【人教版】静电现象的应用优质课件1
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面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷
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导体上电荷的分布反思
为什么静电平衡时，导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面？ 假如导体内部有电荷，导体内部的电场就不可能为0，自由电荷就会 发生定向移动，导体也就没有处于静电平衡状态。
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当导体的尖端聚集大量的电荷时，会发生什么现象呢?
导体上电荷的分布
法拉第圆筒实验
现象： 甲：A的箔片张角逐渐变大 乙：A的箔片始终没有张开
结论： 导体内部没有电荷,电荷分布 在导体的外表面
导体上电荷的分布
法拉第圆筒实验
现象： 接触C时验电器的箔片张开角度最大
结论： 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。
导体上电荷的分布
静电平衡时，导体上的电荷分布有以下两个特点 ①导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面 ②在导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度（单位
②电势的特点
带电导体的等势面
处于静电平衡状态的导体，整个导体是等势体，它的表面是个等势面
静电平衡状态下导体的电场
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。 这是我们常常把大地选做零电势体的一个原因。
处于静电平衡状态的导体，其上的电荷如何分布？
导体上的电荷和电势分布
掌握静电平衡时导体的电荷分布 掌握静电平衡时导体上的电势分布
荷在球心激发的电场强度大小等于多少？方向如何？ （3）如果用导线的一端接触球的左侧，另一端接触球的右侧，导线是否能将球两侧
的电荷中和？为什么？
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问题与练习
如图，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷 量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r。 （1）标出金属球在静电平衡后左右两侧带电的符号 （2）由于静电感应而在金属球上出现了电荷，它们也在空间激发电场。这些感应电
静电平衡状态下导体的电场
处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近的场强方向具有什么特点？
处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任何一点的场强方向必定与 这点的表面垂直。 假如不是这样，场强就会有一个沿导体表面的分量，导体上的自由电子 就会发生定向移动，这就不是平衡状态了。
静电平衡状态下导体的电场
处于静电平衡状态的导体，其上各点的电势具有什么特点？
静电平衡
导体中自由电荷在 电场力作用下将发 生定向移动。
导体两端出现感应电荷, 感应电荷在导体中中产 生反方向的附加场。
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。
静电平衡
静电平衡状态：
发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附 加电场E′和原电场E在导体内叠加为零，即 E′=E时，自由电子停止定向移动，这时导体 所处的状态叫静电平衡状态。
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导体上电荷的分布反思
问题与练习
（1）金属球内的自由电子受到点电荷+Q的吸引，所以在靠近+Q的 一侧带负电，在离+Q远的一侧带正电
（2）
，方向指向+Q
（3）导线不可能把球两侧的电荷中和，因为金属球是个等势体，导 线连接的是电势相等的两个点，电荷在这两点间不会移动，就像用水 管连接高度相等的两个装水容器，水不会在水管内流动一样
关于静电平衡时，导体外表面，越尖锐的地方电荷的密度越大，你能举出 一个例子吗？ 一个极端情形的例子：一支缝衣针，带电后由于同种电荷相互排斥，电荷 自然要被“挤”到针的两端。
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静电现象的应用
教学目标
通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念， 知道处于静电平衡的导体的特征 通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷源自文库分布特点
了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、生产中的静电现象
教学重点
理解静电平衡状态
教学难点
理解并掌握电场中导体的特点
电场的重要性质是什么？ 电场对放入其中的带电体有力的作用
导体有什么特征？ 导体中存在大量自由电荷
不带电导体放入电场中，其中的自由电荷将如何移动？ 在静电力作用下向电场的反方向移动
静电平衡
理解并掌握静电平衡状态的定义 处于静电平衡状态下导体的性质
静电感应
把金属导体放在外电场E 0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。
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根据电势差与电场强度的关系可知，若电场强度处处为0，则任意两点间 的电势差为0，也就是导体上各点的电势都相等。 所以，处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。
静电平衡状态下导体的电场
静电平衡状态下导体的特点
①场强的特点 处于静电平衡状态的导体，内部的电场处处为零
导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直
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导体上电荷的分布反思
为什么静电平衡时，导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面？ 假如导体内部有电荷，导体内部的电场就不可能为0，自由电荷就会 发生定向移动，导体也就没有处于静电平衡状态。
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当导体的尖端聚集大量的电荷时，会发生什么现象呢?
导体上电荷的分布
法拉第圆筒实验
现象： 甲：A的箔片张角逐渐变大 乙：A的箔片始终没有张开
结论： 导体内部没有电荷,电荷分布 在导体的外表面
导体上电荷的分布
法拉第圆筒实验
现象： 接触C时验电器的箔片张开角度最大
结论： 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。
导体上电荷的分布
静电平衡时，导体上的电荷分布有以下两个特点 ①导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面 ②在导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度（单位
②电势的特点
带电导体的等势面
处于静电平衡状态的导体，整个导体是等势体，它的表面是个等势面
静电平衡状态下导体的电场
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。 这是我们常常把大地选做零电势体的一个原因。
处于静电平衡状态的导体，其上的电荷如何分布？
导体上的电荷和电势分布
掌握静电平衡时导体的电荷分布 掌握静电平衡时导体上的电势分布
荷在球心激发的电场强度大小等于多少？方向如何？ （3）如果用导线的一端接触球的左侧，另一端接触球的右侧，导线是否能将球两侧
的电荷中和？为什么？
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问题与练习
如图，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷 量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r。 （1）标出金属球在静电平衡后左右两侧带电的符号 （2）由于静电感应而在金属球上出现了电荷，它们也在空间激发电场。这些感应电
静电平衡状态下导体的电场
处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近的场强方向具有什么特点？
处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任何一点的场强方向必定与 这点的表面垂直。 假如不是这样，场强就会有一个沿导体表面的分量，导体上的自由电子 就会发生定向移动，这就不是平衡状态了。
静电平衡状态下导体的电场
处于静电平衡状态的导体，其上各点的电势具有什么特点？
静电平衡
导体中自由电荷在 电场力作用下将发 生定向移动。
导体两端出现感应电荷, 感应电荷在导体中中产 生反方向的附加场。
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。
静电平衡
静电平衡状态：
发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附 加电场E′和原电场E在导体内叠加为零，即 E′=E时，自由电子停止定向移动，这时导体 所处的状态叫静电平衡状态。
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导体上电荷的分布反思
问题与练习
（1）金属球内的自由电子受到点电荷+Q的吸引，所以在靠近+Q的 一侧带负电，在离+Q远的一侧带正电
（2）
，方向指向+Q
（3）导线不可能把球两侧的电荷中和，因为金属球是个等势体，导 线连接的是电势相等的两个点，电荷在这两点间不会移动，就像用水 管连接高度相等的两个装水容器，水不会在水管内流动一样
关于静电平衡时，导体外表面，越尖锐的地方电荷的密度越大，你能举出 一个例子吗？ 一个极端情形的例子：一支缝衣针，带电后由于同种电荷相互排斥，电荷 自然要被“挤”到针的两端。
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静电现象的应用
教学目标
通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念， 知道处于静电平衡的导体的特征 通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷源自文库分布特点
了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、生产中的静电现象
教学重点
理解静电平衡状态
教学难点
理解并掌握电场中导体的特点
电场的重要性质是什么？ 电场对放入其中的带电体有力的作用
导体有什么特征？ 导体中存在大量自由电荷
不带电导体放入电场中，其中的自由电荷将如何移动？ 在静电力作用下向电场的反方向移动
静电平衡
理解并掌握静电平衡状态的定义 处于静电平衡状态下导体的性质
静电感应
把金属导体放在外电场E 0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。
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根据电势差与电场强度的关系可知，若电场强度处处为0，则任意两点间 的电势差为0，也就是导体上各点的电势都相等。 所以，处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。
静电平衡状态下导体的电场
静电平衡状态下导体的特点
①场强的特点 处于静电平衡状态的导体，内部的电场处处为零
导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直