江苏省南京化学工业园区高中物理 1.7静电现象的应用课件 新人教版选修31.ppt

u ed 任意电场 wab qu 匀强电场 wab qed 容易导电的物体叫导体 问题1导体有什么特征 导体中存在大量自由电荷 问题2常见导体有哪些 举例说明 金属 石墨 人体 大地 酸碱盐溶液 问题3不带电导体放入电场中 其中的自由电荷有什么特点 放入电场中的导体 其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向作定向移动 致使导体的两端分别出现等量的正 负电荷 这种现象叫静电感应现象 近异远同 感应电荷 静电感应现象中 导体不同部分出现的净电荷 净 bd 问题1金属导体的微观结构如何 问题2导体处于电场中时 自由电子会怎样移动 问题3自由电子会在什么地方积聚 问题4电子积聚会出现怎样的结果 问题5最终出现什么现象 对于放入电场中的导体 思考下列问题 上述过程可以用三处状态图描述 自由电荷在电场力作用下移动 感应电荷建立电场 感应电荷电场与原电场叠加 电场中导体内 包括表面上 自由电荷不再发生定向移动的状态叫做静电平衡状态 导体内部场强处处为零导体是等势体 表面为等势面导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直 例1如图一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上 右侧放置一个电荷量为 q的点电荷 点电荷距金属球表面的最近距离为2r 1 标出金属球在静电平衡后左右两侧带电符号 2 由于静电感应而在金属球上出现了电荷 它们也在空间激发电场 这些感应电荷在球心激发的电场强度大小等于多少 方向如何 3 如果用导线的一端接触球的左侧 另一端接触球的右侧 导线是否能将球两侧的电荷中和 为什么 1 如图 方向沿球心o与 q连线 指向 q 3 不会出现中和现象因为金属球是等势体 左右两侧电势相等 电荷不会在这两间移动 例2如图所示 在真空中把一个导体向带负电的小球慢慢靠近 不接触 的过程中 下列说法中正确的是 a b端的感应电荷越来越多b 导体内的电场强度越来越大c 导体的感应电荷在m点产生的场强恒大于在n点产生的场强d 感应电荷在m n两点产生的场强相等 ac 现象 甲 a的箔片张角逐渐增大乙 a的箔片始终没有张开 结论 导体内部没有电荷 电荷分布在导体的外表面 现象 从c处取电荷时 验电器张大 结论 导体表面越尖锐的位置电荷越密集 凹陷的位置几乎没有电荷 导体内部无净电荷 电荷只分布在导体的外表面 在超导体表面 越尖锐的位置 电荷的密度 单位面积上的电荷量 越大 凹陷位置几乎没有电荷 导体尖端电荷密度大 空气中残留带电粒子剧烈运动 正负电荷奔向异种电荷 应用 避雷针 带电雷雨云 现象 电晕 尖端放电会导致高压设备上电能损失 所以高压电器设备中导体表面应该尽量做得光滑一些 夜间高压电线周围有时会现出一层绿色光晕 电晕 原因 微弱的尖端放电现象 例3一个带绝缘座的空心金属球a带有4 10 8c的正电荷 有绝缘柄的金属小球b带有2 10 8c的负电荷 使b球和a球的内壁接触 如图所示 则a b各带电量为 a qa 10 8c qb 10 8cb qa 2 10 8c qb 0c qa 0 qb 2 10 8cd qa 4 10 8c qb 2 10 8c b 空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住 使其不受外电场的影响 e 0 导体内腔不受外界影响 接地导体空腔外部不受内部电荷影响 e 0 e 0 e 0 e 0 静电屏蔽形成的本质 静电感应与静电平衡 电学仪器和电子设备外面金属罩通讯电缆外层金属套 电力工人高压带电作业 全身穿戴金属丝网制成的衣 帽 手套 鞋