高中物理 第7节静电现象的应用参考课件 新人教版选修31.ppt

1 7静电现象的应用 知识回顾 1 静电感应 金属导体放在外电场e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 2 感应起电 利用静电感应的方法使物体带电的方法 思考 1 金属导体的微观结构如何 e 如果将金属导体放入电场中 3 自由电子会在什么地方积聚 2 自由电子怎样移动 思考 1 金属导体的微观结构如何 e e e合 e e 如果将金属导体放入电场中 2 自由电子怎样移动 4 电子的积聚会出现怎样的结果 3 自由电子会在什么地方积聚 思考 1 金属导体的微观结构如何 如果将金属导体放入电场中 2 自由电子怎样移动 5 最终会出现怎样的现象 e e合 0 4 电子的积聚会出现怎样的结果 3 自由电子会在什么地方积聚 电场中的导体 一 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 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 3 导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直 放入电场中的导体 最终会达到没有电荷定向移动的状态 这种状态叫静电平衡状态 一 静电平衡 结论 静电平衡时导体内部没有电荷 其电荷只分布在外表面 二 导体上的电荷分布 法拉第圆筒实验 结论 1 静电平衡时导体内部没有电荷 其电荷只分布在外表面 思考 电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢 结论 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 导体尖端附近的电场特别强 它会导致一个重要的后果 就是尖端放电 例如在导体尖端附近放一根点燃的蜡烛 当我们不断给导体充电的时候 火焰就好像被风吹动一样朝背离尖端的方向偏移 这就是尖端放电引起的后果 二 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 等电位面密 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 闪电防护 雷鸣电闪时在室外的人 为防雷击 应当遵从四条原则 一是人体应尽量降低自己 以免作为凸出尖端而被闪电直接击中二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因 跨步电压 造成伤害 所谓跨步电压是雷击点附近 两点间很大的电位差 如若人的两脚分得很开 分别接触相距远的两点 则两脚间便形成较大的电位差 有强电流通过人体使人受伤害 跨步电压图示 跨步电压图示 三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近 不可手持金属体高举头顶 四是不要进水中 因水体导电好 易遭雷击 总之 应当到较低处 双脚合拢地站立或蹲下 以减少遭遇雷的机会 几种 阅读与思考 阅读书本第26面有关静电屏蔽的内容 回答以下问题 1 什么叫做静电屏蔽 2 静电屏蔽一定要用密封的金属容器吗 举例说明 3 举出一些静电屏蔽的事例 四 静电屏蔽现象 flash 静电屏蔽的应用 静电屏蔽的应用 两位英国科学家在伦敦进行一次危险的电力学表演 根据表演计划 其中一名科学家将把另一位科学家关进一个铁笼子里 然后用数百万伏特的电流对其进行电击 鉴于表演的危险性 两名科学家事先都买好了价值1200万英镑的保险 英科学家将表演 特技 触摸百万伏高压电 网络新闻 1 导体自身带电处于静电平衡 下列说法中正确的是 a 导体内部场强是0 所以电势也是0b 电荷只分布在导体的表面 曲率半径小的地方场强大 所以电势高c 电荷只分布在导体的表面 电场线一定和外表面处处垂直d 以上说法均不正确 c 3 若将上题中球壳接地 电场分布又应是哪一图 2 一个不带电的空心金属球 在它的球心处放一个正电荷 其电场分布是图中的哪一个 b d 4 如图 为一空腔球形导体 不带电 现将一个带正电的小球a放入腔中 当静电平衡时 图中a b c三点的场强大小关系是 a ea eb ecb ea eb ecc ea eb ecd ea ec eb d b