高中物理第1章静电场1.7静电现象的应用课件新人教版选修3_1

人教版选修 3-1 第一章《静电场》第7节静电现象的应用(共19张PPT)

①导体内部场强处处为零； ②处于静电平衡状态的导体问题3：任意两点间还会有电势差是个等势体，其表面是个等吗？势面。
高中物理 | 静电现象的应用
验证一：导体内部场强为零
铝板
金属笼
验电羽
高中物理 | 静电现象的应用
一、静电平衡
E2
2.静电平衡特点：
E1=E2
E合=0
E1
问题4：孤立的带电导体能够达到静电平衡吗？ ③导体内部没有净电荷，净
I
避雷针的原理
I
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静电除尘
烟尘颗粒
电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极被收集。
高中物理 | 静电现象的应用
尖端放电的应用
电火花打点计时器
汽车发动机的火花塞
燃气灶的点火器
高中物理 | 静电现象的应用
二、静电现象的应用
2.静电屏蔽
由于静电感应，可使金属网罩或金属壳内的场强为零，相当于遮挡了外界电场对它内部的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
谢谢！
高中物理
高中物理 | 静电现象的应用
验证三：带电体尖端电荷密
尖端金属体
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二、静电现象的应用
1.尖端放电
尖端电荷密，电场强度大使残留带电粒子剧烈运动
粒子撞击使空气分子电离
正电荷奔向尖端与其中和
相当于尖端把负电荷释放到空气中
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避雷针
高中物理 | 静电现象的应用
高中物理 | 静电现象的应用
二、静电现象的应用
2.静电屏蔽
电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层铅皮等。
高中物理 | 静电现象的应用

【金版教程】2014年高中物理第一章《第7节静电现象的应用》课件新人教版选修3-1

如果事先用金属网罩把验电器罩住，如图 (b)所示，验电器的箔片就不张开，即使把验电器和金属网罩连接起来，箔片也不张开．这表明金属网罩能把外电场挡住，使罩内不受外电场的影响．
(2)接地的封闭导体壳，内部电场对外部没影响如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷＋ q.由于静电感应，导体壳内外表面感应出等量的种电荷．其电场线如图(a) 所示，当把导体壳接地后，＋q 在壳内的电场对壳外空间就没有影响了，如图(b)所示．
A．A 端接一下地，导体将带正电荷 B. A 端接一下地，导体将带负电荷 C．枕形导体的 A 端电势低，B 端电势高 D．导体上的感应电荷在导体内部产生的场强为零
答案：B
解析：将枕形导体接地，则枕形导体带负电，故 A 项错，B 项对．枕形导体处在静电平衡状态，是一个等势体，A 端与 B 端的电势相等，故 C 项错；小球 Q 和枕形导体的感应电荷在枕形导体内部的合场强为零，故 D 项错．
2. 对静电平衡的三点理解 (1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动． (2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的． (3)导体达到静电平衡后内部场强处处为零，是指外电场与导体两端的感应电荷产生的电场的合场强为零．
3. 条件内部电场处处为零，即 E 内＝0. 由于静电感应，在导体两侧出现等量异种感应电荷，感应电荷在导体内部形成与电场 E0 反向的电场 E′，在导体内任一点 E′＝－E0，使得合电场强度 E 内＝0.
答案：B
解析：静电平衡，则内部场强为零，电荷量增加，瞬间再次平衡，使场强仍为零．
知识点二
静电平衡电荷分布
2. 如图所示，将一个带正电的小球 Q 放在本身不带电的枕形导体 AB 靠近 A 端一侧，由于静电感应，枕形导体的 A、B 两端分别出现“－”、“＋”感应电荷．则以下说法中正确的是 ( )

高中物理第一章 9 第7节静电现象的应用课件新人教版选修3-1

[解析] A 在空心金属球内，由于静电感应，使得 C 外表面带正电，BC 相互吸引，所以 B 向右偏；而金属空腔可以屏蔽外部电场，所以 B 的电荷对空腔 C 的内部无影响，即 AB 之间无相互的静电力，所以 A 位置不变． [答案] A
3．静电平衡状态的特征 (1)处于静电平衡状态的导体，内部的电场强度__处__处__为__0____．
(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的电场强度方向必与这点的表面_垂__直___． (3)处于静电平衡状态的整个导体是个___等__势___体____，导体的表面是个___等__势__面_____．
(1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外互不影响． (2)空腔导体不接地，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电场对腔外空间产生影响．
(2019·湖南衡阳高二期中)如图所示，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(始终不与球接触)，现将一个悬挂在绝缘细线上的带负电的小球 B 放在 C 附近，待稳定后，以下说法正确的是( ) A．A 对 B 无静电力作用，B 对 A 无静电力作用 B．A 向左偏离竖直方向，B 向右偏离竖直方向 C．A 对 B 的静电力向左，B 对 A 的静电力向右 D．A 的位置不变，B 的位置也不变
②自由电子要向电场 E0 的反方向做定向移动，并在导体的一个侧面聚集，使该侧面出现负电荷，而相对的另一侧出现“过剩” 的等量的正电荷，导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷，如图乙所示． ③等量异种电荷在导体内部形成与电场强度 E0 反向的电场强度 E′，在导体内任一点的电场强度可表示为 E 内＝E0＋E′，因附加电场 E′总与外电场 E0 方向相反，叠加的结果削弱了导体内部的电场，随着导体两侧感应电荷的继续增加，附加电场 E′增强，合电场强度 E 内将逐渐减小，当 E 内＝0 时，自由电子的定向移动也就停止了，这时就达到了静电平衡状态，如图丙所示．

1.7静电现象的应用课件(人教版选修3-1) (1)

靠近金属网罩,验电器的箔片是否张开?此现象说明了
什么?
提示：①金属网罩不带电，罩内小球带正电，将验电器靠近金属网罩，验电器箔片张开.
②此现象说明网罩内带电体产生的电场能使外界受到
影响.
(2)如图所示，原来金属网罩不带电,罩内小球带正电, 现把金属网罩接地,则验电器的箔片是否张开?此现象
说明了什么?此现象的本质是什么?
负电.因此，空心球C外壁和带电小球B是异种电荷，所
以B受C球的吸引往右偏离竖直方向.而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场，使小球A不受外电场的作用，它的位置不变.
【典例3】如图所示，在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别
为-Q和+2Q，它们相距为l.如果在两点电荷连线的中点
O有一个半径为r(2r<l)的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为____，方向 ____.
带电的金属球壳？
【解析】因为静电平衡时，导体所带电荷分布在外表面，故可以让带电小球和金属导体壳内壁相接触. 答案：见解析
6.（5分）一个空心金属球A带5×10-4 C的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球B带有2×10-4 C的正电荷，将B
球放入A球壳内与内壁接触，静电平衡后，A、B球分别
带的电荷量为：QA=____，QB=____.
电荷中和.（这相当于导体从尖端失去电荷）
2.探究分析下列两个问题. (1)如图所示使带正电的金属球靠近验电器,验电器的
箔片是否张开?此现象说明了什么?
提示：①使带正电的金属球靠近验电器，验电器的箔片张开. ②此现象说明了验电器受到附近带电体的影响.
(2)现用一个金属网罩把验电器罩住,再让带电金属球靠近验电器，如图所示,验电器的箔片是否张开?此现象说明了什么?此现象的本质是什么?

高中物理课件1.7静电现象的应用新人教选修31

...
• 点评：静电可以被人们利用，目前，静电的应用已有多种，如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等方面，但依据的物理原理几乎都是让带电的物质微粒在静电力作用下奔向并吸附到电极上。
...
• 随着人们生活水平的提高，各种家用电器日益走入我们的居家生活，而家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰。由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响。心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重。过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。我们平时生活中就应当采取措施，有效防止静电，下列可行的是( )
• 静电屏蔽现象的分析与应用
• 下图中P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在哪些情况下，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引( )
...
• 解析：小纸屑是绝缘体，当处于电场中时，虽不会像导体一样出现电 ... 荷的定向移动，但内部的极性分子也会在电场力的作用下移动，使异种电荷一端更靠近施感电荷，因而也会受到施感电荷的吸引力。A中由于静电屏蔽，P的电场影响不到导体N的内部，即N内部无电场，所以S 不会被吸引，A正确。B中N没有接地，P的电场会影响到N的外部，即S 处有电场，S会被吸引。C中P和S都处于导体N的外部，S处有电场，会被吸引。D中N被接地，内部电场不影响导体外部，即S处无电场，不会被吸引，D正确。 • 答案：AD
...
• ③净电荷在导体表面分布不均匀，导体表面尖锐处电荷分布密集，平滑处电荷分布稀疏，凹陷处几乎没有电荷，如图乙所示：
...
• [特别提醒](1)一个孤立的带电体，在自身所带电荷的电场中，处于静电平衡状态，具有静电平衡的所有特点。 • (2)人与大地都是导体，在人摸(触)导体的过程中，带电体、人、大地组成一个新导体，达到静电平衡状态。

人教版高中物理选修3-1 第1章-第7节-静电现象的应用(课件)(共23张PPT)

外的 M 、 N 两点分别放置一个电荷量为+Q 的点电荷，A为导体内一点，MA⊥AN，A、N位于同一水平线上，且MA=AN=r。求枕形金属导体上的感应电荷产生的电场在A点处的电场强度E。
kQ 【解析】由点电荷的电场强度公式 E= 2 ，得：+Q 和+Q 的两个点电荷在 A 点产生的 r
电场强度都为： E=
(2)防止：静电屏蔽也可带来不利的影响．如通讯工具在钢筋结构建筑中接收信号较弱；宇宙飞船返回地球大气层时，与大气层的高速摩擦，在飞船周围形成一层等离子体，对飞船产生静电屏蔽作用，导致
飞船和地面控制中心的通信联络暂时中断．
【特别提醒】
(1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产
生影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外
【特别提醒】
(3)导体达到静电平衡后，内部场强处处为
零是指原电场的电场强度E0与导体两端感应电荷
产生的场强E′的合场强为零．
(4)应该注意静电感应与感应起电的区别和
联系，感应起电是运用静电感应现象使物体起电
的一种方法，而静电感应则是电场中导体两端暂
时出现等量相反电荷的现象．
【典型例题】如图所示，在枕形金属导体
2．静电屏蔽的两种情况
(1)金属壳内部不受外部影响如图：把验电器靠近带电体，箔片会张开，但如果把验电器置于金属网罩内，再靠近带电体，箔片不再张开，说明网罩内不受外电场的影响。
(2)接地的封闭导体壳，内部电场对外部没有影响如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷＋q。由于静电感应，导体壳内外表面感应出等量的异种电荷。其电场线如图(甲)所示，当把导体壳接地后，＋q在壳内的电场对壳外空间就没有影响了，如图(乙)所示。
第1章第7节

高中物理人教版选修3-1 第一章第7节静电现象的应用(共11张PPT)

1、导体内部场强处处为0；导体外靠近其表面地方
的场强处处与表面垂直
“情感温暖人心,感恩心系天下”摄影大赛策划方案
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一、活动目的:
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赞助单位:
课件
十、工作安排
1.前期准备 :
宣传工作 :由宣传部负责绘制海报并张贴于校道及宿舍区;召集各班班长开会,传达
具体内容。在由各班班长在各班级广泛宣传并做好班级摄影爱好同学积极参与工
作。
确定作者作品:为方便展览顺利进行,需为作者整理好出展照片,以便展览紊条有序
。
安排相关同学布置场地。
进行展Leabharlann 前准备,冲洗照片,将所需备齐。
2.展览过程
对本次摄影展的效果总结。
十二、奖项设置
宣传所用:
主题横幅 1条￥50
电脑喷绘海报1 张￥50
手绘海报 5张纸
2、导体是一个等势体，导
体的表面是一个等势面
2022年3月23日星期三
3
导体上电荷的分布
1、导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面

高中物理人教版选修3-1+第一章+第7节+静电现象的应用+课件3+(共22张PPT)

征是( C )
• A．外电场E0消失 • B．感应电荷产生的电场E′为零 • C．导体内部的合场强E为零 • D．导体表面和内部的合场强均为零
• 2.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是
(B)
• A.云层中所带的电荷被避雷针通过导线导入了大地
• B.避雷针的尖端向云层放电,中和了云层中的电荷
• C.云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生的电荷被导入大地
1.7 静电现象的应用
复习回顾
• 1.电场的重要性质是：对放入电场中的电荷有__力_的__作__用___。
• 2、使物体带电的三种方式_摩__擦__起__电____、 __接__触__起_电____ 、_感__应__起_电____。
• 3．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__场__力__作用下定向移动，而使导体两端出现_等__量_异__种__电__荷的现象．
• D.以上解释都不正确
• 3.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 ）
• 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处场强的方向由a指向b
•1、书籍是朋友,虽然没有热情,但是非常忠实。2022年2月16日星期三2022/2/162022/2/162022/2/16 •2、科学的灵感，决不是坐等可以等来的。如果说，科学上的发现有什么偶然的机遇的话，那么这种‘偶然的机遇’只能给那些学有素养的人，给那些善于独立思考的人，给那些具有锲而不舍的人。2022年2月2022/2/162022/2/162022/2/162/16/2022 •3、书籍—通过心灵观察世界的窗口.住宅里没有书,犹如房间里没有窗户。2022/2/162022/2/16February 16, 2022 •4、享受阅读快乐，提高生活质量。2022/2/162022/2/162022/2/162022/2/16

高中物理第1章第7节静电现象的应用课件新人教版选修3-1

图甲所示．
当把球壳接地后，壳外表面感应的正电荷在静电力作用下流入大栏
目
地(实际是大地的电子在电场作用下通过接地的导线流到球壳面上与
链接
壳外表面的正电荷中和)，使球壳外表面没有电荷，壳外空间就没有
电场了，于是网罩内带电体对外界的影响就随之消除．壳内＋q 的电
场不会受到球壳外界电场的任何影响，这样就出现图乙所示的情
第7节静电现象的应用
ppt精选
1
学习目标
1．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．
栏
目
2．通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点．
链
接
3．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．
ppt精选
2
知识点一静电平衡状态下导体的电场
接
可以发现：图甲中，验电器的箔片张开；图乙中，验电器的箔
片不张开．这说明，金属网罩能把外电场挡住，使罩内不受外电场
的影响．
ppt精选
8
(2)静电屏蔽的另一种情况：接地的封闭的导体壳内部电场对壳
外空间没有影响．如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷＋q，
由于静电感应，导体壳内外表面感应出等量的异种电荷，其电场线如
电小球P在M点产生的场强大于在N点产生的场
强．而导体内部的合场强处处为零，那么导体上的感
应电荷在M点产生的附加电场的场强就大于在N点产
栏目
生的附加电场的场强，故选项C正确，D错误．
链接
答案：AC
ppt精选
15
►变式训练
1．一个金属球原来不带电，现沿着球的直径的延长线放

人教版高中物理选修3-1 第一章第7节静电现象的应用 (共28张PPT)

解 :点电荷Q产生的场强与
感应电荷无关
E
k
Q r2
,
A
R
EoE
r
Q
方向沿QO指向O
注意：E、E`和E合的区别 E由外电场决定，E`=E，E合=0
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E是点电荷Q产生的电场（即外电场），E`是
感应电荷产生的电场
（附加场），E合是两个电场叠加后的合电场
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例2：如图所示，把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不于B发生接触，达到静电平衡后，则：
-
E'
-
-
E'
-
E'
-
2、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.
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-
-
-
-
E0
- E'
-
-
3、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 .
++++ -- --
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结论：导体处于静电平衡状态时，