場強方向與該點表面垂直。2. 靜電平衡狀態(tài)下導體的特性：靜電平衡狀態(tài)下導體的特性：播放播放法拉第圓筒實驗法拉第圓筒實驗2.flv法拉第圓法拉第圓筒實驗筒實驗2.flv（二）導體上的電荷分布（二）導體上的電荷分布法拉第圓筒實驗法拉第圓筒實驗（二）導體上的電荷分布（二）導體上的電荷分布法拉第圓筒實驗法拉第圓筒實驗結論：結論：平衡時導體內部沒有電荷，其電荷只平衡時導體內部沒有電荷，其電荷只 分布在外表面。分布在外表面。思考：思考：電荷在導體外表面的分布又是怎樣的呢？電荷在導體外表面的分布又是怎樣的呢？思考：思考：電荷在導體外表面的分布又是怎樣的呢？電荷在導體外表面的分布又是怎樣的呢？均勻球形導體均勻球形導體 處于靜電平衡狀態(tài)的導體電荷處于靜電平衡狀態(tài)的導體電荷分布在導體的外表面。分布在導體的外表面。處于靜電平衡狀態(tài)的導體其表處于靜電平衡狀態(tài)的導體其表面的電荷分布規(guī)律為尖端附近電荷分面的電荷分布規(guī)律為尖端附近電荷分布較多，凹進部分電荷分布較少。布較多，凹進部分電荷分布較少。（三）尖端放電（三）尖端放電（三）尖端放電（三）尖端放電導體尖端的電荷密度很大，附近的電導體尖端的電荷密度很大，附近的電場特別強，它會導致一個重要的后果，就場特別強，它會導致一個重要的后果，就是尖端放電。是尖端放電。在強電場作用下，物體曲率大的地方在強電場作用下，物體曲率大的地方（如尖銳、細小的頂端，彎曲很厲害處）（如尖銳、細小的頂端，彎曲很厲害處）附近，電場強度劇增，致使這里空氣被電附近，電場強度劇增，致使這里空氣被電離而產生氣體放電現(xiàn)象，稱為電暈放電。離而產生氣體放電現(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生氣體放電的現(xiàn)象。附近空氣電離而產生氣體放電的現(xiàn)象。應用應用 避雷針避雷針（四）靜電屏蔽（四）靜電屏蔽（四）靜電屏蔽（四）靜電屏蔽1. 靜電屏蔽：靜電屏蔽：導體殼或金屬網罩（無論導體殼或金屬網罩（無論接地與否）可以把外部電場遮住，使其內部接地與否）可以把外部電場遮住，使其內部不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽靜電屏蔽。2. 解釋：解釋：（四）靜電屏蔽（四）靜電屏蔽1. 靜電屏蔽：靜電屏蔽：導體殼或金屬網罩（無論導體殼或金屬網罩（無論接地與否）可以把外部電場遮住，使其內部接地與否）可以把外部電場遮住，使其內部不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽靜電屏蔽。2. 解釋：解釋：處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內部場強處處為零，將導體挖空，變成一個導部場強處處為零，將導體挖空，變成一個導體殼，殼內的場強仍處處為零，金屬網罩可體殼，殼內的場強仍處處為零，金屬網罩可以起到導體殼的作用，所以能使導體殼內或以起到導體殼的作用，所以能使導體殼內或金屬網罩內的區(qū)域不受外部電場的影響。金屬網罩內的區(qū)域不受外部電場的影響。3. 靜電屏蔽的應用靜電屏蔽的應用3. 靜電屏蔽的應用靜電屏蔽的應用（1）電學儀器和電子設備外面的金）電學儀器和電子設備外面的金屬罩，通訊電纜外面包的一層鉛皮，可以屬罩，通訊電纜外面包的一層鉛皮，可以防止外電場的干擾防止外電場的干擾（2）電力工人高壓帶電作業(yè)，全身）電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網制成的衣、帽、手套、鞋，穿戴金屬絲網制成的衣、帽、手套、鞋，可以對人體起到靜電屏蔽作業(yè)，使人安可以對人體起到靜電屏蔽作業(yè)，使人安全作業(yè)全作業(yè)靜電屏蔽的應用靜電屏蔽的應用靜電屏蔽的應用靜電屏蔽的應用 說明：說明：金屬網罩等只能屏蔽外來電場，金屬網罩等只能屏蔽外來電場，不能擋住內部電荷向外激發(fā)的電場。不能擋住內部電荷向外激發(fā)的電場。+ +說明：說明：金屬網罩等只能屏蔽外來電場，金屬網罩等只能屏蔽外來電場，不能擋住內部電荷向外激發(fā)的電場。不能擋住內部電荷向外激發(fā)的電場。 +說明：說明：金屬網罩等只能屏蔽外來電場，金屬網罩等只能屏蔽外來電場，不能擋住內部電荷向外激發(fā)的電場。不能擋住內部電荷向外激發(fā)的電場。 +說明：說明：金屬網罩等只能屏蔽外來電場，金屬網罩等只能屏蔽外來電場，不能擋住內部電荷向外激發(fā)的電場。不能擋住內部電荷向外激發(fā)的電場。 +說明：說明：金屬網罩等只能屏蔽外來電場，金屬網罩等只能屏蔽外來電場，不能擋住內部電荷向外激發(fā)的電場。不能擋住內部電荷向外激發(fā)的電場。若此時斷開若此時斷開C與地的連線，與地的連線， B、C端帶什么端帶什么電荷？電荷？整個導體凈余什么電荷？整個導體凈余什么電荷？若若B端接地，整個導體凈余什么電荷？端接地，整個導體凈余什么電荷？1. 如圖所示，如圖所示，A帶正帶正電，若導體電，若導體C端接地，問端接地，問B、C端各帶什么電荷？端各帶什么電荷？練習：靜電感應現(xiàn)象練習：靜電感應現(xiàn)象ABC若此時斷開若此時斷開C與地的連線，與地的連線， B、C端帶什么端帶什么電荷？電荷？整個導體凈余什么電荷？整個導體凈余什么電荷？若若B端接地，整個導體凈余什么電荷？端接地，整個導體凈余什么電荷？1. 如圖所示，如圖所示，A帶正帶正電，若導體電，若導體C端接地，問端接地，問B、C端各帶什么電荷？端各帶什么電荷？練習：靜電感應現(xiàn)象練習：靜電感應現(xiàn)象ABC(B端帶負電荷，端帶負電荷，C端無凈電荷端無凈電荷)若此時斷開若此時斷開C與地的連線，與地的連線， B、C端帶什么端帶什么電荷？電荷？整個導體凈余什么電荷？整個導體凈余什么電荷？若若B端接地，整個導體凈余什么電荷？端接地，整個導體凈余什么電荷？1. 如圖所示，如圖所示，A帶正帶正電，若導體電，若導體C端接地，問端接地，問B、C端各帶什么電荷？端各帶什么電荷？練習：靜電感應現(xiàn)象練習：靜電感應現(xiàn)象ABC若此時斷開若此時斷開C與地的連線，與地的連線， B、C端帶什么端帶什么電荷？電荷？整個導體凈余什么電荷？整個導體凈余什么電荷？若若B端接地，整個導體凈余什么電荷？端接地，整個導體凈余什么電荷？(B端帶負電荷，端帶負電荷，C端無凈電荷端無凈電荷)（B端負電荷，端負電荷，C端無電荷）端無電荷）1. 如圖所示，如圖所示，A帶正帶正電，若導體電，若導體C端接地，問端接地，問B、C端各帶什么電荷？端各帶什么電荷？練習：靜電感應現(xiàn)象練習：靜電感應現(xiàn)象ABC若此時斷開若此時斷開C與地的連線，與地的連線， B、C端帶什么端帶什么電荷？電荷？整個導體凈余什么電荷？整個導體凈余什么電荷？若若B端接地，整個導體凈余什么電荷？端接地，整個導體凈余什么電荷？（負電荷）（負電荷）(B端帶負電荷，端帶負電荷，C端無凈電荷端無凈電荷)（B端負電荷，端負電荷，C端無電荷）端無電荷）1. 如圖所示，如圖所示，A帶正帶正電，若導體電，若導體C端接地，問端接地，問B、C端各帶什么電荷？端各帶什么電荷？練習：靜電感應現(xiàn)象練習：靜電感應現(xiàn)象ABC若此時斷開若此時斷開C與地的連線，與地的連線， B、C端帶什么端帶什么電荷？電荷？整個導體凈余什么電荷？整個導體凈余什么電荷？若若B端接地，整個導體凈余什么電荷？端接地，整個導體凈余什么電荷？（負電荷）（負電荷）(B端帶負電荷，端帶負電荷，C端無凈電荷端無凈電荷)（B端負電荷，端負電荷，C端無電荷）端無電荷）1. 如圖所示，如圖所示，A帶正帶正電，若導體電，若導體C端接地，問端接地，問B、C端各帶什么電荷？端各帶什么電荷？練習：靜電感應現(xiàn)象練習：靜電感應現(xiàn)象ABC若此時斷開若此時斷開C與地的連線，與地的連線， B、C端帶什么端帶什么電荷？電荷？整個導體凈余什么電荷？整個導體凈余什么電荷？若若B端接地，整個導體凈余什么電荷？端接地，整個導體凈余什么電荷？（負電荷）（負電荷）(B端帶負電荷，端帶負電荷，C端無凈電荷端無凈電荷)（B端負電荷，端負電荷，C端無電荷）端無電荷）1. 如圖所示，如圖所示，A帶正帶正電，若導體電，若導體C端接地，問端接地，問B、C端各帶什么電荷？端各帶什么電荷？練習：靜電感應現(xiàn)象練習：靜電感應現(xiàn)象ABC若此時斷開若此時斷開C與地的連線，與地的連線， B、C端帶什么端帶什么電荷？電荷？整個導體凈余什么電荷？整個導體凈余什么電荷？若若B端接地，整個導體凈余什么電荷？端接地，整個導體凈余什么電荷？（負電荷）（負電荷）(B端帶負電荷，端帶負電荷，C端無凈電荷端無凈電荷)（B端負電荷，端負電荷，C端無電荷）端無電荷）1. 如圖所示，如圖所示，A帶正帶正電，若導體電，若導體C端接地，問端接地，問B、C端各帶什么電荷？端各帶什么電荷？練習：靜電感應現(xiàn)象練習：靜電感應現(xiàn)象ABC若此時斷開若此時斷開C與地的連線，與地的連線， B、C端帶什么端帶什么電荷？電荷？整個導體凈余什么電荷？整個導體凈余什么電荷？若若B端接地，整個導體凈余什么電荷？端接地，整個導體凈余什么電荷？（負電荷）（負電荷）(B端帶負電荷，端帶負電荷，C端無凈電荷端無凈電荷)（B端負電荷，端負電荷，C端無電荷）端無電荷）1. 如圖所示，如圖所示，A帶正帶正電，若導體電，若導體C端接地，問端接地，問B、C端各帶什么電荷？端各帶什么電荷？練習：靜電感應現(xiàn)象練習：靜電感應現(xiàn)象ABC若此時斷開若此時斷開C與地的連線，與地的連線， B、C端帶什么端帶什么電荷？電荷？整個導體凈余什么電荷？整個導體凈余什么電荷？若若B端接地，整個導體凈余什么電荷？端接地，整個導體凈余什么電荷？（負電荷）（負電荷）(B端帶負電荷，端帶負電荷，C端無凈電荷端無凈電荷)（B端負電荷，端負電荷，C端無電荷）端無電荷）1. 如圖所示，如圖所示，A帶正帶正電，若導體電，若導體C端接地，問端接地，問B、C端各帶什么電荷？端各帶什么電荷？練習：靜電感應現(xiàn)象練習：靜電感應現(xiàn)象ABC若此時斷開若此時斷開C與地的連線，與地的連線， B、C端帶什么端帶什么電荷？電荷？整個導體凈余什么電荷？整個導體凈余什么電荷？若若B端接地，整個導體凈余什么電荷？端接地，整個導體凈余什么電荷？（負電荷）（負電荷）(B端帶負電荷，端帶負電荷，C端無凈電荷端無凈電荷)（B端負電荷，端負電荷，C端無電荷）端無電荷）（負電荷）（負電荷）1. 如圖所示，如圖所示，A帶正帶正電，若導體電，若導體C端接地，問端接地，問B、C端各帶什么電荷？端各帶什么電荷？練習：靜電感應現(xiàn)象練習：靜電感應現(xiàn)象ABC