高中物理 第一章 第七節(jié) 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用課件 新人教版選修3-1.ppt

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靜電現(xiàn)象的應(yīng)用,帶電鳥籠里的鳥安然無恙,【復(fù)習(xí)提問】,1.電場最基本的性質(zhì)是什么？,,2.思考（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？,,-,-,-,-,-,-,2.思考（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？,,-,-,-,-,-,-,2.思考（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？,,-,-,-,-,-,-,E,2.思考（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？將金屬導(dǎo)體放入電場中,,-,-,-,-,-,-,E,2.思考（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？將金屬導(dǎo)體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？,,-,-,-,-,-,-,,,,,,,E,2.思考（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？將金屬導(dǎo)體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？,,-,-,-,-,-,-,,,,,,,E,2.思考（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？將金屬導(dǎo)體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？（3）自由電子會在什么地方積聚？,,E,2.思考（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？將金屬導(dǎo)體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？（3）自由電子會在什么地方積聚？,,E,2.思考（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？將金屬導(dǎo)體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？（3）自由電子會在什么地方積聚？（4）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？,,E,2.思考（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？將金屬導(dǎo)體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？（3）自由電子會在什么地方積聚？（4）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？,E?,,E,2.思考（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？將金屬導(dǎo)體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？（3）自由電子會在什么地方積聚？（4）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？,E合=E-E?,E?,2.思考（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？將金屬導(dǎo)體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？（3）自由電子會在什么地方積聚？（4）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？,E,,-,+,2.思考（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？將金屬導(dǎo)體放入電場中（2）自由電子怎樣移動？（3）自由電子會在什么地方積聚？（4）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？（5）最終會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？,E,,-,+,2.思考（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？（2）自由電子怎樣移動？（3）自由電子會在什么地方積聚？（4）電子的積聚會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？（5）最終會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？,E,,-,+,E合=0,播放《靜電平衡狀態(tài)1.swf》,（一）靜電感應(yīng)現(xiàn)象,（一）靜電感應(yīng)現(xiàn)象,放入電場中的導(dǎo)體，其內(nèi)部的自由電子在電場力的作用下向電場的反方向作定向移動，致使導(dǎo)體的兩端分別出現(xiàn)等量的正、負(fù)電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。,（一）靜電感應(yīng)現(xiàn)象,放入電場中的導(dǎo)體，其內(nèi)部的自由電子在電場力的作用下向電場的反方向作定向移動，致使導(dǎo)體的兩端分別出現(xiàn)等量的正、負(fù)電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。,感應(yīng)電荷：靜電感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體不同部分出現(xiàn)的凈電荷。,1.靜電平衡狀態(tài),1.靜電平衡狀態(tài),導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷定向運(yùn)動的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。,2.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特性：,①處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。,2.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特性：,①處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。②處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是個(gè)等勢體，它的表面是個(gè)等勢面。,2.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特性：,①處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。②靜電平衡狀態(tài)時(shí)的導(dǎo)體是個(gè)等勢體，它的表面是個(gè)等勢面。③處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體表面上任一點(diǎn)場強(qiáng)方向與該點(diǎn)表面垂直。,2.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特性：,播放《法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)2.flv法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)2.flv》,（二）導(dǎo)體上的電荷分布,法拉第圓筒實(shí)驗(yàn),（二）導(dǎo)體上的電荷分布,法拉第圓筒實(shí)驗(yàn),結(jié)論：平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，其電荷只分布在外表面。,思考：電荷在導(dǎo)體外表面的分布又是怎樣的呢？,思考：電荷在導(dǎo)體外表面的分布又是怎樣的呢？,均勻球形導(dǎo)體,,④處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體電荷分布在導(dǎo)體的外表面。⑤處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體其表面的電荷分布規(guī)律為尖端附近電荷分布較多，凹進(jìn)部分電荷分布較少。,（三）尖端放電,（三）尖端放電,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(gè)重要的后果，就是尖端放電。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，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。,[應(yīng)用]避雷針,（四）靜電屏蔽,（四）靜電屏蔽,1.靜電屏蔽：導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)罩（無論接地與否）可以把外部電場遮住，使其內(nèi)部不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。2.解釋：,（四）靜電屏蔽,1.靜電屏蔽：導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)罩（無論接地與否）可以把外部電場遮住，使其內(nèi)部不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。2.解釋：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，將導(dǎo)體挖空，變成一個(gè)導(dǎo)體殼，殼內(nèi)的場強(qiáng)仍處處為零，金屬網(wǎng)罩可以起到導(dǎo)體殼的作用，所以能使導(dǎo)體殼內(nèi)或金屬網(wǎng)罩內(nèi)的區(qū)域不受外部電場的影響。,3.靜電屏蔽的應(yīng)用,3.靜電屏蔽的應(yīng)用（1）電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面的金屬罩，通訊電纜外面包的一層鉛皮，可以防止外電場的干擾．（2）電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋，可以對人體起到靜電屏蔽作業(yè)，使人安全作業(yè)．,靜電屏蔽的應(yīng)用,靜電屏蔽的應(yīng)用,,說明：金屬網(wǎng)罩等只能屏蔽外來電場，不能擋住內(nèi)部電荷向外激發(fā)的電場。,+,,,+,,說明：金屬網(wǎng)罩等只能屏蔽外來電場，不能擋住內(nèi)部電荷向外激發(fā)的電場。,,+,,說明：金屬網(wǎng)罩等只能屏蔽外來電場，不能擋住內(nèi)部電荷向外激發(fā)的電場。,,+,,說明：金屬網(wǎng)罩等只能屏蔽外來電場，不能擋住內(nèi)部電荷向外激發(fā)的電場。,,+,,說明：金屬網(wǎng)罩等只能屏蔽外來電場，不能擋住內(nèi)部電荷向外激發(fā)的電場。,1.如圖所示，A帶正電，若導(dǎo)體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？,練習(xí)：靜電感應(yīng)現(xiàn)象,,1.如圖所示，A帶正電，若導(dǎo)體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？,練習(xí)：靜電感應(yīng)現(xiàn)象,,(B端帶負(fù)電荷，C端無凈電荷),1.如圖所示，A帶正電，若導(dǎo)體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？,練習(xí)：靜電感應(yīng)現(xiàn)象,,,(B端帶負(fù)電荷，C端無凈電荷),（B端負(fù)電荷，C端無電荷）,1.如圖所示，A帶正電，若導(dǎo)體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？,練習(xí)：靜電感應(yīng)現(xiàn)象,,,（負(fù)電荷）,(B端帶負(fù)電荷，C端無凈電荷),（B端負(fù)電荷，C端無電荷）,1.如圖所示，A帶正電，若導(dǎo)體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？,練習(xí)：靜電感應(yīng)現(xiàn)象,,,（負(fù)電荷）,(B端帶負(fù)電荷，C端無凈電荷),（B端負(fù)電荷，C端無電荷）,1.如圖所示，A帶正電，若導(dǎo)體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？,練習(xí)：靜電感應(yīng)現(xiàn)象,,,（負(fù)電荷）,(B端帶負(fù)電荷，C端無凈電荷),（B端負(fù)電荷，C端無電荷）,1.如圖所示，A帶正電，若導(dǎo)體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？,練習(xí)：靜電感應(yīng)現(xiàn)象,,,（負(fù)電荷）,(B端帶負(fù)電荷，C端無凈電荷),（B端負(fù)電荷，C端無電荷）,1.如圖所示，A帶正電，若導(dǎo)體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？,練習(xí)：靜電感應(yīng)現(xiàn)象,,,（負(fù)電荷）,(B端帶負(fù)電荷，C端無凈電荷),（B端負(fù)電荷，C端無電荷）,1.如圖所示，A帶正電，若導(dǎo)體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？,練習(xí)：靜電感應(yīng)現(xiàn)象,,,（負(fù)電荷）,(B端帶負(fù)電荷，C端無凈電荷),（B端負(fù)電荷，C端無電荷）,1.如圖所示，A帶正電，若導(dǎo)體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？,練習(xí)：靜電感應(yīng)現(xiàn)象,,,（負(fù)電荷）,(B端帶負(fù)電荷，C端無凈電荷),（B端負(fù)電荷，C端無電荷）,（負(fù)電荷）,1.如圖所示，A帶正電，若導(dǎo)體C端接地，問B、C端各帶什么電荷？,練習(xí)：靜電感應(yīng)現(xiàn)象,,,