第七節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用課件

靜電現(xiàn)象的應(yīng)用一、靜電平衡中的導(dǎo)體E+++++E’+++++E合=02.標(biāo)志：自由電子不再發(fā)生定向移動(dòng)。1.靜電平衡的概念:導(dǎo)體中（包括表面）沒(méi)有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)3.靜電平衡的特點(diǎn)（1）導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零。（2）整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，它的表面是個(gè)等勢(shì)面。（3）導(dǎo)體外表面處場(chǎng)強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直(4).靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面CompanyLogo例：長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒原來(lái)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例：如圖所示，點(diǎn)電荷A和B帶電荷量分別為3.0×10－8C和－2.4×10－8C，彼此相距6cm.若在兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處放一個(gè)半徑為1cm的金屬球殼，求球殼感應(yīng)電荷在該中點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度．思考判斷(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零．()(2)靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，導(dǎo)體的電勢(shì)也為零．()(3)因?yàn)橥怆妶?chǎng)和所有感應(yīng)電荷的電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的合電場(chǎng)為0，所以處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)處處為0.()例：如圖所示，在原來(lái)不帶電的金屬細(xì)桿ab附近P處，放置一個(gè)正點(diǎn)電荷，達(dá)到靜電平衡后(

)A．a(chǎn)端的電勢(shì)比b端的高B．b端的電勢(shì)比d點(diǎn)的低C．a(chǎn)端的電勢(shì)不一定比d點(diǎn)的低D．桿內(nèi)c處場(chǎng)強(qiáng)的方向由c指向b二、導(dǎo)體上電荷的分布1.研究靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部的電荷2.現(xiàn)象:甲:A的箔片張角逐漸增大；乙:A的箔片始終沒(méi)有張開3.結(jié)論:導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)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(méi)有電荷—法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)空氣中殘留帶電粒子劇烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體尖端電荷密度大尖端周圍電場(chǎng)強(qiáng)空氣電離正負(fù)電荷奔向異種電荷尖端失去電荷尖端放電3.應(yīng)用:避雷針三、尖端放電1．空氣的電離：強(qiáng)電場(chǎng)使空氣分子中正負(fù)電荷分離的現(xiàn)象叫做空氣的電離。2．尖端放電：在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，物體尖端部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電。四、靜電屏蔽

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(méi)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。2.靜電屏蔽的兩種情況（1）導(dǎo)體外部的電場(chǎng)不影響導(dǎo)體內(nèi)部靜電屏蔽的本質(zhì)是靜電感應(yīng)，導(dǎo)體外面的電場(chǎng)不影響導(dǎo)體內(nèi)部，是因?yàn)橥怆妶?chǎng)與導(dǎo)體表面的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部任一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)疊加后合場(chǎng)強(qiáng)為零．如圖：把驗(yàn)電器靠近帶電體，箔片會(huì)張開，但如果把驗(yàn)電器置于金屬網(wǎng)罩內(nèi)，再靠近帶電體，箔片不再?gòu)堥_，說(shuō)明網(wǎng)罩內(nèi)不受外電場(chǎng)的影響．（2）接地導(dǎo)體的內(nèi)部電場(chǎng)不影響導(dǎo)體外部接地導(dǎo)體的內(nèi)部電場(chǎng)不影響導(dǎo)體外部，是因?yàn)閷?dǎo)體外部的感應(yīng)電荷都被排斥入地，在只有施感電荷和內(nèi)壁感應(yīng)出的異種電荷的情況下，兩部分電荷在導(dǎo)體外部任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)疊加后合場(chǎng)強(qiáng)為零．如圖：如果一封閉的導(dǎo)體球殼內(nèi)部空間有一點(diǎn)電荷＋q.由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體球殼內(nèi)外表面感應(yīng)出等量的異種電荷，其電場(chǎng)線分布如圖(甲)所示；當(dāng)把導(dǎo)體球殼接地后，＋q在殼內(nèi)的電場(chǎng)對(duì)外部空間就沒(méi)有影響了，此時(shí)的電場(chǎng)線分布如圖(乙)所示例：如圖所示，兩個(gè)相同的空心金屬球M和N，M帶電荷量－Q，N不帶電(M、N相距很遠(yuǎn)，互不影響)，旁邊各放一個(gè)不帶電的金屬球P和R，當(dāng)將帶正電Q的小球分別放入M和N的空腔中時(shí)(

)A．P、R上均出現(xiàn)感應(yīng)電荷B．P、R上均沒(méi)有感應(yīng)電荷C．P上有感應(yīng)電荷而R上沒(méi)有感應(yīng)電荷D．P上沒(méi)有感應(yīng)電荷而R上有感應(yīng)電荷【答案】D例：將懸掛在細(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)(不與球接觸)，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，如右圖所示，于是有(

)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的位置都不變答案：B例：在下列實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)電器的金屬箔會(huì)張開的是(

)答案：B

例：如圖，為一空腔球形導(dǎo)體（不帶電）現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，圖中a,b,c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是（）A.Ea>Eb>EcB.Ea=Eb>EcC.Ea=Eb=EcD.Ea>Ec>Eb答案：Dbca