7静电现象的应用
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单击此处编辑母版标题样 式 A.感应电荷在A点的场强沿E1方向
B.感应电荷在A点的场单强击沿以E编2方辑母向版副标题样式
C.感应电荷在B点的场强可能沿E3方向
D.感应电荷在B点的场强可能沿E4方向
例3.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正点荷。
图中的哪单一个击能正此确表处示编其电辑场分母布的版情况标(题B)样 式
方向如单何?击此处编辑母版标题样
+q
式
O
答:
R
L
单击以编辑母版副标题样式
达到静电平衡后导体内部处处场强为零
则
E感=E源=k
q (R+L/2)2
E感方向与E源方向相反,即指向点电 荷+q.
如右图所示为空腔球形导体(不带电),现将一个带正电 的小金属球A放入腔内,静电平衡时,图中a、b、c三点的场
强E和单电势击φ的此关系处是(编辑) 母版标题样 式 • A.Ea>Eb>Ec,φa>φb>φc
--
--
E
探究:电场中导体内的电场和电势
-
思考1:电子积聚会出现怎样的现象?
-
E
E
-
’
导体两端出现感应电荷,在导体中产生与E方向相反的感应电场。 -
单击此处编辑母版标题样 思考2:电荷的移动是无休止的吗?导体内的场强变化情况? E=E'
式 感应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场,导致合场强减小。感应电
1、金属为什么能够导电?
因为金单属中含击有大此量的处自由编电子辑母版标题样 式 2、电场最基本的性质之一,是对放入其中电荷有 电场力 的作用。
3、把一个不带电的金属单导击体以放编到辑母场版强副为标E题的样匀式强电场中,会出现什么 现象?
导体中自由电荷在电场力作用下将发生定 向移动,在导体两端,积聚等量异种电荷。
N
什么关系?为什么?
导体表面是一个等势面,任一点的场强方向必跟
该点的表面垂直,否则表面电荷就会再次移动。
一、静电平衡状态下的导体
1、静电平衡状态:导体内的自由电子不在发生定向移动。
单击此处编辑母版标题样
2、场强特征
式
①导体内部的电场强度处处为0。
单击以编辑母版副标题样式
②导体表面附近任何一点的场强方向与该点表面垂直。
单击以编辑母版副标题样式
例4:将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空 心球C内(不与球接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小
球B向C单靠近击,如此右图处所示编,于辑是有母( 版B 标) 题样 式 A.A向左偏离竖直方向,B向右偏离竖直方向
B.A的位置不变,B向单击右以偏编离辑母竖版直副方标题向样式 C.A向左偏离竖直方向,B的位置不变
D.A和B的位置都不变
练习5:(2010浙江理综)请用学过的电学知识判断下列说法正确的 是( ) A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D.打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要危险
答案:B 由静电屏蔽的知识可知,A、D选项均错;金属可以消除多余的 静电,B项正确;单根高压输电线上相距较近的两点之间电阻很小,因而电 压较小,小鸟不会被电死,C选项错误.
3、电势特征 ①导体是个等势体。
②导体表面是个等势面。
二、导体上的电荷分布
法
拉
单击此处编辑母版标题第样
式
பைடு நூலகம்圆 筒
单击以编辑母版副标题样式
实 验
思考:上述实验中说明了静电平衡时,导体上的电荷分 布有什么特点?
静电平衡时导体上电荷的分布特点
电荷分布 1、导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面。
单击此处编辑母版标题样
单击以编辑母版副标题样式
高压作业的工人工作 服可以保护工人不受外 部高电压的影响。
电脑主机外壳也 是用来防止外界电场的 影响。
如图所示,一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正 电的小球Q缓慢靠近,但不接触,也没有发生放电现象,则下
列说法单中正击确的此是(处D 编) 辑母版标题样 式 A.B端的感应电荷为负电荷;
7
静电现象的应用
问题导学 :
1. 【回顾】什么是静电感应现象?其实质又是什么?如图,在 静电感应时用手摸一下导体,再移去源电荷,则导体带什么电?
静电感应现象:把带电体靠近原来不带电的导体 时,可以使导体带电的现象。
+
-
+
实质:电荷从导体的一部分转移到另一部分。
2.阅读课本P24-27内容,思考:
【预习检测】
• B.Ea=Eb>Ec,φa=φb>φc
• C.Ea=Eb=Ec,单φ击a=以φ编b辑>母φ版c 副标题样式
• D.Ea>Ec>Eb,φa>φb>φc
• 解析:
单击此处编辑母版标题样 式
单击以编辑母版副标题样式
• 答案: D
备选例题、(多选)如图2所示,带负电的点电荷旁有一接地大金属板,A 为金属板内的一点,B为金属板左侧外表面上的一点,下列关于金属板上 感应电荷在A点和B点的场强方向判断正确的是( BC )
荷继续增加,合场强逐渐减少,当感应电场增到与外电场相等时,导体内合场强为
零。自由电荷不再定向移动,即到达静电平衡。
思考3:导体中M、N两点的单电击以势编有辑什母么版关副系标题?样式
将试探电荷从M移到N,电场力不做功,M和N两点电
M
势相等,金属是一个等势体。
思考4:导体外表面处的电场方向,与导体表面有
B.导体P内部场强越单来击越以大编辑;母版副标题样式
C.C点的电势高于B点电势;
D.导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的
场强。
变式训练: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,如图所示。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?
式
单击以编辑母版副标题样式
均匀球形导体
椭圆形导体
不规则导体
2、在导体表面,越尖锐的位置电荷密度(单位面积的电荷量) 越大,凹陷的位置几乎没有电荷。
三、尖端放电
尖端放电:导体尖端的强电场使附近的空气电离,电离后的异号离子与
单击此处编辑母版标题样 尖端的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷,这种现象称为尖端放电。 式 应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
防止:高压设备中导体的表面尽量平缓会减少电能的损失。
单击以编辑母版副标题样式
四、静电屏蔽
(1)导体外部电场影响不到导体内部
单击此处编辑母版网标外不题影响样网内 式
(2)接地导体的内部电场影单响击以不编到辑导母体版外副部标题样式
网内可影响网外
网接地,网内不影响网外
生活中静电屏蔽的应用:
单击此处编辑母版标题样 式
B.感应电荷在A点的场单强击沿以E编2方辑母向版副标题样式
C.感应电荷在B点的场强可能沿E3方向
D.感应电荷在B点的场强可能沿E4方向
例3.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正点荷。
图中的哪单一个击能正此确表处示编其电辑场分母布的版情况标(题B)样 式
方向如单何?击此处编辑母版标题样
+q
式
O
答:
R
L
单击以编辑母版副标题样式
达到静电平衡后导体内部处处场强为零
则
E感=E源=k
q (R+L/2)2
E感方向与E源方向相反,即指向点电 荷+q.
如右图所示为空腔球形导体(不带电),现将一个带正电 的小金属球A放入腔内,静电平衡时,图中a、b、c三点的场
强E和单电势击φ的此关系处是(编辑) 母版标题样 式 • A.Ea>Eb>Ec,φa>φb>φc
--
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E
探究:电场中导体内的电场和电势
-
思考1:电子积聚会出现怎样的现象?
-
E
E
-
’
导体两端出现感应电荷,在导体中产生与E方向相反的感应电场。 -
单击此处编辑母版标题样 思考2:电荷的移动是无休止的吗?导体内的场强变化情况? E=E'
式 感应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场,导致合场强减小。感应电
1、金属为什么能够导电?
因为金单属中含击有大此量的处自由编电子辑母版标题样 式 2、电场最基本的性质之一,是对放入其中电荷有 电场力 的作用。
3、把一个不带电的金属单导击体以放编到辑母场版强副为标E题的样匀式强电场中,会出现什么 现象?
导体中自由电荷在电场力作用下将发生定 向移动,在导体两端,积聚等量异种电荷。
N
什么关系?为什么?
导体表面是一个等势面,任一点的场强方向必跟
该点的表面垂直,否则表面电荷就会再次移动。
一、静电平衡状态下的导体
1、静电平衡状态:导体内的自由电子不在发生定向移动。
单击此处编辑母版标题样
2、场强特征
式
①导体内部的电场强度处处为0。
单击以编辑母版副标题样式
②导体表面附近任何一点的场强方向与该点表面垂直。
单击以编辑母版副标题样式
例4:将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空 心球C内(不与球接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小
球B向C单靠近击,如此右图处所示编,于辑是有母( 版B 标) 题样 式 A.A向左偏离竖直方向,B向右偏离竖直方向
B.A的位置不变,B向单击右以偏编离辑母竖版直副方标题向样式 C.A向左偏离竖直方向,B的位置不变
D.A和B的位置都不变
练习5:(2010浙江理综)请用学过的电学知识判断下列说法正确的 是( ) A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D.打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要危险
答案:B 由静电屏蔽的知识可知,A、D选项均错;金属可以消除多余的 静电,B项正确;单根高压输电线上相距较近的两点之间电阻很小,因而电 压较小,小鸟不会被电死,C选项错误.
3、电势特征 ①导体是个等势体。
②导体表面是个等势面。
二、导体上的电荷分布
法
拉
单击此处编辑母版标题第样
式
பைடு நூலகம்圆 筒
单击以编辑母版副标题样式
实 验
思考:上述实验中说明了静电平衡时,导体上的电荷分 布有什么特点?
静电平衡时导体上电荷的分布特点
电荷分布 1、导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面。
单击此处编辑母版标题样
单击以编辑母版副标题样式
高压作业的工人工作 服可以保护工人不受外 部高电压的影响。
电脑主机外壳也 是用来防止外界电场的 影响。
如图所示,一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正 电的小球Q缓慢靠近,但不接触,也没有发生放电现象,则下
列说法单中正击确的此是(处D 编) 辑母版标题样 式 A.B端的感应电荷为负电荷;
7
静电现象的应用
问题导学 :
1. 【回顾】什么是静电感应现象?其实质又是什么?如图,在 静电感应时用手摸一下导体,再移去源电荷,则导体带什么电?
静电感应现象:把带电体靠近原来不带电的导体 时,可以使导体带电的现象。
+
-
+
实质:电荷从导体的一部分转移到另一部分。
2.阅读课本P24-27内容,思考:
【预习检测】
• B.Ea=Eb>Ec,φa=φb>φc
• C.Ea=Eb=Ec,单φ击a=以φ编b辑>母φ版c 副标题样式
• D.Ea>Ec>Eb,φa>φb>φc
• 解析:
单击此处编辑母版标题样 式
单击以编辑母版副标题样式
• 答案: D
备选例题、(多选)如图2所示,带负电的点电荷旁有一接地大金属板,A 为金属板内的一点,B为金属板左侧外表面上的一点,下列关于金属板上 感应电荷在A点和B点的场强方向判断正确的是( BC )
荷继续增加,合场强逐渐减少,当感应电场增到与外电场相等时,导体内合场强为
零。自由电荷不再定向移动,即到达静电平衡。
思考3:导体中M、N两点的单电击以势编有辑什母么版关副系标题?样式
将试探电荷从M移到N,电场力不做功,M和N两点电
M
势相等,金属是一个等势体。
思考4:导体外表面处的电场方向,与导体表面有
B.导体P内部场强越单来击越以大编辑;母版副标题样式
C.C点的电势高于B点电势;
D.导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的
场强。
变式训练: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,如图所示。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?
式
单击以编辑母版副标题样式
均匀球形导体
椭圆形导体
不规则导体
2、在导体表面,越尖锐的位置电荷密度(单位面积的电荷量) 越大,凹陷的位置几乎没有电荷。
三、尖端放电
尖端放电:导体尖端的强电场使附近的空气电离,电离后的异号离子与
单击此处编辑母版标题样 尖端的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷,这种现象称为尖端放电。 式 应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
防止:高压设备中导体的表面尽量平缓会减少电能的损失。
单击以编辑母版副标题样式
四、静电屏蔽
(1)导体外部电场影响不到导体内部
单击此处编辑母版网标外不题影响样网内 式
(2)接地导体的内部电场影单响击以不编到辑导母体版外副部标题样式
网内可影响网外
网接地,网内不影响网外
生活中静电屏蔽的应用:
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