2017年导与练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

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人教版高中物理选修3-1课件:17《静电现象应用》(共22张)

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4. 静电平衡状态下导体上电荷分布 (1)导体内部没有净电荷,净电荷分布在导体的外表面 (2)在导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没 有电荷。
均匀球形导体
带电导体的等势面
点拨 (1)金属导体建立静电平衡状态的时间是非常短暂的。 (2)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,指的是外电场E0与导体两侧的感应电荷产生 的电场E的矢量和为0。 (3)地球是一个极大的导体,可认为处于静电平衡状态,所以它是一个等势体。这是我们可以 选大地做零电势体的一个原因。
尖端放电 1. 空气的电离
导体尖端电荷密度很大,电场很强,带电粒子在强电场的作用下剧烈运动撞击空气分子, 从而使分子的正负电荷电离的现象.
2. 尖端放电 在强电场作用下,物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端,弯曲很厉害处)附近,等势面密,
电场强度剧增,致使这里空气被电离而产生气体放电现象,称为电晕放电,而尖端放电为电晕放 电的一种,专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。
人教版高中物理选修 3-1课件:17《静电 现象应用》(共22张)
回顾与思考
电场最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。 把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中,金属导体中的自由电子会如何运动? 结果如何呢?
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学习目标
静电平衡状态下导体的电场 1.静电感应现象
把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为 E0的电场中,导体内的自由电子在静电力的作用 下逆着电场线定向移动,在AB面出现负电荷, 在CD面出现等量正电荷,这种现象就是静电感 应现象。
2. 静电平衡状态
导体中自由电荷在电场力作用下将发生 定向移动.

2017-2018学年高中物理(人教版选修3-1)教学同步课件 第1章 7 静电现象的应用

2017-2018学年高中物理(人教版选修3-1)教学同步课件 第1章 7 静电现象的应用

二、尖端放电 静电屏蔽 导学探究 (1)避雷针是利用尖端放电保护建筑物的一种设施,其原理是什么? 答案 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的运动,把空气中的气体分子撞“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 .中性的分子电离后变 成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子 .这些带电粒子在强电场 的作用下加速,撞击空气中的分子,使它们进一步电离,产生更多的带电 粒子.那些所带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,这相当于导体从尖端失去电荷.
2.处于静电平衡状态下导体的特征
(1)内部的电场__________ 处处为零 . (2)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 . (3)整个导体是个 等势体 ,它的表面是个_________. 等势面
3.静电平衡时,导体上的电荷分布特点: (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(单位面积的电荷量) 越大 , 凹陷的位置几乎没有电荷.
第一章 静电场
7 静电现象的应用
学习目标 1.知道什么是静电平衡状态,能说出静电平衡产生的条件. 2.掌握静电平衡状态下的导体特点. 3.了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用.
内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
1
知识探究
一、静电平衡状态下的导体 导学探究 如图1所示,不带电的金属导体放到电场中,导体 内的自由电子将发生定向移动,使导体两端出现等 量异号电荷.请思考下列问题: (1) 自由电子定向移动的原因是什么?定向移动的 方向如何? 答案 自由电子受外加电场的电场力作用而移动,向着 与电场相反的方向定向移动. 图1

人教版高中物理选修3-1 第一章 第7节 静电现象的应用 课件2 (共32张PPT)

人教版高中物理选修3-1 第一章 第7节 静电现象的应用 课件2 (共32张PPT)

2.静电屏蔽的应用
电子仪器外套金属网罩;通讯电缆外包一层金属箔。
屏蔽服里面有金属丝网 高压屏蔽服
五、静电的应用与防止
静电复印、打印
飞机的放电刷
汽车尾部的铁链
“闪电侠”实 验
静电除尘
静电喷涂
达标演练
1.当导体达到静电平衡时,场强方面的特征 C 是( )
A.外电场E0消失
B.感应电荷产生的电场E′为零
金属中含有大量游离的自由电子
思考:若把一个不带电导体放入电场E0中,导体中 的自由电子将如何运动?
E0
一、静电平衡状态下导体的电场
一、静电平衡状态下导体的电场
1.静电平衡状态
E0
导体内电场强度
E0
' E
+ 外电场强度 + + 感应电荷电场强度 + + 0 + + +
E
' E E0 E 0
人民教育出版社 高二年级 | 选修3-1
第一章 · 静电场
7 . 静电现象 的应用
复习回顾 1. 电场最基本的性质是什么?
对放入电场中的电荷有力的作用 Nhomakorabea2、自然界有哪几种起电方式?其中感应起电 的本质是什么?
摩擦起点、感应起电、接触起电。 导体中的自由电荷在带电体的作用下重新分布
3、金属导电的实质是什么?
(1)静电平衡
当导体中的电荷静止不动,从而场强分布不随时 间变化时,导体就达到了静电平衡。
(2)静电平衡状态
导体中(包括表面)没有电荷的定向移动的状态, 叫做静电平衡状态。
(3)静电平衡的条件
处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零。 内部场强处处为零

人教版高中物理选修3-1课件:第1章 第7节 静电现象的应用

人教版高中物理选修3-1课件:第1章 第7节 静电现象的应用

想一想 处于静电平衡状态下的导体,内部的电场处处为0,是不是外部的电场也为0? 答案:不是,外部有原来的电场. 二、导体上电荷的分布 阅读教材第25页“导体上电荷的分布”部分,大致说出分布的两个特点. 1.处于静电平衡状态的导体,内部没有电荷,电荷只分布在 . 2.在导体外表面,越尖锐的位置电荷的密度(单位面积的电荷量) , 的位置几乎没有电荷. 想一想 若没有外部电场,导体上的电荷也只分布在导体的表面吗? 导体的外表面 答案:是的.由于同种电荷间的排斥,所有电荷都会被“挤”到外表面. 越大 凹陷
【思考与讨论2】 导体两面聚集的正负电荷对导体内部空间的电场会有哪些影响? 教师暂不提问,放开让学生自由发挥演讲.最后,教师对照图(丙)和(丁),从以下几方 面整理思维过程. (1)导体两面聚集的正负电荷会产生怎样新的电场E′?不断聚集的正负电荷会使新 电场E′的大小如何变化?E′与E0叠加的矢量和是增强还是减弱? (2)新电场E′的大小会超过E0吗?自由电子会永远向左移动吗?最终,导体内部各点 的合电场大小为多少? 答案: (1)聚集的正负电荷产生与E0方向相反的新电场E′.E′是增大的.E′与E0叠加 的矢量和是减弱的. (2)E′的大小不会超过E0,自由电子不会永远向左移动,导体内部各点的合电场最终 为零. 【教师总结】 当导体内的自由电子不再发生定向移动时,导体达到静电平衡状态. 处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零.
第7节 静电现象的应用
(教师参考) 一、教学目标 知识与技能 1.知道静电感应产生的原因,理解什么是静电平衡状态 2.理解静电平衡时,电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零 3.知道静电屏蔽及其应用 过程与方法 通过分析静电感应产生的原因,使学生理解静电平衡状态 情感态度与价值观 通过本节的学习,使学生关心自然现象,并利用所学知识适应自然、利用自然规律 为社会服务

人教版高中物理选修31课件:第一章 静电场 7 静电现象的应用

人教版高中物理选修31课件:第一章 静电场 7 静电现象的应用
有c、d两点,则下列说法错误的是
(
A.导体上a、b两端的电势高低关系是φa=φb
B.导体上a、b两端的电势高低关系是φa<φb
C.导体内部c、d两点的场强大小关系是Ec=Ed=0
图1-7-7
D.感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec'>Ed'≠0
)
自我检测
[答案] B
[解析]枕形导体达到静电平衡后整个导体是个等势体,内部场强处处为零,选项A、
态,感应电荷在圆盘中A点激发的
应电荷在圆盘中A点所激发的附加场强E'的方
附加场强E'应与-Q在A点产生的
向的是图1-7-6中的
场强等大反向,选项A正确.
图1-7-6
(
)
自我检测
4. (静电现象)如图1-7-7所示,将一不带电的绝缘枕形导体P放在正电荷Q形成的
电场中,导体P的a、b两端分别带上了等量的负电荷与正电荷,另外,导体内部还
接地的大金属板,A为金属板内一点,B为金属板左侧
外表面上一点,下列对金属板上的感应电荷分别在A
点和B点产生的场强方向的判断正确的 (
)
A.感应电荷在A点的场强沿E1方向
B.感应电荷在A点的场强沿E2方向
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
图1-7-2
学习互动
[答案] BC
[解析]金属板内的电场强度处处为0,则感应电荷的电场与点电荷的电场等大反
向,即感应电荷在A点的场强沿E2方向,选项B正确;金属板表面的电场强度垂直于
金属板表面向外,即感应电荷的电场与点电荷的电场的合场强垂直于金属板向左,
则感应电荷在B点的场强可能沿E3方向,选项C正确.

人教版高二物理选修3-1第一章:1.7 静电现象的应用(共22张PPT)

人教版高二物理选修3-1第一章:1.7 静电现象的应用(共22张PPT)

思考①
导体处于静电平衡状态时,

为什么内部场强处处为零?
如果静电平衡时导体内部的电场不为0, 那么自由电子就会在库仑力的作用下做 定向移动,那就不是静电平衡状态了。
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1、金属导体的微观结构 如何?
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1、什么是静电感应现象?静电感应的实质是 什么?
A
B
电荷在物体 内部转移
C
2、是什么力使导体中的正负电荷分开,电荷重 新分布稳定后,导体表面和内部有电荷移动吗?
+
外电场强度
感应电荷电场强度 E0
E
Байду номын сангаас
E0
E'
0
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(1)静电平衡状态导体的特点
①处于静电平衡状态的导体,内部场强处处 为零。
②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跟该点的表面垂直。
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高中物理选修31(人教版)课件:第一章 第7节 静电现象的应用


A.导体腔内任意点的电场强度 B.导体腔内任意点的电势 C.导体外表面的电荷量 D.导体空腔内表面的电荷量 解析:静电平衡状态下的导体内部电场强度处处为 零,且内表面不带电,故选项 A、D 正确.
由于导体接地,故整个导体的电势为零,选项 B 正 确.导体外表面受带电体 Q 的影响,所带电荷不为零, 故选项 C 不正确.
2.把一个电学仪器放在_封__闭___的金属壳(网)里,即 使壳(网)外有电场,由于_壳__内__电__场__强__度___保持为零,外电 场对壳(网)内的仪器也不会_产__生__影__响___的现象叫静电屏 蔽.
3.尖端放电和静电屏蔽的应用、防止: (1)尖端放电: ①应用:_避__雷__针___是利用尖端放电避免雷击的一种设 施.
(2)A 点和 B 点电场强度均为零,EA=EB=0. (3)利用电场线分布可知 A 端分布密,E′A>E′B.
(4)AB 导体处于负电荷的电场中,其电势低于大地的 零电势,负电荷要从 AB 流向大地,则导体带正电,与 A、 B 哪端接地无关.
(5)A 端和 B 端等势,电荷不放电
避雷针是利用尖端放电保护建筑物的一种设施,其原 理是什么?
提示: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的运 动,把空气中的气体分子撞“散”,
也就是使分子中的正、负电荷分离.这个现象叫作空气的电 离.中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正 电的离子,这些带电粒子在强电场的作用下加速,撞击空气中的 分子,使它们进一步电离,产生更多的带电粒子,那些所带电荷 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,这相当于导体从尖端失去电荷.
②导体壳接地后,如图乙所示,导体壳外的正电荷 被大地负电荷中和,正电荷出现在地球的另一端无穷远 处,空间电场起于场源正电荷终于导体壳内表面负电荷, 导体壳内外表面之间及导体外部电场强度处处为零,导 体外部空间不受内部电场影响.

【人教版】高中物理选修3-1:1.7《静电现象的应用》ppt课件

▪ 【答案】 D
▪ 【方法总结】
▪ (1)研究静电屏蔽问题时,应首先判断金 属壳是否接地.
▪ (2)若金属壳不接地,金属壳内部空间不 受壳外部电场的影响.
▪ (3)若金属壳接地,壳内部电场对壳外空 间没有影响.

变式训练 3-1 (2014·保定一模)“从
生活走向物理,从物理走向社会”是现
代物理教与学的宗旨,下列有关物理与
题型 1
静电平衡的理解和辨析

如图所示,在孤立点电荷+Q的
电场中,金属圆盘A处于静电平衡状
态.若金属圆盘平面与点电荷在同一平面
内,试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形
成的附加电场的三条电场线(用实线表示,
要求严格作图).
▪ 【解析】 导体A处于静电平衡状态,因 此内部每点的合场强都为零,即导体A内 的每一点,感应电荷产生的电场强度都与 点电荷+Q在该点的电场强度大小相等、 方向相反,即感应电荷的电场线与点电荷 +Q的电场线重合,且方向相反(注意: 图中的虚线是为了确定A内的实线而画出 的,并不表示A外部的电场线).

变式训练 4-1 在两块带等量异性电
荷的平行金属板M、N之间,垂直于金属
板放置一个原来不带电的金属棒AB,如
图所示.当达到静电平衡后,以下说法
中正确的是( )
▪ A.金属棒上A端电势高于B端电势
▪ B.金属棒上A、B两端电势相等
▪ C.由于静电感应,金属棒的A端带正电 荷
▪ D.由于静电感应,金属棒的A端带负电 荷
▪ 【答案】 如图所示.
▪ 【方法总结】
▪ (1)明确研究对象是否达到静电平衡状 态.
▪ (2)判断导体两端的电荷分布及所产生的 电场方向,可由静电感应现象判知同种电 荷被尽可能排斥到远处,异种电荷被尽可 能吸引到近处.

高中物理人教版选修3-1课件:1.7静电现象的应用 (共23页)

第七节
静电现象的应用
一.静电平衡状态 导体内的自由电子不再发生 定向移动 的状态,叫做静电平衡状态.
二、静电平衡的特点
1、处于静电平衡状态下的导体,内部的场强 处处为零。
2、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。 3、导体外表面处场强方向必跟该点的表 面垂直。
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 可以选大地做零电势体的一个原因。
四、静电屏蔽现象
四、静电屏蔽 1.现象:一个金属导体壳(网罩)能把壳 外电场遮住,使壳内部不受外电场影响,这 种现象叫静电屏蔽. 2.原理:静电屏蔽的原理是静电感应与 静电平衡.
3.两种情况 (1)金属壳内部不受外部影响 如图1-7-3甲所示,使带电的金属球 靠近验电器,由于静电感应,验电器的箔片 张开,这表示验电器受到了外电场的影响.
图1-7-1
(2)如图1-7-2所示,当把两个或多个 原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时, 就可把它们看作是一个大导体(整体观), 有些问题中所提到的“用手接触某导体”其 实就是导体通过人体与大地构成一个大导体.
图 1- 7- 2
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.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,地球往往是新导体的远端.
图1-7-3
如果事先用金属网罩把验电器罩住,如 图乙所示,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 应出等量的异种电荷,其电场线如图1-7- 4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.

高中物理 1.7静电现象的应用课件 新人教版选修3-1

导体在电场中发生静电感应现象,感应电荷的电场与原电 场叠加,使导体内部各点的合电场_等__于__0__,导体内的自由电子 不再_发__生__定__向__移__动__的状态。
3. 静电平衡状态的特征 (1)处于静电平衡状态的导体,内部的场强_处__处__为__零___。 (2)处于静电平衡状态的导体,外部表面附近任何一点的场 强方向必跟该点的表面_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 为等__势__面__。
电场,因与原来的电场反向,叠加的结果是使原电场强度逐渐 减弱,直至导体内部各点的合电场强度等于零为止,此时导体 内的自由电子不再发生定向移动,处于一个平衡状态,我们就 说导体达到了静电平衡状态。
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。
[完美答案] A
感应电荷场强的求解思路 (1)先求解外电场在该处场强的大小和方向。 (2)再利用导体内部合场强处处为零和电场的叠加原理,求 解感应电荷在该处的场强,此场强与外电场的场强大小相等,方 向相反。
下列说法正确的是( ) A. 处于静电平衡的导体,由于导体内的电场强度为零,所 以导体内的电势也为零 B. 处于外电场中的静电平衡的导体,由于附加电场的出现, 导体内的原电场变为零 C. 处于外电场中的静电平衡的导体,由于附加电场和原电 场相互抵消,导体内的电场变为零,但导体表面的电场不为零, 且与表面垂直
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。
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