高二物理競賽靜電場中的導(dǎo)體課件

兩條實(shí)驗(yàn)定律兩個(gè)出發(fā)點(diǎn)兩個(gè)基本性質(zhì)●電荷受力●電場力作功兩個(gè)物理量●電場強(qiáng)度●電勢(shì)能《靜電場》復(fù)習(xí)●庫侖定律●疊加原理●高斯定理●環(huán)路定理第六章靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)Conductorinelectrostaticfield在靜電場中總是存在導(dǎo)體或電介質(zhì)靜電場與靜電場中導(dǎo)體或電介質(zhì)之間有相互作用主要內(nèi)容有：靜電場中導(dǎo)體、電介質(zhì)電容器電介質(zhì)的極化有介質(zhì)時(shí)的高斯定理電場的能量6-1靜電場中的導(dǎo)體一、靜電平衡條件金屬導(dǎo)體有自由電子，作無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體中的自由電子在電場力的作用下作宏觀定向運(yùn)動(dòng)，引起導(dǎo)體中電荷重新分布而呈現(xiàn)出帶電的現(xiàn)象，叫作靜電感應(yīng)。1、靜電感應(yīng)1+++++++++感應(yīng)電荷+導(dǎo)體的兩個(gè)側(cè)面出現(xiàn)了等量異號(hào)的電荷。在導(dǎo)體的內(nèi)部建立一個(gè)附加電場。導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)E就是E1和E0的疊加。開始，E1

<E0

，導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)不為零，自由電子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，E’增大。到E1=E0即導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)為零，此時(shí)導(dǎo)體內(nèi)沒有電荷作定向運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。2、靜電平衡狀態(tài)2++++++++用電場表示導(dǎo)體內(nèi)部任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零；導(dǎo)體表面處的電場強(qiáng)度，與導(dǎo)體的表面垂直。3、靜電平衡條件3E內(nèi)=0E表表面用電勢(shì)表示：導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體；導(dǎo)體表面是等勢(shì)面。對(duì)于導(dǎo)體內(nèi)部的任何兩點(diǎn)A和B對(duì)于導(dǎo)體表面上的兩點(diǎn)A和BAB3、靜電平衡條件3等勢(shì)面++++++++++結(jié)論：導(dǎo)體內(nèi)部無凈電荷，電荷只分布在導(dǎo)體表面.高斯面實(shí)心帶電導(dǎo)體二、靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布

1、實(shí)心導(dǎo)體1

空腔內(nèi)無電荷時(shí)電荷分布在表面內(nèi)表面？外表面？空腔帶電導(dǎo)體高斯面2、空腔導(dǎo)體2若內(nèi)表面帶電，必等量異號(hào)

結(jié)論：空腔內(nèi)無電荷時(shí)，電荷分布在外表面,內(nèi)表面無電荷.與導(dǎo)體是等勢(shì)體矛盾－＋高斯面++++++++++空腔帶電導(dǎo)體

空腔內(nèi)有電荷時(shí)結(jié)論:空腔內(nèi)有電荷+q時(shí)，空腔內(nèi)表面有感應(yīng)電荷-q，外表面有感應(yīng)電荷+q．+高斯面qq-q空腔導(dǎo)體作扁圓柱形高斯面+++++++SSE:合場強(qiáng)注意

導(dǎo)體表面附近場強(qiáng)與電荷面密度的關(guān)系3結(jié)論：導(dǎo)體表面之外鄰近表面處的場強(qiáng)，與該處電荷面密度成正比，方向與導(dǎo)體表面垂直。

討論電荷均勻分布+++++++電荷非均勻分布+++++++++++++++

設(shè)均勻帶電導(dǎo)體球電荷面密度為，導(dǎo)體外表面附近任意點(diǎn)P點(diǎn)場強(qiáng)為，現(xiàn)將一負(fù)電荷移近導(dǎo)體球，P點(diǎn)場強(qiáng)是否變化？此時(shí)場強(qiáng)與電荷面密度是否還滿足嗎？

結(jié)論：球體表面變化，導(dǎo)體外表面附近場強(qiáng)變化，而仍然成立。導(dǎo)體表面電荷分布規(guī)律：++++++++++孤立導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，表面各處的面電荷密度與表面的曲率有關(guān)，曲率越大的地方，面電荷密度越大。

帶電導(dǎo)體尖端附近的電場特別大，可使尖端附近的空氣發(fā)生電離而成為導(dǎo)體產(chǎn)生放電現(xiàn)象．

尖端放電現(xiàn)象+++++++<電風(fēng)實(shí)驗(yàn)>

帶電導(dǎo)體尖端附近的電場特別大，可使尖端附近的空氣發(fā)生電離而