人教版选修-静电现象的应用-ppt精品课件

三、尖端放电
1．空气的电离
导体尖端的电荷密度很大，附近的场强 很强，强电场使空气分子中正负电荷分 离的现象叫做空气的电离。
2．尖端放电 空气中被电离后的带电粒子的电性与尖 端电荷相反，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。
3.尖端放电的应用
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两位英国科学家 08年在伦敦进行一 次危险的电力学表 演。其中一名科学 家将把另一位科学 家关进一个铁笼子 里，然后用数百万 伏特的电流对其进 行电击。
鉴于表演的危险 性，两名科学家事 先都买好了价值 1200万英镑的保险。
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本节主要学了以下几个问题： 1．静电平衡状态下导体的电场 学习了静电平衡、静电平衡状态的概念，知道静电平衡
的条件是导体内部的场强处处为零。学习了静电平衡导体 的特点
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1．关于静电平衡，下列说法中正确的是 (
) ABD
A．当导体达到静电平衡时，导体上任意两 点间的电势一定相等 B．当导体达到静电平衡时，其外表面附近 的电场方向一定与导体的表面垂直 C．绝缘体也有静电平衡状态 D．达到静电平衡时，电荷分布在导体的外 表面
＝0
D．只要球壳接地，不论＋Q在球壳内 何处，E一定为零
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3．一个不带电的空心金属球，在它的球心处放 一个正点荷。图中的哪一个能正确表示其电场分
强度为零 • D．外电场和所有感应电荷的电场在导体内
部叠加的结果为零
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• 5如图所示，在原来不带电的金属细 杆ab附近P处，放置一个正点电荷，
• A．a端的电势比b端的高 • B．b端的电势比d点的低 • C．a端的电势不一定比d点的低 • D．杆内c处电场强度的方向由a指向b
地球是一个极大的导体，可以认 为处于静电平衡状态，所以它是 一个等势体。这是我们可以选大 地做零电势体的一个原因。
二、导体上电荷的分布
研究静电平衡时导体内部的电荷 ——法拉第圆 筒 实验
如图所示在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小
球P缓慢的靠近时，下列说法正确的是（
）
A、B端的感应电荷越来越多
B、导体内部场强越来越大
C、导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产
生的的场强
D、导体的感应电荷在M、N两点产生的的场强相等
P BA NM
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A．Ea最大 B．Eb最大
C．Ec最大 D．Ea＝Eb＝Ec
一·静电平衡状态下导体的三个特点
u导体内部场强处处为零 u导体外部表面附近场强 方向与该点的表面垂直
u导体是等势E 体,表面为等
势面
++++ ++++
- - - - - - --
• ．如图所示，在原来不带电的金属细 杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达 到静电平衡后(B )
• 第五是晾晒衣服被褥等用的铁丝不 要拉到窗户、门口，以防铁丝引雷。
• 第六是关好门窗，防止雷电直击室 内和球形雷飘进室内
四.静电平衡的应用：静电屏蔽
1．静电屏蔽 （1）空腔导体的特点 空腔导体能把外电场挡住，空腔内没 有电场，空腔内不受外电场的影响。
小鸟屏蔽
• （2）静电屏蔽 • 导体壳（金属网罩）能保护它所包
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2．在一个导体球壳内放一个电量为＋Q 的点电荷，用E表示球壳外任一点的场
强，则( D)
A．当＋Q在球壳中央时，E＝0 B．不论＋Q在球壳内何处，E一定为零 C．只有当＋Q在球心且球壳接地时，E
• 全屏蔽：如图所示，如果外壳接地，即使 内部有带电体存在，这时内表面感应的电 荷与带电体所带的电荷的代数和为零，而 外表面产生的感应电荷通过接地线流入大 地。外界对壳内无法影响，内部带电体对 外界的影响也随之而消除，所以这种屏蔽 叫做全屏蔽。
• 如图所示，放在绝缘台上的金属网罩B 内放有一个不带电的验电器C，如把一 带有正电荷的绝缘体A移近金属罩B， 则( B )
• 6导体球壳B带有正电荷Q，其中心处放有导体球 A，用细金属丝通过B上的小孔与大地相连(细金 属丝不与球壳B相碰)，如图所示。则导体球A( )
• A．不带电
• B．带正电
• C．带负电
• D．可能带正电，也可能带负电
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• 二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防 止因“跨步电压”造成伤害．所谓跨步电 压是雷击点附近，两点间很大的电位差， 如若人的两脚分得很开，分别接触相距远 的两点，则两脚间便形成较大的电位差， 有强电流通过人体使人受伤害．
温馨提示
• 第三是不要进水中，因水体导电好， 易遭雷击．
• 第四是不要在户外接听和拨打手机， 因为手机的电滋波也会引雷
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• 解析：选C 球壳B带正电荷后， 附近的大地因静电感应将带负电荷， 由于导体球A与大地相连，相当于 近端，因此，A上也会感应出一定 量的负电荷。
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在图中，验电器金属箔会张开的是：
A中不会张开.金属网可以屏蔽外电场.B中会 张开.因为金属网未接地，网内的带电体可以 对外界产生影响.C中不会张开.因为金属网已 接地，网内的带电体对网内无影响，网外的
带电体对网内也无影响.
小鸟静电 屏蔽.mpg
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。
围的区域，使这个区域不受外电场的 影响，这种现象叫做静电屏蔽。
思考课本（27页） 图1.7-6
• 两种典型的静电屏蔽现象 • (1) 外屏蔽：如图所示，若空腔导体内有带
电体，在静电平衡时，它的内表面将产生 等量异号的感应电荷。如果外壳不接地， 则外表面会产生与内部带电体等量而同号 的感应电荷，此时感应电荷的电场将对外 界产生影响，这时空腔导体只能对外电场 屏蔽，却不能屏蔽内部带电体对外界的影 响，所以叫外屏蔽。
布的情况 ( )B
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• 4．处于静电平衡中的导体，内部电场强度
处处为零的原因是( D )
• A．导体内部无任何电场 • B．外电场不能进入导体内部 • C．所有感应电荷在导体内部产生的合电场
达到静电B平衡后( )
A．a端的电势比b端的高 B．b端的电势比d点的低 C．a端的电势不一定比d点的低
b D．杆内c处电场强度的方向由a指向
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-
-
-
E’=E
E
-
当内部合场强为零时，即E’=E时，电荷不再发 生定向移动。
E内=0
E
• 长为L的导体棒原来不带电，现将 一带电荷量为＋q的点电荷放在距 导体棒左端R处，如图所示，当导
体棒达到静电平衡后，棒上感应电
荷在棒内中点处产生的电场强度大 小等于________，方向________。
• 一金属球，原来不带电，现沿球的直 径的延长线放置一均匀带电的细杆MN， 如图所示，金属球上感应电荷产生的 电场在球内直径上a、b、c三点的场强 大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比， 则( C )
1-7 静电现象的应用
带电鸟笼里的鸟为什么安然无恙？
两位英国科学 家08年在伦敦进 行一次危险的电力 学表演。其中一名 科学家将把另一位 科学家关进一个铁 笼子里，然后用数 百万伏特的电流对 其进行电击。
鉴于表演的危 险性，两名科学家 事先都买好了价值 1200万英镑的保 险。
A
B
电荷间的相互作用是通过电场来实现的
• A．在B的内表面带正电荷，φB＝φC＝0 • B．在B的右侧外表面带正电荷 • C．验电器的金属箔片将张开，φB<φC • D．φB≠φC，B的左右两侧电势不相等
• 如图：一个不带电的导体球N，置于空心导 体球M附近，现将另一个带电荷量为Q的金
属球放于空腔导体M内，则( AC)
A．若M接地，N上无感应电荷 B．若M不接地，且M原来不带电，N上无感应电荷 C．若M不接地，且M原来不带电，N上有感应电荷 D．若M不接地，且M原来带电，N上一定有感应电荷
u现象: •甲:A的箔片张角逐渐增大 •乙:A的箔片始终没有张开
u结论:
•导体内部没有电荷,电荷分布在导体 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