人教版高二物理选修3-1第一章 1．7静电现象的应用（共30张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-1第一章 1．7静电现象的应用（共30张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 865.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-06-10 15:14:23 | ||
图片预览
文档简介
(共30张PPT)
7、静电现象的应用
1、静电感应
把金属导体放在外电场E0中，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动，使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感应。
静电平衡状态下导体的电场
E0
A
B
C
D
2.静电平衡
3、感应电荷的电场增到与外电场相等时，导体内合场强为零。自由电荷的定向移动停止
.
动态演示
3、处于静电平衡状态导体的特点：
（1）导体内部的场强处处为零
（2）整个导体是一个等势体，表面是一个等势面
思考：导体处于静电平衡状态时，其表面场强能否如图所示？
结论：导体处于静电平衡状态时，其表面任一点场方向跟该点表面垂直。
3、处于静电平衡状态导体的特点：
（1）导体内部的场强处处为零
（2）整个导体是一个等势体，表面是一个等势面
（3）导体外部电场线与导体表面垂直
注意：
（1）用导线把导体接地或用手触摸导体时，可把导体和地球看成一个大导体
（2）一般取无穷远处或大地的电势为零。
练习1：带电量分别为+Q和-Q的两个点电荷相距为r，在两点电荷之间放入一个不带电的导体棒，如图所示，当导体达到静电平衡后，感应电荷在两点电荷连线中点O处产生的场强大小为多大？方向怎样？
方向水平向左
二、导体上电荷的分布
研究静电平衡时导体内部的电荷
现象:
甲:A的箔片张角逐渐增大
乙:A的箔片始终没有张开
结论:
导体内部没有净电荷,导体所带净电荷只分布在导体的外表面
导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷
为什么?
为什么?
——法拉第圆筒
实验
小结：处于静电平衡状态导体的性质
(1)导体内部的场强处处为零。
(2)导体表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。
(3)导体所带的净电荷只分布在导体的外表面上，导体内部没有净电荷。
(4)处于静电平衡状态的导体是等势体，导体表面是等势面。
尖端放电
尖端放电的原理是什么？
导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强，会把空气分子“撕裂”，使分子中的正负电荷分离，这种现象叫电离。
尖端放电的原理有何应用？
中性的分子电离后变成带负电的自由电子和带正电的离子，这些带电的粒子与导体尖端的电荷异号粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷。这个现象叫尖端放电。
避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施
思考:空心导体壳内的验电器箔片会张开吗?
静电屏蔽
静电平衡时,空心导体壳可保护其内部区域不受外电场影响的现象.
思考:用金属网罩将验电器罩住,
会怎样呢?
该现象表明金属网罩也能起到静电屏蔽作用.
类似事例:通讯电缆外包金属层,电学仪器外套金属
罩.
1
2
分析“带电鸟笼里的鸟安然无恙”的原因？
强大的电流只存在笼外表
面，笼内表面并无电流。
思考:电力工作人员有时需要带电作业，怎
样才能保证他们的生命安全？
观看视频：
电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层铅皮等。
超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的。
1、在孤立点电荷+Q的电场中，金属园盘处于静电平衡状态：
1.盘内M点与O点场强关系？
2.盘上感应电荷在O点处场强大小和方
向？
（EM=EO=0）
（E感=E外=KQ/L2，水平向右）
综合应用，锁定重难点：
2、巩固练习
如图所示，长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为q的点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大？方向如何？
解析：
方向：水平向左
3、当导体达到静电平衡状态时，其场强的特征是：(
)
A.外电场E0消失。
B.感应电荷产生的电场E'为零。
C.导体内部合场强E内
=
E0
+
E'=0。
D.导体表面和内部场强均为零。
C
A
B
4、如图所示，把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不于B发生接触，达到静电平衡后，则：
A、B的空腔内电场强度为零
B、B不带电
C、B的内外表面电势相等
D、B带负电
B的外部电场强度为零吗？
延伸拓展
一个不带电的空心金属球，在其球心处放一正电荷，试分析其电场分布情况？若将球外壳接地,情况又如何?
延伸拓展
课堂小结
一、静电平衡
概念:导体中(含表面)无电荷定向移动的状态.
特征:
a
导体内部场强处处为零．
b
导体表面场强方向垂直表面．
c
净电荷只分布在导体的外表面上．
d处于静电平衡状态的导体是等势体，导体表面是等势面
二、静电屏蔽
概念：静电平衡时，导体壳内部区域不受外电
场影响的现象．
两种情况
7、静电现象的应用
1、静电感应
把金属导体放在外电场E0中，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动，使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感应。
静电平衡状态下导体的电场
E0
A
B
C
D
2.静电平衡
3、感应电荷的电场增到与外电场相等时，导体内合场强为零。自由电荷的定向移动停止
.
动态演示
3、处于静电平衡状态导体的特点：
（1）导体内部的场强处处为零
（2）整个导体是一个等势体，表面是一个等势面
思考：导体处于静电平衡状态时，其表面场强能否如图所示？
结论：导体处于静电平衡状态时，其表面任一点场方向跟该点表面垂直。
3、处于静电平衡状态导体的特点：
（1）导体内部的场强处处为零
（2）整个导体是一个等势体，表面是一个等势面
（3）导体外部电场线与导体表面垂直
注意：
（1）用导线把导体接地或用手触摸导体时，可把导体和地球看成一个大导体
（2）一般取无穷远处或大地的电势为零。
练习1：带电量分别为+Q和-Q的两个点电荷相距为r，在两点电荷之间放入一个不带电的导体棒，如图所示，当导体达到静电平衡后，感应电荷在两点电荷连线中点O处产生的场强大小为多大？方向怎样？
方向水平向左
二、导体上电荷的分布
研究静电平衡时导体内部的电荷
现象:
甲:A的箔片张角逐渐增大
乙:A的箔片始终没有张开
结论:
导体内部没有净电荷,导体所带净电荷只分布在导体的外表面
导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷
为什么?
为什么?
——法拉第圆筒
实验
小结：处于静电平衡状态导体的性质
(1)导体内部的场强处处为零。
(2)导体表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。
(3)导体所带的净电荷只分布在导体的外表面上，导体内部没有净电荷。
(4)处于静电平衡状态的导体是等势体，导体表面是等势面。
尖端放电
尖端放电的原理是什么？
导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强，会把空气分子“撕裂”，使分子中的正负电荷分离，这种现象叫电离。
尖端放电的原理有何应用？
中性的分子电离后变成带负电的自由电子和带正电的离子，这些带电的粒子与导体尖端的电荷异号粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷。这个现象叫尖端放电。
避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施
思考:空心导体壳内的验电器箔片会张开吗?
静电屏蔽
静电平衡时,空心导体壳可保护其内部区域不受外电场影响的现象.
思考:用金属网罩将验电器罩住,
会怎样呢?
该现象表明金属网罩也能起到静电屏蔽作用.
类似事例:通讯电缆外包金属层,电学仪器外套金属
罩.
1
2
分析“带电鸟笼里的鸟安然无恙”的原因？
强大的电流只存在笼外表
面，笼内表面并无电流。
思考:电力工作人员有时需要带电作业，怎
样才能保证他们的生命安全？
观看视频：
电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层铅皮等。
超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的。
1、在孤立点电荷+Q的电场中，金属园盘处于静电平衡状态：
1.盘内M点与O点场强关系？
2.盘上感应电荷在O点处场强大小和方
向？
（EM=EO=0）
（E感=E外=KQ/L2，水平向右）
综合应用，锁定重难点：
2、巩固练习
如图所示，长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为q的点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大？方向如何？
解析：
方向：水平向左
3、当导体达到静电平衡状态时，其场强的特征是：(
)
A.外电场E0消失。
B.感应电荷产生的电场E'为零。
C.导体内部合场强E内
=
E0
+
E'=0。
D.导体表面和内部场强均为零。
C
A
B
4、如图所示，把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不于B发生接触，达到静电平衡后，则：
A、B的空腔内电场强度为零
B、B不带电
C、B的内外表面电势相等
D、B带负电
B的外部电场强度为零吗？
延伸拓展
一个不带电的空心金属球，在其球心处放一正电荷，试分析其电场分布情况？若将球外壳接地,情况又如何?
延伸拓展
课堂小结
一、静电平衡
概念:导体中(含表面)无电荷定向移动的状态.
特征:
a
导体内部场强处处为零．
b
导体表面场强方向垂直表面．
c
净电荷只分布在导体的外表面上．
d处于静电平衡状态的导体是等势体，导体表面是等势面
二、静电屏蔽
概念：静电平衡时，导体壳内部区域不受外电
场影响的现象．
两种情况