靜電現(xiàn)象的應(yīng)用(很好)課件.ppt

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1、1-7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用思考：1.金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？2.將金屬導(dǎo)體放入電場(chǎng)中,自由電子怎樣移動(dòng)？3.自由電子會(huì)在什么地方積聚？4.電子的積聚會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？靜電感應(yīng)------E置于電場(chǎng)中的導(dǎo)體，自由電荷受電場(chǎng)力作用，將發(fā)生定向移動(dòng)。一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)靜電感應(yīng)-----E在導(dǎo)體兩端，積聚等量異種電荷，即靜電感應(yīng)現(xiàn)象。-----E靜電感應(yīng)感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電場(chǎng)E’，與原電場(chǎng)疊加。只要內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)不為零，自由電子就會(huì)繼續(xù)做定向移動(dòng)。E’-----E當(dāng)內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零時(shí)，即E’=E時(shí)，電荷不再

2、發(fā)生定向移動(dòng)。導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零。E’=E導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)EE內(nèi)=0靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零導(dǎo)體是等勢(shì)體,表面為等勢(shì)面導(dǎo)體外部表面附近場(chǎng)強(qiáng)方向與該點(diǎn)的表面垂直若不為零會(huì)出現(xiàn)何現(xiàn)象?若不垂直會(huì)出現(xiàn)何現(xiàn)象?靜電平衡狀態(tài)為什么會(huì)如此?1、處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部的場(chǎng)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(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。5、對(duì)于一孤立的帶電導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零的本質(zhì)是：導(dǎo)體表面

3、所帶全部電荷在內(nèi)部任一處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和為零。靜電平衡的特點(diǎn)（小結(jié)）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。二、導(dǎo)體上電荷的分布研究靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部的電荷現(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(kāi)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)有電荷為什么?為什么?——法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)思考：電荷在導(dǎo)體外表面的分布情況均勻球形導(dǎo)體1、導(dǎo)體內(nèi)沒(méi)有電荷,電荷只分布在導(dǎo)體的表面。

4、2、在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度越大。導(dǎo)體上電荷的分布小結(jié)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。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，等電位面密，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)象三、尖端放電尖端放電導(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)空氣

5、電離正負(fù)電荷奔向異種電荷尖端失去電荷尖端放電應(yīng)用:避雷針尖端放電的應(yīng)用：避雷針尖端放電的應(yīng)用：避雷針閃電防護(hù)雷鳴電閃時(shí)在室外的人，為防雷擊，應(yīng)當(dāng)遵從四條原則．一是人體應(yīng)盡量降低自己，以免作為凸出尖端而被閃電直接擊中，所以人長(zhǎng)得高還是一件非常痛苦的事情．二是人體與地面的接觸面要盡量縮小以防止因“跨步電壓”造成傷害．所謂跨步電壓是雷擊點(diǎn)附近，兩點(diǎn)間很大的電位差，如若人的兩腳分得很開(kāi)，分別接觸相距遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，則兩腳間便形成較大的電位差，有強(qiáng)電流通過(guò)人體使人受傷害．閃電防護(hù)第三是不可到孤立大樹(shù)下和無(wú)避雷裝置的高

6、大建筑體附近，不可手持金屬體高舉頭頂．第四是不要進(jìn)水中，因水體導(dǎo)電好，易遭雷擊．總之，應(yīng)當(dāng)?shù)捷^低處，雙腳合攏地站立或蹲下，以減少遭遇雷的機(jī)會(huì)．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。靜電平衡的應(yīng)用：靜電屏蔽靜電平衡的應(yīng)用：靜電屏蔽靜電平衡的應(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。靜電平衡的應(yīng)用：靜電屏蔽超高壓帶電

7、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。靜電平衡的應(yīng)用：靜電屏蔽兩位英國(guó)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(wàn)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(wàn)英鎊的保險(xiǎn)。電場(chǎng)如何分布?課堂小練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(shí)，下列說(shuō)法正確的是（?。〢、B端的感應(yīng)電荷越來(lái)越多B、導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越大C、導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的的場(chǎng)強(qiáng)D、導(dǎo)體的感應(yīng)電

8、荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的的場(chǎng)強(qiáng)相等MBANPAC課堂小練長(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本節(jié)主要學(xué)了以下幾個(gè)問(wèn)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