7[1].靜電現(xiàn)象的應(yīng)用_ppt學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)171.靜電現(xiàn)象的應(yīng)用靜電現(xiàn)象的應(yīng)用_ppt3,3,什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象？什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象？第1頁(yè)/共29頁(yè)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)(1)(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？討論線索：討論線索：(2)(2)導(dǎo)體處于電場(chǎng)中自由電子會(huì)怎樣移動(dòng)導(dǎo)體處于電場(chǎng)中自由電子會(huì)怎樣移動(dòng)? ?(3)(3)自由電子會(huì)在什么地方積聚自由電子會(huì)在什么地方積聚? ?(4)(4)電子積聚會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果電子積聚會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果? ?(5)(5)最終出現(xiàn)什么現(xiàn)象最終出現(xiàn)什么現(xiàn)象? ?導(dǎo)體內(nèi)自由電子導(dǎo)體內(nèi)自由電子不再定向移動(dòng)不再定向移動(dòng)的狀態(tài)的狀態(tài) 靜電平衡狀態(tài)靜電平衡狀態(tài)第2

2、頁(yè)/共29頁(yè)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)u導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零u導(dǎo)體是等勢(shì)體導(dǎo)體是等勢(shì)體, ,表面為等勢(shì)面表面為等勢(shì)面u導(dǎo)體外部表面附近場(chǎng)強(qiáng)方向與導(dǎo)體外部表面附近場(chǎng)強(qiáng)方向與該點(diǎn)的表面垂直該點(diǎn)的表面垂直O(jiān)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特征：靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特征：第3頁(yè)/共29頁(yè)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u現(xiàn)象現(xiàn)象: :甲甲:A:A的箔片張角逐漸增大的箔片張角逐漸增大乙乙:A:A的箔片始終沒(méi)有張開(kāi)的箔片始終沒(méi)有張開(kāi)u結(jié)論結(jié)論: : 導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷, ,電荷分布在導(dǎo)體電荷分布在導(dǎo)體的外表面的外表面導(dǎo)體表面越尖銳的位置電

3、荷越密集導(dǎo)體表面越尖銳的位置電荷越密集, ,凹陷的位置幾乎沒(méi)有電荷凹陷的位置幾乎沒(méi)有電荷法拉第圓筒法拉第圓筒 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)第4頁(yè)/共29頁(yè)導(dǎo)體上電荷的分布導(dǎo)體上電荷的分布第5頁(yè)/共29頁(yè)思考：思考：電荷在導(dǎo)體外表面的分布又是怎樣的呢？電荷在導(dǎo)體外表面的分布又是怎樣的呢？均勻球形導(dǎo)均勻球形導(dǎo)體體第6頁(yè)/共29頁(yè)第7頁(yè)/共29頁(yè)ABD第8頁(yè)/共29頁(yè)第9頁(yè)/共29頁(yè)AQabc第10頁(yè)/共29頁(yè)4 4：帶電量分別為：帶電量分別為+Q+Q和和-Q-Q的兩個(gè)點(diǎn)電荷相距為的兩個(gè)點(diǎn)電荷相距為r r，在兩點(diǎn)，在兩點(diǎn)電荷之間放入一個(gè)不帶電的導(dǎo)體棒，如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體電荷之間放入一個(gè)不帶電的導(dǎo)體棒，如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到

4、靜電平衡后，感應(yīng)電荷在兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)達(dá)到靜電平衡后，感應(yīng)電荷在兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O O處產(chǎn)生處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為多大？方向怎樣？的場(chǎng)強(qiáng)大小為多大？方向怎樣？+Q-QOEEE 2212221rQ8kEEErQ4k)2r(QkEE解:方向水平向左方向水平向左第11頁(yè)/共29頁(yè)第12頁(yè)/共29頁(yè)注意：注意：（1 1）用導(dǎo)線把導(dǎo)體接地或用手觸摸導(dǎo)體）用導(dǎo)線把導(dǎo)體接地或用手觸摸導(dǎo)體時(shí)，可把導(dǎo)體和地球看成一個(gè)大導(dǎo)體時(shí)，可把導(dǎo)體和地球看成一個(gè)大導(dǎo)體（2 2）一般取無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零）一般取無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零。第13頁(yè)/共29頁(yè) 6、如圖，為一空腔球形導(dǎo)體（不帶電）現(xiàn)將、如圖，為一空腔球形導(dǎo)體（不帶

5、電）現(xiàn)將一個(gè)帶正電的小球一個(gè)帶正電的小球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡放入腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，圖中時(shí)，圖中a,b,c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是（三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是（ ）aEbEcB. Ea=EbEcC. Ea=Eb=EcD. EaEc EbDbca思考：思考：abc三點(diǎn)電勢(shì)有什么關(guān)系？三點(diǎn)電勢(shì)有什么關(guān)系？第14頁(yè)/共29頁(yè)尖端放電的原理是什么？尖端放電的原理是什么？導(dǎo)體尖銳部位的電荷特別密集，尖端附近的電場(chǎng)特別強(qiáng)，導(dǎo)體尖銳部位的電荷特別密集，尖端附近的電場(chǎng)特別強(qiáng)，會(huì)把空氣分子會(huì)把空氣分子“撞散撞散”，使分子中的正負(fù)電荷分離，這種，使分子中的正負(fù)電荷分離，這種現(xiàn)象叫電離?，F(xiàn)象叫電離。中性的分子電離后變成帶負(fù)

6、電的自由電子和帶中性的分子電離后變成帶負(fù)電的自由電子和帶正電的離子，這些帶電的粒子與導(dǎo)體尖端的電正電的離子，這些帶電的粒子與導(dǎo)體尖端的電荷異號(hào)粒子，由于被吸引而奔向尖端，與尖端荷異號(hào)粒子，由于被吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，這相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷上的電荷中和，這相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷。這個(gè)現(xiàn)象叫尖端放電。這個(gè)現(xiàn)象叫尖端放電。第15頁(yè)/共29頁(yè)尖端放電的原理有何應(yīng)用？尖端放電的原理有何應(yīng)用？避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施種設(shè)施第16頁(yè)/共29頁(yè)第17頁(yè)/共29頁(yè)（1 1）避雷針的原理：避雷針的原理：帶正（負(fù)）電的帶正（負(fù)）電的云層靠近避雷針時(shí)，

7、因同種電荷相互排斥云層靠近避雷針時(shí)，因同種電荷相互排斥，異種電荷相吸引，電子由大地流向避雷，異種電荷相吸引，電子由大地流向避雷針尖端（電子由避雷針尖端流向大地），針尖端（電子由避雷針尖端流向大地），避雷針上端留下異種電荷，當(dāng)電荷積累到避雷針上端留下異種電荷，當(dāng)電荷積累到一定程度時(shí)，通過(guò)尖端放電，逐漸中和云一定程度時(shí)，通過(guò)尖端放電，逐漸中和云層中的電荷。層中的電荷。（2 2）為了更好的應(yīng)用尖端放電原理中和云層中的電荷，為了更好的應(yīng)用尖端放電原理中和云層中的電荷，避雷針的上端做成幾股針尖狀避雷針的上端做成幾股針尖狀3.3.避雷針避雷針第18頁(yè)/共29頁(yè)第19頁(yè)/共29頁(yè)尖端放電尖端放電導(dǎo)體尖端電荷密度大導(dǎo)體尖端電荷密度大尖端周圍電場(chǎng)強(qiáng)尖端周圍電場(chǎng)強(qiáng)空氣中殘留帶電粒子劇烈運(yùn)動(dòng)空氣中殘留帶電粒子劇烈運(yùn)動(dòng)空氣電離空氣電離正負(fù)電荷奔向異種電荷正負(fù)電荷奔向異種電荷尖端失去電荷尖端失去電荷尖端放電尖端放電應(yīng)用應(yīng)用: :避雷針避雷針第20頁(yè)/共29頁(yè)第21頁(yè)/共29頁(yè)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(chǎng)強(qiáng)為網(wǎng)罩或金屬殼內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)為零，遮擋了外界電場(chǎng)對(duì)它零，遮擋了外界電場(chǎng)對(duì)它們的影響，這種現(xiàn)象叫做們的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽靜電屏蔽。第22頁(yè)/共29頁(yè)靜電屏蔽現(xiàn)象靜電屏蔽現(xiàn)象第23頁(yè)/共2