靜電現(xiàn)象的應(yīng)用課件

靜電現(xiàn)象的應(yīng)用課件演示文稿目前一頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)優(yōu)選靜電現(xiàn)象的應(yīng)用課件目前二頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)一、靜電感應(yīng)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)目前三頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)--------0E二.靜電平衡---------1、導(dǎo)體中自由電荷在電場(chǎng)力作用下將發(fā)生定向移動(dòng).E'E'E'2、導(dǎo)體兩端出現(xiàn)感應(yīng)電荷,感應(yīng)電荷在導(dǎo)體中中產(chǎn)生反方向的附加場(chǎng).目前四頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)0E

---E'----3、感應(yīng)電荷的電場(chǎng)增到與外電場(chǎng)相等時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)合場(chǎng)強(qiáng)為零。自由電荷的定向移動(dòng)停止.0E-------E=04、靜電平衡：導(dǎo)體中無電荷定向移動(dòng)的狀態(tài),就叫靜電平衡狀態(tài).目前五頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)靜電平衡

發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體，當(dāng)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)E′和原電場(chǎng)E在導(dǎo)體內(nèi)疊加為零，即E′=E時(shí)，自由電子停止定向移動(dòng)，這時(shí)導(dǎo)體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。E＋－－－－＋＋＋E′E－－－＋＋＋＋＋＋－－－E合=0＋－－＋目前六頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)三、處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn)：（1）導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零（2）整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面（3）導(dǎo)體外部電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直++++++++--------E注意：地球是一個(gè)極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個(gè)等勢(shì)體。這是我們可以選大地做零電勢(shì)體的一個(gè)原因。目前七頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)課堂小練1.長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在與棒的左端距離為R的地方，如圖所示。達(dá)到靜電平衡后，棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)有多大？方向如何？RLO+q答：達(dá)到靜電平衡后導(dǎo)體內(nèi)部處處場(chǎng)強(qiáng)為零則E感＝E源＝k(R+L/2)2E感方向與E源方向相反，即指向點(diǎn)電荷+q.q目前八頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)2.帶電量分別為+Q和-Q的兩個(gè)點(diǎn)電荷相距為r，在兩點(diǎn)電荷之間放入一個(gè)不帶電的導(dǎo)體棒，如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡后，感應(yīng)電荷在兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為多大？方向怎樣？+Q-QO·方向水平向左目前九頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)導(dǎo)體上電荷的分布目前十頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)法拉第圓筒實(shí)驗(yàn):12和內(nèi)壁接觸的小球不能使驗(yàn)電器箔片張開,表明金屬筒內(nèi)壁沒有電荷分布.12目前十一頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)研究靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部的電荷結(jié)論:導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷,電荷分布在導(dǎo)體的外表面導(dǎo)體表面越尖銳的位置電荷越密集,凹陷的位置幾乎沒有電荷——法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)?zāi)壳笆揬總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布的特點(diǎn)（1）導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面（2）在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷密度（單位面積的電荷量）越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷目前十三頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)思考：電荷在導(dǎo)體外表面的分布情況均勻球形導(dǎo)體目前十四頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場(chǎng)特別強(qiáng)，它會(huì)導(dǎo)致一個(gè)重要的后果，就是尖端放電。在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，物體曲率大的地方(如尖銳、細(xì)小的頂端，彎曲很厲害處)附近，等電勢(shì)面密，電場(chǎng)強(qiáng)度劇增，致使這里空氣被電離而產(chǎn)生氣體放電現(xiàn)象，稱為電暈放電．而尖端放電為電暈放電的一種，專指尖端附近空氣電離而產(chǎn)生氣體放電的現(xiàn)象尖端放電什么是尖端放電？目前十五頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)

在導(dǎo)體尖端附近放一根點(diǎn)燃的蠟燭當(dāng)我們不斷給導(dǎo)體充電的時(shí)候，火焰就好像被風(fēng)吹動(dòng)一樣朝背離尖端的方向偏移。目前十六頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)導(dǎo)體尖端電荷密度大尖端周圍電場(chǎng)強(qiáng)空氣中殘留帶電粒子劇烈運(yùn)動(dòng)分子中正負(fù)電荷分開正負(fù)電荷奔向異種電荷相當(dāng)于尖端失去電荷尖端放電尖端放電目前十七頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)思考1：尖端放電在生活中有哪些應(yīng)用？避雷針燃?xì)庠詈腿細(xì)鉄崴鞯碾娮狱c(diǎn)火裝置針尖形狀目前十八頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)思考2：驗(yàn)電器或靜電計(jì)金屬桿上端為什么固定一個(gè)金屬球而不做成針尖形狀？目前十九頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)避雷針避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施。

它是一個(gè)或幾個(gè)尖銳的金屬棒,安裝在建筑物的頂端,用粗導(dǎo)線與埋在地下的金屬板連接,保持與大地的良好接觸.目前二十頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)目前二十一頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)目前二十二頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)+思考:用金屬網(wǎng)罩將驗(yàn)電器罩住,會(huì)怎樣呢?

目前二十三頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)+思考:用金屬網(wǎng)罩將驗(yàn)電器罩住,會(huì)怎樣呢?目前二十四頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)目前二十五頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)------+++++++

思考:空心導(dǎo)體殼內(nèi)的驗(yàn)電器箔片不會(huì)張開，為什么?靜電屏蔽:靜電平衡時(shí),空心導(dǎo)體殼可保護(hù)其內(nèi)部區(qū)域不受外電場(chǎng)影響的現(xiàn)象.因?yàn)閷?dǎo)體殼內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零.目前二十六頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)靜電屏蔽由于靜電感應(yīng)，可使金屬網(wǎng)罩或金屬殼內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)為零，相當(dāng)于遮擋了外界電場(chǎng)對(duì)它內(nèi)部的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。什么是靜電屏蔽？目前二十七頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)

1．靜電屏蔽

（1）空腔導(dǎo)體的特點(diǎn)空腔導(dǎo)體能把外電場(chǎng)擋住，空腔內(nèi)沒有電場(chǎng)，空腔內(nèi)不受外電場(chǎng)的影響。

（2）靜電屏蔽導(dǎo)體殼（金屬網(wǎng)罩）能保護(hù)它所包圍的區(qū)域，使這個(gè)區(qū)域不受外電場(chǎng)的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。目前二十八頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)靜電平衡的應(yīng)用：靜電屏蔽目前二十九頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)靜電平衡的應(yīng)用：靜電屏蔽電子儀器外套金屬網(wǎng)罩；通訊電纜外包一層鉛皮等。目前三十頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)靜電平衡的應(yīng)用：靜電屏蔽超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴的工作服，是用包含金屬絲的織物制成的。目前三十一頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)靜電平衡的應(yīng)用：靜電屏蔽

兩位英國科學(xué)家08年在倫敦進(jìn)行一次危險(xiǎn)的電力學(xué)表演。其中一名科學(xué)家將把另一位科學(xué)家關(guān)進(jìn)一個(gè)鐵籠子里，然后用數(shù)百萬伏特的電流對(duì)其進(jìn)行電擊。鑒于表演的危險(xiǎn)性，兩名科學(xué)家事先都買好了價(jià)值1200萬英鎊的保險(xiǎn)。目前三十二頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)目前三十三頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)本節(jié)主要學(xué)了以下幾個(gè)問題：

1．靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)學(xué)習(xí)了靜電平衡、靜電平衡狀態(tài)的概念，知道靜電平衡的條件是導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零。學(xué)習(xí)了靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)

2．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)體的外表面。（2）在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度越大。

3．尖端放電了解了尖端放電現(xiàn)象及其應(yīng)用。

4．靜電屏蔽了解了靜電屏蔽現(xiàn)象及其應(yīng)用。小結(jié)目前三十四頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用例1、在一個(gè)原來不帶電的金屬導(dǎo)體殼的球心處放一帶正電的帶電體，A、B分別是球殼內(nèi)、外的兩點(diǎn)，C是金屬內(nèi)部一點(diǎn)，其電場(chǎng)分布是()ABCDEA≠0，EB＝0，EC＝0EA≠0，EB≠0，EC＝0EA＝0，EB≠0，EC＝0EA≠0，EB≠0，EC≠0B例2、AB是兩個(gè)架在絕緣支座上的金屬球，原來都不帶電，中間用導(dǎo)線連接，現(xiàn)用一個(gè)帶正電的小球C靠近B球，用手摸一下B球，然后撤去導(dǎo)線，再拿走小球C，那么()ABCD以上三種說法都不對(duì)A球帶正電，B球帶負(fù)電A球帶正電，B球不帶電A球不帶電，B球帶負(fù)電A＋ABC++++++++目前三十五頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用例3、將懸在細(xì)線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不和球壁接觸)，另有一個(gè)懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電的小球B向C靠近，則()ABCDA往左偏離豎直方向，B往右偏離豎直方向A的位置不變，B往右偏離豎直方向A和B的位置都不變A往左偏離豎直方向，B的位置不變B例4、一個(gè)帶有絕緣座的空心金屬球A帶有4×10-8C的正電荷，有絕緣金屬小球B帶有2×10-8C的負(fù)電荷，使B球與A球的內(nèi)部接觸后，將B球取出，則A、B球各帶電量為()ABCDQA＝4×10-8C，QB＝－2×10-8CQA＝10-8C，QB＝10-8CQA＝2×10-8C，QB＝0CQA＝0C，QB＝2×10-8CB＋－ABC目前三十六頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)

1、請(qǐng)用學(xué)過的電學(xué)知識(shí)判斷下列說法正確的是（）A.電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全B.制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好C.小鳥停在單根高壓輸電線上會(huì)被電死D.打雷時(shí)，呆在汽車?yán)锉却粼谀疚堇镆ｋU(xiǎn)B課堂小練目前三十七頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)2．關(guān)于靜電平衡，下列說法中正確的是(

)

A．當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)一定相等B．當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，其外表面附近的電場(chǎng)方向一定與導(dǎo)體的表面垂直C．絕緣體也有靜電平衡狀態(tài)D．達(dá)到靜電平衡時(shí)，電荷分布在導(dǎo)體的外表面ABD目前三十八頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)3．在絕緣板上放有一個(gè)不帶電的金箔驗(yàn)電器A和一個(gè)帶正電荷的空腔導(dǎo)體B，下列實(shí)驗(yàn)方法中能使驗(yàn)電器箔片張開的是()A．用取電棒(帶絕緣柄的導(dǎo)體棒)先跟B的內(nèi)壁接觸一下后再跟A接觸B．用取電棒先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸C．用絕緣導(dǎo)線把驗(yàn)電器跟取電棒的導(dǎo)體部分相連，再把取電棒與B的內(nèi)壁接觸D．使驗(yàn)電器A靠近BBCD目前三十九頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)4．一個(gè)不帶電的空心金屬球，在它的球心處放一個(gè)正點(diǎn)荷。圖中的哪一個(gè)能正確表示其電場(chǎng)分布的情況()B目前四十頁\總數(shù)四十二頁\編于七點(diǎn)5、把原來不帶電的金屬球殼B的外表面接地，將一個(gè)帶正電的小球A從小孔中放入球殼內(nèi)，但不與B發(fā)生接觸，達(dá)到靜電平衡后，則（）