靜電現(xiàn)象的應用新課標新人教高中物理選修PPT課件

1、 理解靜電平衡狀態(tài)及特點理解靜電平衡狀態(tài)及特點 掌握靜電平衡時導體上電荷的分布特點掌握靜電平衡時導體上電荷的分布特點 了解生活中的靜電現(xiàn)象及應用了解生活中的靜電現(xiàn)象及應用第1頁/共35頁 在帶電的鳥籠里，鳥兒為什么仍能安全無恙？ 運輸汽油等易燃易爆物品的車輛總有一條鐵鏈拖在地面，這又是為什么呢？第2頁/共35頁 1導體放進電場中，近端出現(xiàn)與施感電荷 的感應電荷，遠端出現(xiàn)與施感電荷 的感應電荷，這種現(xiàn)象叫 2當放入電場中的導體中(包括表面)沒有電荷的定向移動時，則導體達到 狀態(tài) 3金屬網(wǎng)罩(或金屬包皮)能把外電場遮住，使內部不受外電場的影響，它們的這種作用叫 4導體尖端的電荷密度 ，附近電場 ，

2、使得空氣 ，導致導體從尖端失去電荷的現(xiàn)象，叫 異種靜電感應靜電平衡靜電屏蔽很大很強電離尖端放電同種第3頁/共35頁 靜電感應：處于電場中的導體，由于電場力的作用，電荷出現(xiàn)重新分布的現(xiàn)象.第4頁/共35頁 (1)靜電平衡狀態(tài)：導體中(包括表面)沒有電荷定向移動的狀態(tài) (2)特點： 第5頁/共35頁 (3)靜電平衡導體的電荷分布特點 內外表面分布不同，電荷都分布在外表面，導體內部沒有凈電荷 受導體的形狀影響，不光滑處電荷密度大 “遠近端”電荷的電性相反，電量相等 (a)如左圖所示，處于靜電平衡狀態(tài)的導體，離場源電荷較近和較遠的兩端將感應出等量的異種電荷，即“遠同近異”第6頁/共35頁 (b)如右圖

3、所示，當把兩個或多個原來彼此絕緣的導體接觸或用導線連接時，就可把它們看做是一個大導體，有些問題中所提到的“用手觸摸某導體”其實就是導體通過人體與大地構成一個大導體 特別提醒： 一個孤立的帶電體，在自身所帶電荷的電場中，處于靜電平衡狀態(tài)，具有靜電平衡的所有特點人與大地都是導體，在人摸(觸)導體的過程中，帶電體、人、大地組成一個新導體，地球往往是新導體的遠端.第7頁/共35頁 (1)導體球殼(或金屬網(wǎng)罩)內達到靜電平衡后，內部不受外部電場的影響，這種現(xiàn)象叫靜電屏蔽 (2)靜電屏蔽實質是利用了靜電感應現(xiàn)象，使金屬殼內的感應電荷的電場和外加電場矢量和為零，好像是金屬殼將外電場“擋”在外面，即所謂的屏蔽

4、作用，其實是殼內兩種電場并存，矢量和為零而已第8頁/共35頁 特別提醒： 將金屬殼的外表面接地時，金屬殼與大地構成一個長導體，當殼內存在電場時，殼內表面為近端，而地球的另一端為遠端，這樣可以使殼內的電場不影響殼外，對外起屏蔽作用第9頁/共35頁 舉例說明靜電屏蔽在日常生活中的應用 答案：一些精密的電表或電子設備外面所套的金屬罩、通訊電纜外面包的一層鋁皮，都是用來防止外界電磁場的干擾.第10頁/共35頁 由于導體尖端的電荷密度很大，其附近電場很強，使得空氣電離與尖端上的電荷中和，這相當于導體從尖端失去電荷，這個現(xiàn)象叫尖端放電第11頁/共35頁 2008年6月24日強雷電襲擊杭州，威力之猛近期少有

5、雷暴天氣和雷擊事件，引起了杭州市委、市政府的高度重視，要求有關部門加大防雷避雷知識的宣傳，提高廣大人民群眾的防范意識，做好防雷工作，保障人民群眾安全假如在戶外我們遭遇雷電，下列防雷措施可行的是()第12頁/共35頁 在大樹下避雷雨 停留在山頂、山脊的涼亭等地方避雷雨 不要快速開摩托、快騎自行車和在雨中狂奔 在空曠地帶，最好關掉手機電源 A B C D第13頁/共35頁 解析：表面具有突出尖端的導體，在尖端的電荷分布密度很大，使得其周圍電場很強，就可能使其周圍的空氣發(fā)生電離而引發(fā)尖端放電因此不要在大樹下避雨；別停留在山頂、山脊的涼亭等地方；快速開摩托、快騎自行車和在雨中狂奔，身體的跨步越大，電壓

6、就越大，雷電也越容易傷人；在空曠地帶使用手機通話，手機很有可能成為閃電的放電對象 答案：D第14頁/共35頁 誤區(qū)1：靜電屏蔽中導體殼必須接地 點撥：封閉導體殼內部電場不受殼外電荷或電場影響封閉導體殼不論接地與否，內部電場都不受殼外電荷影響 接地封閉導體殼外部電場不受殼內電荷的影響第15頁/共35頁 在天氣干燥時用塑料梳子梳頭發(fā)，梳子會吸引頭發(fā)，有時還會聽到響聲脫下尼龍衣服時，有時會聽到響聲，在黑暗中還能看到火花這是什么現(xiàn)象，是怎樣產(chǎn)生的？ 解析：這是一種常見的靜電現(xiàn)象，是由于摩擦產(chǎn)生的，當電荷積累相當多時，帶電物體之間會產(chǎn)生火花放電，我們就會看到火花，聽到響聲第16頁/共35頁 點評：靜電現(xiàn)

7、象在生產(chǎn)、生活中經(jīng)常發(fā)生，有些是利用靜電現(xiàn)象工作的，如靜電復印、靜電除塵等，有些則會造成危害需要消除第17頁/共35頁 (2009福建仙游現(xiàn)代中學高二檢測)在醫(yī)療手術中，為防止麻醉劑乙醚爆炸，地磚要用導電材料制成，醫(yī)生護士要穿由導電材料制成的鞋子和棉布外套，一切設備要良好接地，甚至病人身體也要良好接地，這樣做是為了() A消除靜電 B除菌消毒 C應用靜電 D防止靜電 答案：A第18頁/共35頁 如圖所示，A、B為兩個帶等量異號電荷的金屬球，將兩根不帶電的金屬棒C、D放在兩球之間，則下列敘述正確的是()第19頁/共35頁 AC棒的電勢一定高于D棒的電勢 B若用導線將C棒的x端與D棒的y端連接起來

8、的瞬間，將有從y流向x的電子流 C若將B球接地，B所帶的負電荷全部流入大地 D若將B球接地，B所帶的負電荷還將保留一部分第20頁/共35頁 解析：由下圖所示的電場線方向可知A、B、C、D的電勢高低為UAUCUDUB.當用導線將C棒的x端與D棒的y端連接的瞬間，將有自由電子從電勢低的D棒流向電勢高的C棒，這時C與D已通過導線連接為一個導體了，靜電平衡后，它們的電勢相等，C的x端仍帶負電，D的y端仍帶正電，而C的右端及D的左端均不帶電，即C右端的正電荷與D左端的負電荷中和掉了第21頁/共35頁 當將B球接地時，一部分自由電子從低于大地電勢的B球上流向大地，而一部分電子受到D棒y端正電荷的吸引而保留

9、在靠近y的近端處，如果把帶正電的A球移走，接地的B球上的負電荷才全部流入大地故選項A、B、D正確 答案：ABD第22頁/共35頁 如圖所示，接地的金屬板右側有固定的點電荷Q，a、b點是金屬板右側表面的兩點，其中a到Q的距離較小下列說法正確的是(取大地電勢為零)()第23頁/共35頁 A由于靜電感應，金屬板右側表面帶負電，左側表面帶正電 B由于靜電感應，金屬板右側表面帶負電，左側表面不帶電 C整個導體，包括表面上的a、b點，是一個等勢體，且電勢等于零 Da、b兩點的電場強度不為零，且a、b兩點場強方向相同，但a點的場強比b點的場強要強(大)一些第24頁/共35頁 答案：BCD 解析：金屬板接地時

10、，右側表面仍有感應負電荷，而且a點附近的電荷面密度(單位表面積的電荷量)比b點附近的電荷面密度要大些，場強要強(大)些，電場線也密一些；整個金屬板是等勢體，右側表面是等勢面，電場線與等勢面垂直，可見a、b兩點的場強方向都垂直指向右側面，方向相同，選項D也正確.第25頁/共35頁 將懸掛在細線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(不與球接觸)，另有一個懸掛在細線上的帶負電的小球B向C靠近，如圖所示，于是有()第26頁/共35頁 AA向左偏離豎直方向，B向右偏離豎直方向 BA的位置不變，B向右偏離豎直方向 CA向左偏離豎直方向，B的位置不變 DA和B的位置都不變第27頁/共35頁 解析：帶

11、正電的小球A放在不帶電的空心球C內，由于靜電感應，空心球外殼帶正電，內壁帶負電，因此B所在處有電場，所以B在電場力作用下向右偏靠近C；由于空心球能屏蔽B球的電場，所以，A所在處場強為零，故A球不受電場力，位置不變 答案：B第28頁/共35頁 點評：注意電場的分布特點非常重要，C球金屬殼內無電場，所以其內外沒有力的直接聯(lián)系，當B球靠近時，引起C球外殼的電荷分布的變化，但內表面負電荷分布仍然均勻第29頁/共35頁 下圖中P是一個帶電體，N是一個不帶電的金屬空腔，在哪些情況下，放在絕緣板上的小紙屑(圖中S)不會被吸引() 答案：AD第30頁/共35頁 如圖所示，一帶負電的點電荷Q旁放一大金屬板試定性畫出金屬板的感應電荷在距板很近的一點P處產(chǎn)生電場強度的方向(P點與金屬板之間的距離不可忽略不計)，并簡要敘述作圖的步驟和理由 第31頁/共35頁 解析：先畫出P點的合場強為垂直于板面向右；再畫出點電荷Q在P點產(chǎn)生的場強，沿PQ連線指向Q；最后由平行四邊形定則確定金屬板上的感應電荷在