靜電現(xiàn)象學案

靜電現(xiàn)象學案第一頁，共三十五頁，2022年，8月28日※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※了解生活中的靜電現(xiàn)象及應用第二頁，共三十五頁，2022年，8月28日在帶電的鳥籠里，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？第三頁，共三十五頁，2022年，8月28日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

，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四頁，共三十五頁，2022年，8月28日靜電感應：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.第五頁，共三十五頁，2022年，8月28日(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：

第六頁，共三十五頁，2022年，8月28日(3)靜電平衡導體的電荷分布特點①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．②受導體的形狀影響，不光滑處電荷密度大．③“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”．第七頁，共三十五頁，2022年，8月28日(b)如右圖所示，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.第八頁，共三十五頁，2022年，8月28日(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，即所謂的屏蔽作用，其實是殼內兩種電場并存，矢量和為零而已．第九頁，共三十五頁，2022年，8月28日特別提醒：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．第十頁，共三十五頁，2022年，8月28日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.第十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日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．第十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日2008年6月24日強雷電襲擊杭州，威力之猛近期少有．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 (

)第十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日①在大樹下避雷雨②停留在山頂、山脊的涼亭等地方避雷雨③不要快速開摩托、快騎自行車和在雨中狂奔④在空曠地帶，最好關掉手機電源A．①③B．②③C．①④ D．③④第十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日解析：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第十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日誤區(qū)1：靜電屏蔽中導體殼必須接地．點撥：①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．②接地封閉導體殼外部電場不受殼內電荷的影響．第十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日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，是怎樣產生的？解析：這是一種常見的靜電現(xiàn)象，是由于摩擦產生的，當電荷積累相當多時，帶電物體之間會產生火花放電，我們就會看到火花，聽到響聲．第十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日點評：靜電現(xiàn)象在生產、生活中經常發(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．第十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日(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第十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日如圖所示，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(

)第二十頁，共三十五頁，2022年，8月28日A．C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二十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日解析：由下圖所示的電場線方向可知A、B、C、D的電勢高低為UA>UC>UD>UB.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．第二十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日當將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第二十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日如圖所示，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) (

)第二十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日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D．a、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)一些第二十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日答案：BCD解析：金屬板接地時，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.第二十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日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 (

)第二十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日A．A向左偏離豎直方向，B向右偏離豎直方向B．A的位置不變，B向右偏離豎直方向C．A向左偏離豎直方向，B的位置不變D．A和B的位置都不變第二十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日解析：帶正電的小球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第二十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日點評：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．第三十頁，共三十五頁，2022年，8月28日下圖中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第三十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日

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．

第三十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日解析：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點產生的場強，沿PQ連線指向Q；最后由平行四