第七节静电现象的应用课件
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荷量相等,电性相反,所以呈中性.自由电子在整块金属中做 无规则的热运动,金属阳离子只能在自身平衡位置附近做 无规则振动,如图所示, 表示金属阳离子,·表示电子.
(2)静电感应现象
将不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中,导体中的 自由电子在电场力作用下逆着电场线方向定向移动,使导 体一侧聚集负电荷,而导体一端聚集等量的正电荷,这种现 象叫做静电感应现象.如图
由于同种电荷互相排斥,所以电荷在导体上尽量远离,即分 布在导体的外表面,但由于导体表面曲率不同,电荷的密度 不同,在导体的曲率半径越小的地方即越尖的地方电荷密 度大,电荷在尖端十分拥挤,不断的有些电荷被排挤出去.这 种现象称为尖端放电.避雷针就是尖端放电的应用.
三､静电屏蔽 如图,将一个带正电的小球A用绝缘细线悬挂放入一个不带电
的空心金属球壳内.现用一个带正电小球B靠近金属球壳发 现球A并不发生偏移,为什么呢?
因为B电荷形成电场,金属球壳处于B的电场中而达到静电平 衡状态,即球壳内部场强处处为零,而A在球壳内,所处位置 的合场强为零,故A不动,这种现象叫做静电屏蔽.
静电屏蔽的两种情况 (1)利用金属壳或金属网封闭一定区域,使该区域不受外界电
答案:D
名师点拨:本例为一典型的感应起电实例,首先应确定产生电 场的带电体的电性,明确感应导体的远端和近端,不论导体 的哪一端接地,大地和导体组成一个新的“导体”即大地 总是远端,然后根据远同近异,确定各端感应电荷的电性.
[巩固练习] 1.如右图所示,带负电的小球C靠近不带电的导体AB的A端,由
远离源电荷的一端出现与源电荷同种性质的电荷,无论用 手触摸B的哪一部分.B与人体及地球形成一个大的导体,B 离源电荷近,将出现与源电荷电性相反的电荷,地球的另一 面距源电荷远,
将出现与源电荷同种性质的电荷,所以无论触摸B的什么位置, 触摸时将使B带上与源电荷电性相反的电荷即负电荷,所以 手离开后,导体B将带负电,故D选项正确.
外表面,在导体的表面,越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷 的位置几乎没有电荷
二､尖端放电 1.导体尖端的电荷密度很大,附近的电场很强,空气中残留的带
电粒子在强电场的作用下发生剧烈运动,把空气中的气体 “撞”散,也就是使分子中的正负电荷分离,这个现象叫做 空气的电离
2.空气中所带的电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于 被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,这就相当于异体 从尖端失去电荷,这个现象叫尖端放电
场影响.如图甲,球壳内场强为零,E=0.
(2)接地导体空腔外部不受内部电场影响,如图乙所示E=0.当 空腔接地时,外表面的感应电荷将因接地传给地球,外部电 场已消失,对外起到屏蔽作用.
静电屏蔽在实际生产和生活中经常利用,我们使用的一些电子 设备都要用金属外壳就是要起到屏蔽作用.有些设备的外 壳需要接地,除了安全因素外,有的要产生电场影响其他的 元件,所以接地后,仪器本身产生的电场就被屏蔽了.
于静电感应,导体A端出现正电荷,B端出现负电荷,关于导体 AB感应起电的说法正确的是( )
A.用手接触一下导体的A端,导体将带负电 B.用手接触一下导体AB的正中部位,导体仍不带电 C.用手接触一下导体AB的任何部位,导体将带正电
D.用手接触一下导体AB后,只要将带电小球不移走,AB不可 能带电
解析:因无穷远处和大地的电势为零,因此带负电的小球所形 成的电场中某一点的电势均小于零.由于导体AB是一等势 体并且低于大地的电势(也可以画出电荷-Q产生电场的电 场线方向来判断AB电势),而且人体和大地是连在一起的,因 此当人接触导体AB时,不管接触哪一端,电场力作用都使导 体AB中自由电子从电势低处(AB导体)移向电势高处(大地), 从而使AB带正电.
2.静电平衡状态 在电场中受静电感应的导体,电荷重新分布,出现感应电场.感
应电场将阻碍电荷的重新分布,这样最终放入电场中的导 体内部没有电荷定向移动时,则达到一种平衡状态,这种状 态称为静电平衡状态. 静电平衡状态的导体的特点
(1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,内部场强为 外界电场和感应电场的矢量和,当达到静电平衡时,外界电 场和感应电场处处等大反向,叠加的结果是处处为零.
第七节 静电现象的应用
课标解读 1.知道什么是静电平衡状态,理解处于静电平衡状态导体的特
征 2.知道处于静电平衡状态的导体上电荷的分布规律 3.了解尖端放电现象 4.理解静电屏蔽现象的形成原因,及其在技术上的应用
课前自主学习 一､静电平衡状态下导体的电场 1.静电感应现象:把导体放入电场中,导体内部的自由电荷在电
典例分析 一､静电感应､静电平衡状态 例1:如下图所示,带正电小球A靠近不带电的金属导体B,由于
静电感应导体B的左端出现负电荷,右端出现正电荷,下列说 法,正确的是( )
A.用手摸一下B的左端,B将带正电 B.用手摸一下B的右端,B将带正电 C.用手摸一下B的中部,B将不带电 D.用手摸一下B的任何部分,B都将带负电 解析:达到静电平衡的导体在靠近源电荷的一端出现异种电荷,
(2)达到静电平衡的导体是一个等势体,导体上各点电势相等､ 表面是等势面.
(3)处于静电平衡的导体,感应电荷分布在导体的外表面,内部 没有净电荷.
(4)处于静电平衡的导体,电场线与表面垂直,即导体表面任何 一点的场强方向跟该处表面垂直.
二､尖端放电 带电的导体净电荷分布在导体的外表面,导体带有某种电荷,
三､静电屏蔽 1.静电屏蔽,当金属外壳达到静电平衡时,内部没有电场,因而
金属外壳会对其内部起保护作用,使它内部不受外部电场 的影响的现象. 2.静电屏蔽的应用:电学仪器外面金属壳;野外高压线上方还有 两条导线,它们与大地相通,形成一个稀疏的金属“网”把 高压线屏蔽起来,免遭雷击.
知识梳理图
课堂互动探究 一､静电感应现象､静电平衡状态 1.静电感应现象 (1)金属导体的微观结构 金属导体内有自由电子和金属阳离子,电子和金属阳离子带电
场力作用下发生定向移动,使导体两端出现等量异种电荷 的现象 2.静电平衡状态:导体中(包括表面)没有电荷定向移动平衡的导体特点 (1)导体内部场强处处为零 (2)导体是个等势体,表面是个等势面 (3)导体表面上任一点的电场线跟该点的表面垂直 (4)静电平衡时,导体内部没有净电荷,净电荷只分布在导体的
(2)静电感应现象
将不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中,导体中的 自由电子在电场力作用下逆着电场线方向定向移动,使导 体一侧聚集负电荷,而导体一端聚集等量的正电荷,这种现 象叫做静电感应现象.如图
由于同种电荷互相排斥,所以电荷在导体上尽量远离,即分 布在导体的外表面,但由于导体表面曲率不同,电荷的密度 不同,在导体的曲率半径越小的地方即越尖的地方电荷密 度大,电荷在尖端十分拥挤,不断的有些电荷被排挤出去.这 种现象称为尖端放电.避雷针就是尖端放电的应用.
三､静电屏蔽 如图,将一个带正电的小球A用绝缘细线悬挂放入一个不带电
的空心金属球壳内.现用一个带正电小球B靠近金属球壳发 现球A并不发生偏移,为什么呢?
因为B电荷形成电场,金属球壳处于B的电场中而达到静电平 衡状态,即球壳内部场强处处为零,而A在球壳内,所处位置 的合场强为零,故A不动,这种现象叫做静电屏蔽.
静电屏蔽的两种情况 (1)利用金属壳或金属网封闭一定区域,使该区域不受外界电
答案:D
名师点拨:本例为一典型的感应起电实例,首先应确定产生电 场的带电体的电性,明确感应导体的远端和近端,不论导体 的哪一端接地,大地和导体组成一个新的“导体”即大地 总是远端,然后根据远同近异,确定各端感应电荷的电性.
[巩固练习] 1.如右图所示,带负电的小球C靠近不带电的导体AB的A端,由
远离源电荷的一端出现与源电荷同种性质的电荷,无论用 手触摸B的哪一部分.B与人体及地球形成一个大的导体,B 离源电荷近,将出现与源电荷电性相反的电荷,地球的另一 面距源电荷远,
将出现与源电荷同种性质的电荷,所以无论触摸B的什么位置, 触摸时将使B带上与源电荷电性相反的电荷即负电荷,所以 手离开后,导体B将带负电,故D选项正确.
外表面,在导体的表面,越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷 的位置几乎没有电荷
二､尖端放电 1.导体尖端的电荷密度很大,附近的电场很强,空气中残留的带
电粒子在强电场的作用下发生剧烈运动,把空气中的气体 “撞”散,也就是使分子中的正负电荷分离,这个现象叫做 空气的电离
2.空气中所带的电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于 被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,这就相当于异体 从尖端失去电荷,这个现象叫尖端放电
场影响.如图甲,球壳内场强为零,E=0.
(2)接地导体空腔外部不受内部电场影响,如图乙所示E=0.当 空腔接地时,外表面的感应电荷将因接地传给地球,外部电 场已消失,对外起到屏蔽作用.
静电屏蔽在实际生产和生活中经常利用,我们使用的一些电子 设备都要用金属外壳就是要起到屏蔽作用.有些设备的外 壳需要接地,除了安全因素外,有的要产生电场影响其他的 元件,所以接地后,仪器本身产生的电场就被屏蔽了.
于静电感应,导体A端出现正电荷,B端出现负电荷,关于导体 AB感应起电的说法正确的是( )
A.用手接触一下导体的A端,导体将带负电 B.用手接触一下导体AB的正中部位,导体仍不带电 C.用手接触一下导体AB的任何部位,导体将带正电
D.用手接触一下导体AB后,只要将带电小球不移走,AB不可 能带电
解析:因无穷远处和大地的电势为零,因此带负电的小球所形 成的电场中某一点的电势均小于零.由于导体AB是一等势 体并且低于大地的电势(也可以画出电荷-Q产生电场的电 场线方向来判断AB电势),而且人体和大地是连在一起的,因 此当人接触导体AB时,不管接触哪一端,电场力作用都使导 体AB中自由电子从电势低处(AB导体)移向电势高处(大地), 从而使AB带正电.
2.静电平衡状态 在电场中受静电感应的导体,电荷重新分布,出现感应电场.感
应电场将阻碍电荷的重新分布,这样最终放入电场中的导 体内部没有电荷定向移动时,则达到一种平衡状态,这种状 态称为静电平衡状态. 静电平衡状态的导体的特点
(1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,内部场强为 外界电场和感应电场的矢量和,当达到静电平衡时,外界电 场和感应电场处处等大反向,叠加的结果是处处为零.
第七节 静电现象的应用
课标解读 1.知道什么是静电平衡状态,理解处于静电平衡状态导体的特
征 2.知道处于静电平衡状态的导体上电荷的分布规律 3.了解尖端放电现象 4.理解静电屏蔽现象的形成原因,及其在技术上的应用
课前自主学习 一､静电平衡状态下导体的电场 1.静电感应现象:把导体放入电场中,导体内部的自由电荷在电
典例分析 一､静电感应､静电平衡状态 例1:如下图所示,带正电小球A靠近不带电的金属导体B,由于
静电感应导体B的左端出现负电荷,右端出现正电荷,下列说 法,正确的是( )
A.用手摸一下B的左端,B将带正电 B.用手摸一下B的右端,B将带正电 C.用手摸一下B的中部,B将不带电 D.用手摸一下B的任何部分,B都将带负电 解析:达到静电平衡的导体在靠近源电荷的一端出现异种电荷,
(2)达到静电平衡的导体是一个等势体,导体上各点电势相等､ 表面是等势面.
(3)处于静电平衡的导体,感应电荷分布在导体的外表面,内部 没有净电荷.
(4)处于静电平衡的导体,电场线与表面垂直,即导体表面任何 一点的场强方向跟该处表面垂直.
二､尖端放电 带电的导体净电荷分布在导体的外表面,导体带有某种电荷,
三､静电屏蔽 1.静电屏蔽,当金属外壳达到静电平衡时,内部没有电场,因而
金属外壳会对其内部起保护作用,使它内部不受外部电场 的影响的现象. 2.静电屏蔽的应用:电学仪器外面金属壳;野外高压线上方还有 两条导线,它们与大地相通,形成一个稀疏的金属“网”把 高压线屏蔽起来,免遭雷击.
知识梳理图
课堂互动探究 一､静电感应现象､静电平衡状态 1.静电感应现象 (1)金属导体的微观结构 金属导体内有自由电子和金属阳离子,电子和金属阳离子带电
场力作用下发生定向移动,使导体两端出现等量异种电荷 的现象 2.静电平衡状态:导体中(包括表面)没有电荷定向移动平衡的导体特点 (1)导体内部场强处处为零 (2)导体是个等势体,表面是个等势面 (3)导体表面上任一点的电场线跟该点的表面垂直 (4)静电平衡时,导体内部没有净电荷,净电荷只分布在导体的