靜電現(xiàn)象的應(yīng)用特點課件ppt

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1、第七節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用大石橋市高級中學(xué)于東明回顧1.什么是靜電感應(yīng)？2.雷雨天為什么人不要站到山頂上？一、靜電感應(yīng)把金屬導(dǎo)體放在外電場E0中，由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場力作用而定向移動，使導(dǎo)體表面出現(xiàn)感應(yīng)電荷的現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場E0ABCD--------0E二.靜電平衡---------1、導(dǎo)體中自由電荷在電場力作用下將發(fā)生定向移動.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.0E---E'----3、感應(yīng)電荷的電場增到與外電場相等時，導(dǎo)體內(nèi)合場

2、強(qiáng)為零。自由電荷的定向移動停止.0E-------E=04、靜電平衡：導(dǎo)體中無電荷定向移動的狀態(tài),就叫靜電平衡狀態(tài).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E`和原電場E在導(dǎo)體內(nèi)疊加為零，即E`=E時，自由電子停止定向移動，這時導(dǎo)體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。E＋－－－－＋＋＋E`E－－－＋＋＋＋＋＋－－－E合=0＋－－＋三、處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點：（1）導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零（2）整個導(dǎo)體是一個等勢體，表面是一個等勢面（3）導(dǎo)體外部電場線與導(dǎo)體表面垂直++++++++--------

3、E注意：地球是一個極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個等勢體。這是我們可以選大地做零電勢體的一個原因。課堂小練1.長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一電荷量為+q的點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O處產(chǎn)生的場強(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，即指向點電荷+q.q2.帶電量分別為+Q和-Q的兩個點電荷相距為r，在兩點電荷之間放入一個不帶電的導(dǎo)體棒，如

4、圖所示，當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡后，感應(yīng)電荷在兩點電荷連線中點O處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為多大？方向怎樣？+Q-QO·方向水平向左3.當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時，其場強(qiáng)的特征是:()A.外電場E0消失。B.感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場E'為零。C.導(dǎo)體內(nèi)部合場強(qiáng)E內(nèi)=E0+E'=0。D.導(dǎo)體表面和內(nèi)部場強(qiáng)均為零。C4.將原來不帶電的絕緣導(dǎo)體B移近帶負(fù)電的絕緣導(dǎo)體A，如1-93所示，以下說法正確的是：（　　）A．導(dǎo)體B上各點的場強(qiáng)大小相等B．導(dǎo)體A內(nèi)部的場強(qiáng)一定為零C．導(dǎo)體B的左端電勢比右端電勢高D．導(dǎo)體B上的感應(yīng)電荷在它的C

5、點所形成的場強(qiáng)一定不為零ＢＤ5.如圖所示在真空中把一絕緣導(dǎo)體AB向帶負(fù)電的小球P緩慢的靠近時，下列說法正確的是（）A、B端的感應(yīng)電荷越來越多B、導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)越來越大C、導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點產(chǎn)生的場強(qiáng)大于在N點產(chǎn)生的的場強(qiáng)D、導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M、N兩點產(chǎn)生的的場強(qiáng)相等MBANPAC法拉第圓筒實驗:12用兩個帶有絕緣手柄的金屬小球分別接觸帶有電荷的金屬圓筒的內(nèi)壁和外壁.導(dǎo)體上電荷的分布法拉第圓筒實驗:12和外壁接觸的小球使驗電器箔片張開,表明金屬筒外壁有電荷分布.法拉第圓筒實驗:12和內(nèi)壁接觸的小球不能

6、使驗電器箔片張開,表明金屬筒內(nèi)壁沒有電荷分布.二、導(dǎo)體上電荷的分布研究靜電平衡時導(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——法拉第圓筒實驗靜電平衡時導(dǎo)體上電荷的分布的特點（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思考：電荷在導(dǎo)體外表面的分布情況均勻球形導(dǎo)體導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場特別強(qiáng)，它會導(dǎo)致一個重要的后果，就是尖端放電。

7、在強(qiáng)電場作用下，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，等電勢面密，電場強(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)象三尖端放電什么是尖端放電？在導(dǎo)體尖端附近放一根點燃的蠟燭當(dāng)我們不斷給導(dǎo)體充電的時候，火焰就好像被風(fēng)吹動一樣朝背離尖端的方向偏移。導(dǎo)體尖端電荷密度大尖端周圍電場強(qiáng)空氣中殘留帶電粒子劇烈運動分子中正負(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思考1：尖端放電在生活中有

8、哪些應(yīng)用？避雷針燃?xì)庠詈腿細(xì)鉄崴鞯碾娮狱c火裝置針尖形狀思考2：驗電器或靜電計金屬桿上端為什么固定一個金屬球而不做成針尖形狀？避雷針避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施。它是一個或幾個尖銳的金屬棒,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.+思考:用金屬網(wǎng)罩將驗電器罩住,會怎樣呢?+思考:用金屬網(wǎng)罩將驗電器罩住,會怎樣呢?------+++++++思考:空心導(dǎo)體殼內(nèi)的驗電器箔片不會張開，為什么?靜電屏蔽:靜電平衡時,空心導(dǎo)體殼可保護(hù)其