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高中物理 1-7静电现象的应用课件


解析 达到静电平衡的导体在靠近源电荷的一端出现异 种电荷,远离源电荷的一端出现与源电荷同种性质的电荷, 无论用手触摸B的哪一部分.B与人体及地球形成一个大的 导体,B离源电荷近,将出现与源电荷电性相反的电荷,地 球的另一面距源电荷远,将出现与源电荷同种性质的电荷, 所以无论触摸B的什么位置,触摸时将使B带上与源电荷电 性相反的电荷即负电荷,所以手离开后,导体B将带负电, 故D选项正确.
第一章 静电场
第七节 静电现象的应用
课前自主学习
课堂互动探究
典例分析
课后巩固提升
课标解读
(学生用书P28)
1.知道什么是静电平衡状态,理解处于静电平衡状态导 体的特征.
2.知道处于静电平衡状态的导体上电荷的分布规律. 3.了解尖端放电现象. 4.理解静电屏蔽现象的形成原因,及其在技术上的应 用.
三、静电屏蔽 如图,将一个带正电的小球A用绝缘细线悬挂放入一个 不带电的空心金属球壳内.现用一个带正电小球B靠近金属 球壳发现球A并不发生偏移,为什么呢?
因为B电荷形成电场,金属球壳处于B的电场中而达到 静电平衡状态,即球壳内部场强处处为零,而A在球壳内, 所处位置的合场强为零,故A不动,这种现象叫做静电屏 蔽.
(2)静电感应现象. 将不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中,导 体中的自由电子在电场力作用下逆着电场线方向定向移动, 使导体一侧聚集负电荷,而导体一端聚集等量的正电荷,这 种现象叫做静电感应现象.如图
2.静电平衡状态. 在电场中受静电感应的导体,电荷重新分布,出现感应 电场.感应电场将阻碍电荷的重新分布,这样最终放入电场 中的导体内部没有电荷定向移动时,则达到一种平衡状态, 这种状态称为静电平衡状态. 静电平衡状态的导体的特点. (1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,内部场 强为外界电场和感应电场的矢量和,当达到静电平衡时,外 界电场和感应电场处处等大反向,叠加的结果是处处为零.
三、静电屏蔽 1.静电屏蔽,当金属外壳达到静电平衡时,内部 没有 电场,因而金属外壳会对其 内部起保护作用,使它 内部不受 外部电场 的影响的现象. 2.静电屏蔽的应用:电学仪器外面 金属壳 ;野外高压 线上方还有两条导线,它们与大地相通,形成一个稀疏的金 属“网”把高压线 屏蔽 起来,免遭雷击.
二、尖端放电 1.导体尖端的电荷密度很大,附近的电场很强,空气 中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈运动,把空气 中的气体“撞”散,也就是使分子中的正负电荷分离,这个 现象叫做空气的 电离 . 2.空气中所带的电荷与导体尖端的电荷符号 相反 的粒 子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷 中和 ,这就 相当于异体从尖端 失去 电荷,这个现象叫尖端放电.
课前自主学习
(学生用书P28)
一、静电平衡状态下导体的电场 1.静电感应现象:把导体放入电场中,导体内部的自 由电荷在电场力作用下发生 定向 移动,使导体两端出现 等量异种电荷 的现象. 2.静电平衡状态:导体中(包括表面)没有电荷 定向 移 动的状态叫做静电平衡状态.
3.处于静电平衡的导体特点. (1)导体内部场强处处为 零 . (2)导体是个 等势体,表面是个 等势面 . (3)导体表面上任一点的电场线跟该点的表面 垂直 . (4)静电平衡时,导体内部没有净电荷,净电荷只分布在 导体的 外表面 ,在导体的表面,越尖锐的位置,电荷的密 度 越大 ,凹陷的位置几乎 没有 电荷.
静电屏蔽的两种情况: (1)利用金属壳或金属网封闭一定区域,使该区域不受外 界电场影响.如图①,球壳内场强为零,E=0.
(2)接地导体空腔外部不受内部电场影响,如图②所示E =0.当空腔接地时,外表面的感应电荷将因接地传给地球, 外部电场已消失,对外起到屏蔽作用.
静电屏蔽在实际生产和生活中经常利用,我们使用的一 些电子设备都要用金属外壳就是要起到屏蔽作用.有些设备 的外壳需要接地,除了安全因素外,有的要产生电场影响其 他的元件,所以接地后,仪器本身产生的电场就被屏蔽学生用书P28)
一、静电感应现象、静电平衡状态 1.静电感应现象. (1)金属导体的微观结构. 金属导体内有自由电子和金属阳离子,电子和金属阳离 子带电荷量相等,电性相反,所以呈中性.自由电子在整块 金属中做无规则的热运动,金属阳离子只能在自身平衡位置 附近做无规则振动,如下图所示,⊕表示金属阳离子,·表 示电子.
(2)达到静电平衡的导体是一个等势体,导体上各点电势 相等、表面是等势面.
(3)处于静电平衡的导体,感应电荷分布在导体的外表 面,内部没有净电荷.
(4)处于静电平衡的导体,电场线与表面垂直,即导体表 面任何一点的场强方向跟该处表面垂直.
二、尖端放电 带电的导体净电荷分布在导体的外表面,导体带有某种 电荷,由于同种电荷互相排斥,所以电荷在导体上尽量远 离,即分布在导体的外表面,但由于导体表面曲率不同,电 荷的密度不同,在导体的曲率半径越小的地方即越尖的地方 电荷密度大,电荷在尖端十分拥挤,不断的有些电荷被排挤 出去.这种现象称为尖端放电.避雷针就是尖端放电的应 用.
典例分析
(学生用书P29)
一、静电感应、静电平衡状态 例1 如图所示,带正电小球A靠近不带电的金属导体 B,由于静电感应导体B的左端出现负电荷,右端出现正电 荷,下列说法,正确的是( )
A.用手摸一下B的左端,B将带正电 B.用手摸一下B的右端,B将带正电 C.用手摸一下B的中部,B将不带电 D.用手摸一下B的任何部分,B都将带负电
答案 D
名师点拨 本例为一典型的感应起电实例,首先应确定 产生电场的带电体的电性,明确感应导体的远端和近端,不 论导体的哪一端接地,大地和导体组成一个新的“导体”即 大地总是远端,然后根据远同近异,确定各端感应电荷的电 性.
[巩固练习] 1.如图所示,带负电的小球C靠近不带电的导体AB的A 端,由于静电感应,导体A端出现正电荷,B端出现负电 荷,关于导体AB感应起电的说法正确的是( )
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