高中物理《靜電現(xiàn)象及其應(yīng)用》課件-教科版選修1-1

1、靜電現(xiàn)象及其應(yīng)用 第一頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。問題:第二頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。電場作用時(shí)電場作用前第三頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。靜電平衡的過程(演示) (1) (2) (3)第四頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。 靜電感應(yīng)現(xiàn)象：處在電場中的導(dǎo)體,電荷重新分布的現(xiàn)象靜電平衡狀態(tài)： 導(dǎo)體處處無電荷定向移動(dòng)的狀態(tài) 一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場第五頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。注意:1、處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部 的場強(qiáng)處處為零。2、處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是 個(gè)等勢體，它的外表是個(gè)等勢面。一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場第六頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。二、導(dǎo)體

2、上電荷的分布一個(gè)導(dǎo)體，不管原來是不是帶電，放入電場以后，都會由于靜電感應(yīng)而在導(dǎo)體的不同部位出現(xiàn)不同的電荷。那么，在靜電平衡狀態(tài)下，導(dǎo)體上的電荷怎樣分布呢？第七頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)(演示)實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)結(jié)論第八頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。二、導(dǎo)體上電荷的分布1、導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布 在導(dǎo)體的外外表。2、在導(dǎo)體外表，越鋒利的位置， 電荷的密度越大，凹陷的位置 幾乎沒有電荷。第九頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。靜電平衡的導(dǎo)體的性質(zhì)1.導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零,導(dǎo)體外表 的場強(qiáng)不一定等于零2.導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷3.電荷只分布在導(dǎo)體的外外表上4.導(dǎo)體內(nèi)部沒有電場線

3、,電場線與導(dǎo)體外外表垂直.第十頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。三、尖端放電第十一頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。三、尖端放電1、火花放電2、接地放電兩種放電方式:第十二頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。第十三頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。地球是良好的導(dǎo)體,由于它特別大,所以能夠接受大量電荷而不明顯地改變地球的電勢，這就如同從海洋中抽水或向海洋中放水,并不能明顯改變海平面的高度一樣.如果用導(dǎo)線將帶電導(dǎo)體與地球相連,電荷將從帶電體流向地球,直到導(dǎo)體帶電特別少,可以認(rèn)為它不再帶電。(如果導(dǎo)體帶正電，實(shí)際上是自由電子從大地流向?qū)w。這等效于正電荷從導(dǎo)體流向大地。) 生產(chǎn)中和生活實(shí)際中往往要防止

4、電荷的積累,這時(shí)接地是一項(xiàng)有效措施. 2.接地放電第十四頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。四、靜電屏蔽(演示)第十五頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。四、靜電屏蔽應(yīng)用:1.野外高壓輸電線2.電力工人在帶電作業(yè)時(shí)的工作服第十六頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。典型例題1 一個(gè)空腔金屬球，球殼有一定厚度，球心處有一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷，a、b、c、d四點(diǎn)分別位于空腔、球殼、球的外外表、球外，如以下圖,試比較四點(diǎn)的場強(qiáng)大小. 第十七頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。典型例題2如以下圖，長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電量為Q的正點(diǎn)電荷放在距棒左端R處。當(dāng)?shù)竭_(dá)靜電平衡后，棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)處產(chǎn)生的電場如

5、何的大小_,方向_.第十八頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。6、水平向右勻強(qiáng)電場，帶電球A點(diǎn)豎直上拋，軌跡如圖，A、B兩點(diǎn)在同一水平線上，M為軌跡最高點(diǎn)小球拋出時(shí)的動(dòng)能為4J，在M點(diǎn)時(shí)它的動(dòng)能為2J，不計(jì)其他的阻力求： 1小球的水平位移S1與S2的比值2電場力F與重力G的比值用根式表示3小球落回到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EKB 4S1與M點(diǎn)高度的比值 第十九頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。7.如圖,豎墻、平地均光滑絕緣,兩帶電球A、B處于同一豎直平面內(nèi),假設(shè)用圖示方向的水平推力F作用于小球B,那么兩球靜止于圖示位置.如果將小球B向左推動(dòng)少許,待兩球重新到達(dá)平衡時(shí),那么兩個(gè)小球的受力情況與原來相比 ( )

6、A.推力F將增大B.豎直墻面對小球A的彈力減小C.地面對小球B的彈力一定不變D.兩個(gè)小球之間的距離增大答案 BCD第二十頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。8.如以下圖,P是一個(gè)很大的金屬板,水平放置,Q是一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷,固定在板外.另一個(gè)可看作質(zhì)點(diǎn)的帶負(fù)電的小物體C,以一定的初速度從圖中的a點(diǎn)沿金屬板外表移動(dòng)到b點(diǎn),移動(dòng)過程中C的帶電荷量保持不變,它與金屬板間的摩擦不能忽略.關(guān)于C的這段運(yùn)動(dòng)過程,下面的說法中正確的選項(xiàng)是 ( ) A. C對P板的壓力先變小后變大 B. C的加速度先變小后變大 C. C的電勢能先變小后變大 D. C的速度先變小后變大答案 AB第二十一頁，編輯于星期五：十一點(diǎn)

7、 十六分。9.一勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)方向是水平的(如以下圖),一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球,從O點(diǎn)出發(fā),初速度的大小為v0,在電場力與重力的作用下,恰能沿與場強(qiáng)的反方向成角的直線運(yùn)動(dòng).求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)其電勢能與在O點(diǎn)的電勢能之差.第二十二頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。10.如圖,O是一固定點(diǎn)電荷,另一點(diǎn)電荷P從很遠(yuǎn)處以 初速度0射入點(diǎn)電荷O的電場,在電場力作用下的運(yùn) 動(dòng)軌跡是曲線MN.a、b、c是以O(shè)為中心,Ra、Rb、 Rc為半徑畫出的三個(gè)圓,Rc-Rb=Rb-Ra.1、2、3、4 為軌跡MN與三個(gè)圓的一些交點(diǎn).以|W12|表示點(diǎn)電 荷P由1到2的過程中電場力做的功的大小,|W34|表 示由

8、3到4的過程中電場力做的功的大小, 那么 ( )A. |W12|=2|W34|B. |W12|2|W34|C. P、O兩電荷可能同號D. P的初速度方向的延長線 與O之間 的距離可能為零答案 B第二十三頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。11.有三根長度皆為l=1.00 m 的絕緣輕線, 拴有質(zhì)量皆為m=1.0010-2 kg的帶電小球A和B,它們的電荷量分別為-q和+q, q=1.0010-7 C. A、B之間用第三根線連接起來.空間中存在大小為E=1.00106 N/C的勻強(qiáng)電場, 方向沿水平向右,平衡時(shí)A、B球的位置如以下圖.現(xiàn)將O、B之間的線燒斷,由于有空氣阻力,A、B球最后會到達(dá)新的平衡位置.求最后兩球的機(jī)械能與電勢能的總和與燒斷前相比改變了多少？(不計(jì)兩球間靜電力)答案 6.810-2 J 第二十四頁，編輯于星期五：十一點(diǎn) 十六分。12.如圖,豎直輕彈簧勁度系數(shù)為k,上端與質(zhì)量為m的小球連接,下端與水平