《人教版高中物理選修3-1 1.7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用(共31張PPT)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《人教版高中物理選修3-1 1.7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用(共31張PPT)（31頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第七節(jié)第七節(jié) 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 回顧 1.什么是靜電感應(yīng)？ 2.雷雨天為什么人不要站到山頂上？ 一、靜電感應(yīng)一、靜電感應(yīng) 把金屬導(dǎo)體放在外電場把金屬導(dǎo)體放在外電場E E0 0中，由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子中，由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場力作用而定向移動(dòng)，使導(dǎo)體表面出現(xiàn)感應(yīng)電荷受電場力作用而定向移動(dòng)，使導(dǎo)體表面出現(xiàn)感應(yīng)電荷的現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。的現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。 靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場 E0 A B C D 靜電平衡靜電平衡 發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體，當(dāng)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體，當(dāng)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場加電場EE和原電場和原電場E E在導(dǎo)體內(nèi)疊加為零，即在導(dǎo)體內(nèi)疊加

2、為零，即E=EE=E時(shí)，自由電子停止定向移動(dòng)，這時(shí)導(dǎo)體所處的狀時(shí)，自由電子停止定向移動(dòng)，這時(shí)導(dǎo)體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。 E E E E合=0 三、處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn)：三、處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn)： （1 1）導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零）導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零 （2 2）整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢）整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，表面是一個(gè)等勢面體，表面是一個(gè)等勢面 （3 3）導(dǎo)體外部電場線與導(dǎo)體表面垂）導(dǎo)體外部電場線與導(dǎo)體表面垂直直 + + + + + + + + - - - - - - - - E 注意：注意：地球是一個(gè)極大地球是一個(gè)極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電

3、平衡狀態(tài)，所以它靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個(gè)等勢體。這是我是一個(gè)等勢體。這是我們可以選大地做零電勢們可以選大地做零電勢體的一個(gè)原因。體的一個(gè)原因。 1. .當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，其場強(qiáng)的特征是當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，其場強(qiáng)的特征是: :( ( ) ) A.A.外電場外電場E E0 0消失。消失。 B.B.感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場E E 為零。為零。 C.C.導(dǎo)體內(nèi)部合場強(qiáng)導(dǎo)體內(nèi)部合場強(qiáng)E E內(nèi)內(nèi) = = E E0 0 + E+ E =0=0。 D.D.導(dǎo)體表面和內(nèi)部場強(qiáng)均為零。導(dǎo)體表面和內(nèi)部場強(qiáng)均為零。 C 2.將原來不帶電的絕緣導(dǎo)體將原來不帶電的絕緣導(dǎo)體B移近帶負(fù)電的絕緣導(dǎo)體

4、移近帶負(fù)電的絕緣導(dǎo)體A，如如1-93所示，以下說法正確的是：所示，以下說法正確的是： （ ） A導(dǎo)體導(dǎo)體B上各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等上各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等 B導(dǎo)體導(dǎo)體A內(nèi)部的場強(qiáng)一定為零內(nèi)部的場強(qiáng)一定為零 C導(dǎo)體導(dǎo)體B的左端電勢比右端電勢高的左端電勢比右端電勢高 D導(dǎo)體導(dǎo)體B上的感應(yīng)電荷在它的上的感應(yīng)電荷在它的C點(diǎn)所點(diǎn)所 形成的場強(qiáng)一定不為零形成的場強(qiáng)一定不為零 3.3.如圖所示在真空中把一絕緣導(dǎo)體如圖所示在真空中把一絕緣導(dǎo)體ABAB向帶負(fù)電的向帶負(fù)電的小球小球P P緩慢的靠近時(shí)，下列說法正確的是（緩慢的靠近時(shí)，下列說法正確的是（ ） A A、B B端的感應(yīng)電荷越來越多端的感應(yīng)電荷越來越多 B B、導(dǎo)

5、體內(nèi)部場強(qiáng)越來越大、導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)越來越大 C C、導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在、導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于在點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于在N N點(diǎn)產(chǎn)點(diǎn)產(chǎn)生的的場強(qiáng)生的的場強(qiáng) D D、導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在、導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M M、N N兩點(diǎn)產(chǎn)生的的場強(qiáng)相兩點(diǎn)產(chǎn)生的的場強(qiáng)相等等 M B A N P 法拉第圓筒實(shí)驗(yàn): 1 2 用兩個(gè)帶有絕緣手柄的金屬小球用兩個(gè)帶有絕緣手柄的金屬小球分別接觸帶有電荷的金屬圓筒的分別接觸帶有電荷的金屬圓筒的內(nèi)壁和外壁內(nèi)壁和外壁. . 導(dǎo)體上電荷的分布導(dǎo)體上電荷的分布 法拉第圓筒實(shí)驗(yàn): 1 2 和外壁接觸的小球使驗(yàn)電和外壁接觸的小球使驗(yàn)電器箔片張開器箔片張開, ,表明金屬筒外表明金屬筒外

6、壁有電荷分布壁有電荷分布. . 法拉第圓筒實(shí)驗(yàn): 1 2 和內(nèi)壁接觸的小球和內(nèi)壁接觸的小球不能使驗(yàn)電器箔片不能使驗(yàn)電器箔片張開張開, ,表明金屬筒表明金屬筒內(nèi)壁沒有電荷分布內(nèi)壁沒有電荷分布. . 二、導(dǎo)體上電荷的分布二、導(dǎo)體上電荷的分布 研究靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部的電荷研究靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部的電荷 結(jié)論結(jié)論: : 導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷, ,電荷分布在導(dǎo)體的電荷分布在導(dǎo)體的外表面外表面 導(dǎo)體表面越尖銳的位置電荷越密集導(dǎo)體表面越尖銳的位置電荷越密集, ,凹凹陷的位置幾乎沒有電荷陷的位置幾乎沒有電荷 法拉第圓筒法拉第圓筒 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布的特點(diǎn)靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布的

7、特點(diǎn) （1 1）導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在）導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面導(dǎo)體的外表面 （2 2）在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷）在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷密度（單位面積的電荷量）越大，凹陷密度（單位面積的電荷量）越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷的位置幾乎沒有電荷 均勻球形導(dǎo)體均勻球形導(dǎo)體 導(dǎo)體尖端的電荷密度很大導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場附近的電場特別強(qiáng)特別強(qiáng)，它會(huì)導(dǎo)致一個(gè)重要的后果它會(huì)導(dǎo)致一個(gè)重要的后果，就是尖端就是尖端放電放電。 在強(qiáng)電場作用下在強(qiáng)電場作用下，物體曲率大的地方物體曲率大的地方( (如尖如尖銳銳、細(xì)小的頂端細(xì)小的頂端，彎曲很厲害處彎曲很厲害處) )附近

8、附近，等電勢等電勢面密面密，電場強(qiáng)度劇增電場強(qiáng)度劇增，致使這里空氣被電離而致使這里空氣被電離而產(chǎn)生氣體放電現(xiàn)象產(chǎn)生氣體放電現(xiàn)象，稱為電暈放電稱為電暈放電而尖端放而尖端放電為電暈放電的一種電為電暈放電的一種，專指尖端附近空氣電離專指尖端附近空氣電離而產(chǎn)生氣體放電的現(xiàn)象而產(chǎn)生氣體放電的現(xiàn)象 三三 尖端放電尖端放電 什么是尖端放電？什么是尖端放電？ 避雷針避雷針 避雷針避雷針是利用是利用尖端放電尖端放電避免雷擊的一避免雷擊的一種設(shè)施種設(shè)施。 它是一個(gè)或幾個(gè)尖銳的金屬棒它是一個(gè)或幾個(gè)尖銳的金屬棒,安裝安裝在建筑物的頂端在建筑物的頂端,用粗導(dǎo)線與埋在地下的用粗導(dǎo)線與埋在地下的金屬板連接金屬板連接,保持與

9、大地的良好接觸保持與大地的良好接觸. 四四 靜電屏蔽靜電屏蔽 由于靜電感應(yīng)，可使金屬由于靜電感應(yīng)，可使金屬 網(wǎng)罩或金屬殼內(nèi)的場強(qiáng)為網(wǎng)罩或金屬殼內(nèi)的場強(qiáng)為 零，相當(dāng)于遮擋了外界電零，相當(dāng)于遮擋了外界電 場對(duì)它內(nèi)部的影響，這種場對(duì)它內(nèi)部的影響，這種 現(xiàn)象叫做現(xiàn)象叫做靜電屏蔽靜電屏蔽。 什么是靜電屏蔽？ 1 1靜電屏蔽靜電屏蔽 （1 1）空腔導(dǎo)體的特點(diǎn)）空腔導(dǎo)體的特點(diǎn) 空腔導(dǎo)體能把外電場擋住，空腔內(nèi)沒空腔導(dǎo)體能把外電場擋住，空腔內(nèi)沒有電場，空腔內(nèi)不受外電場的影響。有電場，空腔內(nèi)不受外電場的影響。 （2 2）靜電屏蔽）靜電屏蔽 導(dǎo)體殼（金屬網(wǎng)罩）能保護(hù)它所包圍導(dǎo)體殼（金屬網(wǎng)罩）能保護(hù)它所包圍的區(qū)域，使

10、這個(gè)區(qū)域不受外電場的影響，的區(qū)域，使這個(gè)區(qū)域不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。 本節(jié)主要學(xué)了以下幾個(gè)問題：本節(jié)主要學(xué)了以下幾個(gè)問題： 1 1靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場 學(xué)習(xí)了靜電平衡、靜電平衡狀態(tài)的概念，知道靜電學(xué)習(xí)了靜電平衡、靜電平衡狀態(tài)的概念，知道靜電平衡的條件是導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。學(xué)習(xí)了靜電平衡的條件是導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。學(xué)習(xí)了靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)平衡導(dǎo)體的特點(diǎn) 2 2導(dǎo)體上電荷的分布導(dǎo)體上電荷的分布 （1 1）導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表）導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。面。 （2 2）在導(dǎo)體表面，越尖銳的

11、位置，電荷的密度越大。）在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度越大。 3 3尖端放電尖端放電 了解了尖端放電現(xiàn)象及其應(yīng)用。了解了尖端放電現(xiàn)象及其應(yīng)用。 4 4靜電屏蔽靜電屏蔽 了解了靜電屏蔽現(xiàn)象及其應(yīng)用。了解了靜電屏蔽現(xiàn)象及其應(yīng)用。 1、請(qǐng)用學(xué)過的電學(xué)知識(shí)判斷下列說法正確的是請(qǐng)用學(xué)過的電學(xué)知識(shí)判斷下列說法正確的是 （ ） A. A. 電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全 B. B. 制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好 C. C. 小鳥停在單根高壓輸電線上會(huì)被電死小鳥停在單根高壓輸電線上會(huì)被電死 D. D. 打雷時(shí)，呆在汽車?yán)锉却粼谀疚堇镆ｋU(xiǎn)打雷時(shí)，

12、呆在汽車?yán)锉却粼谀疚堇镆ｋU(xiǎn) B 2 2關(guān)于靜電平衡，下列說法中正確的是關(guān)于靜電平衡，下列說法中正確的是( ( ) ) A A當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上任意兩當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上任意兩點(diǎn)間的電勢一定相等點(diǎn)間的電勢一定相等 B B當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，其外表面附近的當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，其外表面附近的電場方向一定與導(dǎo)體的表面垂直電場方向一定與導(dǎo)體的表面垂直 C C絕緣體也有靜電平衡狀態(tài)絕緣體也有靜電平衡狀態(tài) D D達(dá)到靜電平衡時(shí)，電荷分布在導(dǎo)體的外表達(dá)到靜電平衡時(shí)，電荷分布在導(dǎo)體的外表面面 ABD 3 3在絕緣板上放有一個(gè)不帶電的金箔驗(yàn)電在絕緣板上放有一個(gè)不帶電的金箔驗(yàn)電器器A A和一

13、個(gè)帶正電荷的空腔導(dǎo)體和一個(gè)帶正電荷的空腔導(dǎo)體B B，下列實(shí)，下列實(shí)驗(yàn)方法中能使驗(yàn)電器箔片張開的是驗(yàn)方法中能使驗(yàn)電器箔片張開的是 ( )( ) A A用取電棒用取電棒( (帶絕緣柄的導(dǎo)體棒帶絕緣柄的導(dǎo)體棒) )先跟先跟B B的的內(nèi)壁接觸一下后再跟內(nèi)壁接觸一下后再跟A A接觸接觸 B B用取電棒先跟用取電棒先跟B B的外壁接觸一下后再跟的外壁接觸一下后再跟A A接觸接觸 C C用絕緣導(dǎo)線把驗(yàn)電器跟取電棒的導(dǎo)體部用絕緣導(dǎo)線把驗(yàn)電器跟取電棒的導(dǎo)體部分相連，再把取電棒與分相連，再把取電棒與B B的內(nèi)壁接觸的內(nèi)壁接觸 D D使驗(yàn)電器使驗(yàn)電器A A靠近靠近B B BCD 4 4一個(gè)不帶電的空心金屬球，在它的

14、球心處放一個(gè)不帶電的空心金屬球，在它的球心處放一個(gè)正點(diǎn)荷。圖中的哪一個(gè)能正確表示其電場分一個(gè)正點(diǎn)荷。圖中的哪一個(gè)能正確表示其電場分布的情況布的情況 ( )( ) B 5 5、把原來不帶電的金屬球殼、把原來不帶電的金屬球殼B B的外表面接地，將的外表面接地，將一個(gè)帶正電的小球一個(gè)帶正電的小球A A從小孔中放入球殼內(nèi)，但不從小孔中放入球殼內(nèi)，但不與與B B發(fā)生接觸，達(dá)到靜電平衡后，則（發(fā)生接觸，達(dá)到靜電平衡后，則（ ） A. A. 球殼球殼B B的空腔中場強(qiáng)處處為零。的空腔中場強(qiáng)處處為零。 B. B. 球殼球殼B B不帶電。不帶電。 C. C. 球殼球殼B B的內(nèi)，外表面電勢相等。的內(nèi)，外表面電勢

15、相等。 D. D. 球殼球殼B B的電勢為零。的電勢為零。 A B 6、如圖所示，把原來不帶電的金屬球殼、如圖所示，把原來不帶電的金屬球殼B的外的外表面接地，將一帶正電的小球表面接地，將一帶正電的小球A從小孔中放入從小孔中放入球殼內(nèi)，但不于球殼內(nèi)，但不于B發(fā)生接觸，達(dá)到靜電平衡后，發(fā)生接觸，達(dá)到靜電平衡后，則：則： A、B的空腔內(nèi)電場強(qiáng)度為零的空腔內(nèi)電場強(qiáng)度為零 B、B不帶電不帶電 C、B的內(nèi)外表面電勢相等的內(nèi)外表面電勢相等 D、B帶負(fù)電帶負(fù)電 B的外部電場強(qiáng)度為零嗎？的外部電場強(qiáng)度為零嗎？ 7 7在一個(gè)導(dǎo)體球殼內(nèi)放一個(gè)電量為在一個(gè)導(dǎo)體球殼內(nèi)放一個(gè)電量為Q Q的點(diǎn)電荷，用的點(diǎn)電荷，用E E表示

16、球殼外任一點(diǎn)的場表示球殼外任一點(diǎn)的場強(qiáng)，則強(qiáng)，則( )( ) A A當(dāng)當(dāng)Q Q在球殼中央時(shí)，在球殼中央時(shí)，E E0 0 B B不論不論Q Q在球殼內(nèi)何處，在球殼內(nèi)何處，E E一定為零一定為零 C C只有當(dāng)只有當(dāng)Q Q在球心且球殼接地時(shí)，在球心且球殼接地時(shí)，E E0 0 D D只要球殼接地，不論只要球殼接地，不論Q Q在球殼內(nèi)何在球殼內(nèi)何處，處，E E一定為零一定為零 D 8、如圖所示為一空腔球形導(dǎo)體如圖所示為一空腔球形導(dǎo)體(不帶電不帶電)，現(xiàn)將一個(gè)帶正，現(xiàn)將一個(gè)帶正電荷的小金屬球電荷的小金屬球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，圖中放入腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，圖中a、b、c三點(diǎn)的電場強(qiáng)度三點(diǎn)的電場強(qiáng)度E和電

17、勢和電勢 的關(guān)系是的關(guān)系是( ) AEaEbEc， BEa=EbEc， CEa=Eb=Ec， DEaEcEb， abcabcabcabcD 9、 將懸掛在細(xì)線上的帶將懸掛在細(xì)線上的帶 正電的小球正電的小球A放在不帶電的放在不帶電的 固定的金屬空心球殼固定的金屬空心球殼C內(nèi)內(nèi) (不和球壁接觸不和球壁接觸)，另有一個(gè)，另有一個(gè) 懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電的懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電的 小球小球B，如圖所示，于是有，如圖所示，于是有( ) AA往左偏離豎直方向，往左偏離豎直方向，B往右偏離豎直方向往右偏離豎直方向 BA的位置不變，的位置不變，B往右偏離豎直方向往右偏離豎直方向 CA往左偏離豎直方向，往左偏離豎直

18、方向，B的位置不變的位置不變 DA和和B的位置都不變的位置都不變 B 1010如圖所示，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷如圖所示，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A A和和B B，電荷量分，電荷量分別為別為Q Q和和2 2Q Q，它們相距，它們相距L L。如果在兩點(diǎn)電荷連線的中。如果在兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)點(diǎn)O O有一個(gè)半徑為有一個(gè)半徑為r r(2(2r rL L) )的空心金屬球，且球心位于的空心金屬球，且球心位于O O點(diǎn)，則球殼上的感應(yīng)電荷在點(diǎn)，則球殼上的感應(yīng)電荷在O O點(diǎn)處的場強(qiáng)大小點(diǎn)處的場強(qiáng)大小 方向方向 12KQ/L2 A B 1111、如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放、如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場中，導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下敘在正電荷形成的電場中，導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下敘說法正確的是說法正確的是 A AA A、B B兩點(diǎn)場強(qiáng)相等，且都為零兩點(diǎn)場強(qiáng)相等，且都為零 B BA A、B B兩點(diǎn)的場強(qiáng)不相等兩點(diǎn)的場強(qiáng)不相等 C.C.感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加場強(qiáng)的大小為感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加場強(qiáng)的大小為EAEBEAEB D D當(dāng)電鍵當(dāng)電鍵K K閉合時(shí)，電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w移動(dòng)閉合時(shí)，電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w移動(dòng) AD