高中物理 静电现象的应用课件3 新人教版选修3.ppt

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1、1-7静电现象的应用静电感应------E置于电场中的导体，自由电荷受电场力作用，将发生定向移动。一、静电平衡状态下导体的电场静电感应-----E在导体两端，积聚等量异种电荷，即静电感应现象。-----E静电感应感应电荷在导体内部产生电场E’，与原电场叠加。只要内部合场强不为零，自由电子就会继续做定向移动。E’-----E当内部合场强为零时，即E’=E时，电荷不再发生定向移动。导体处于静电平衡状态处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零。E’=E导体处于静电平衡状态EE内=0静电平衡状态下导体的电场导体内部场强处处为零导体是等势体,表面为等势面导体外部表面

2、附近场强方向与该点的表面垂直若不为零会出现何现象?若不垂直会出现何现象?静电平衡状态为什么会如此?1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。5、对于一孤立的带电导体，内部场强为零的本质是：导体表面所带全部电荷在内部任一处产生的电场强度的矢量和为零。静电平衡的特点（小结）地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。二、导体上电荷的分布研究静电平衡时导体内部的电荷现象:甲:A的箔片张角

3、逐渐增大乙:A的箔片始终没有张开结论:导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷为什么?为什么?——法拉第圆筒实验思考：电荷在导体外表面的分布情况均匀球形导体1、导体内没有电荷,电荷只分布在导体的表面。2、在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大。导体上电荷的分布小结1．空气的电离强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离。2．尖端放电在强电场作用下，物体尖端部分发生的一种放电现象称为尖端放电。在强电场作用下，物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等电位面密，电场强度剧增，致使

4、这里空气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电．而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象三、尖端放电尖端放电导体尖端电荷密度大尖端周围电场强空气中残留带电粒子剧烈运动空气电离正负电荷奔向异种电荷尖端失去电荷尖端放电应用:避雷针尖端放电的应用：避雷针尖端放电的应用：避雷针闪电防护雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵从四条原则．一是人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖端而被闪电直接击中，所以人长得高还是一件非常痛苦的事情．二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害．所谓跨步电压是雷击点附近，两点间很大的电位差，如若

5、人的两脚分得很开，分别接触相距远的两点，则两脚间便形成较大的电位差，有强电流通过人体使人受伤害．闪电防护第三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近，不可手持金属体高举头顶．第四是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击．总之，应当到较低处，双脚合拢地站立或蹲下，以减少遭遇雷的机会．四、静电屏蔽1．静电屏蔽（1）空腔导体的特点空腔导体能把外电场挡住，空腔内没有电场，空腔内不受外电场的影响。（2）静电屏蔽导体壳（金属网罩）能保护它所包围的区域，使这个区域不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。静电平衡的应用：静电屏蔽静电平衡的应用：静电屏蔽静电平衡的应用：静

6、电屏蔽电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层铅皮等。静电平衡的应用：静电屏蔽超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的。静电平衡的应用：静电屏蔽两位英国科学家08年在伦敦进行一次危险的电力学表演。其中一名科学家将把另一位科学家关进一个铁笼子里，然后用数百万伏特的电流对其进行电击。鉴于表演的危险性，两名科学家事先都买好了价值1200万英镑的保险。电场如何分布?课堂小练如图所示在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢的靠近时，下列说法正确的是（　）A、B端的感应电荷越来越多B、导体内部场强越来越大C、导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N

7、点产生的的场强D、导体的感应电荷在M、N两点产生的的场强相等MBANPAC课堂小练长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，如图所示。达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大？方向如何？RLO+q答：达到静电平衡后导体内部处处场强为零则E感＝E源＝k(R+L/2)2E感方向与E源方向相反，即指向点电荷+q.q本节主要学了以下几个问题：1．静电平衡状态下导体的电场学习了静电平衡、静电平衡状态的概念，知道静电平衡的条件是导体内部的场强处处为零。学习了静电平衡导体的特点2．导体上电荷的分布（1）导体内部

8、没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。（2）在导体表面，越尖锐的位置