高二物理 靜電現象的應用 課件選修3

1.7 1.7 靜電現象的應用靜電現象的應用靜電平衡狀態(tài)下導體的電場靜電平衡狀態(tài)下導體的電場把導體放入電場會出現怎樣的現象把導體放入電場會出現怎樣的現象? ?(1)(1)金屬導體的微觀結構如何？金屬導體的微觀結構如何？討論線索：討論線索：(2)(2)導體處于電場中自由電子會怎樣移動導體處于電場中自由電子會怎樣移動? ?(3)(3)自由電子會在什么地方積聚自由電子會在什么地方積聚? ?(4)(4)電子積聚會出現怎樣的結果電子積聚會出現怎樣的結果? ?(5)(5)最終出現什么現象最終出現什么現象? ?導體內自由電子導體內自由電子不再定向移動不再定向移動的狀態(tài)的狀態(tài) 靜電平衡狀態(tài)靜電平衡狀態(tài)靜電平衡狀態(tài)下導體的電場靜電平衡狀態(tài)下導體的電場u導體內部場強處處為零導體內部場強處處為零u導體是等勢體導體是等勢體, ,表面為等勢面表面為等勢面u導體外部表面附近場強方向與導體外部表面附近場強方向與該點的表面垂直該點的表面垂直若不為零若不為零會出現何會出現何現象現象? ?若不垂直若不垂直會出現何會出現何現象現象? ?O靜電平衡狀態(tài)靜電平衡狀態(tài)為什么為什么會如此會如此? ?導體上電荷的分布導體上電荷的分布研究靜電平衡時導體內部的電荷研究靜電平衡時導體內部的電荷u現象現象: :甲甲:A:A的箔片張角逐漸增大的箔片張角逐漸增大乙乙:A:A的箔片始終沒有張開的箔片始終沒有張開u結論結論: : 導體內部沒有電荷導體內部沒有電荷, ,電荷分布在導體電荷分布在導體的外表面的外表面導體表面越尖銳的位置電荷越密集導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凹陷的位置幾乎沒有電荷為什么為什么? ?為什么為什么? ?法拉第圓筒法拉第圓筒 實驗實驗尖端放電尖端放電導體尖端電荷密度大導體尖端電荷密度大尖端周圍電場強尖端周圍電場強空氣中殘留帶電粒子劇烈運動空氣中殘留帶電粒子劇烈運動空氣電離空氣電離正負電荷奔向異種電荷正負電荷奔向異種電荷尖端失去電荷尖端失去電荷尖端放電尖端放電應用應用: :避雷針避雷針閃電防護閃電防護 雷鳴電閃時在室外的人，為防雷擊，應當遵從雷鳴電閃時在室外的人，為防雷擊，應當遵從四條原則四條原則 一是人體應盡量降低自己，以免作為凸出尖端一是人體應盡量降低自己，以免作為凸出尖端而被閃電直接擊中，所以人長得高還是一件非而被閃電直接擊中，所以人長得高還是一件非常痛苦的事情常痛苦的事情 二是人體與地面的接觸面要盡量縮小以防止因二是人體與地面的接觸面要盡量縮小以防止因“跨步電壓跨步電壓”造成傷害所謂跨步電壓是雷擊造成傷害所謂跨步電壓是雷擊點附近，兩點間很大的電位差，如若人的兩腳點附近，兩點間很大的電位差，如若人的兩腳分得很開，分別接觸相距遠的兩點，則兩腳間分得很開，分別接觸相距遠的兩點，則兩腳間便形成較大的電位差，有強電流通過人體使人便形成較大的電位差，有強電流通過人體使人受傷害受傷害 第三是不可到孤立大樹下和無避雷裝置的高大建筑體第三是不可到孤立大樹下和無避雷裝置的高大建筑體附近，不可手持金屬體高舉頭頂附近，不可手持金屬體高舉頭頂 第四是不要進水中，因水體導電好，易遭雷擊第四是不要進水中，因水體導電好，易遭雷擊 總之，應當到較低處，雙腳合攏地站立或蹲下，以減總之，應當到較低處，雙腳合攏地站立或蹲下，以減少遭遇雷的機會少遭遇雷的機會閃電防護閃電防護靜電屏蔽靜電屏蔽靜電屏蔽的應用電場如電場如何分布何分布? ?