【教學(xué)課件】高中物理靜電現(xiàn)象的應(yīng)用

第七節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用平頂山市第二中學(xué)：王蕊真人實驗一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場情景：把導(dǎo)體放入電場會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象?(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？討論線索：【問題】(2)什么是靜電感應(yīng)?(3)靜電感應(yīng)過程中導(dǎo)體內(nèi)存在幾個電場？每個電場怎樣變化?(4)什么是靜電平衡狀態(tài)?導(dǎo)體內(nèi)自由電子不再定向移動的狀態(tài)

——靜電平衡狀態(tài)一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零導(dǎo)體是等勢體,表面為等勢面問題5處于靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特征？地球是一個極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個等勢體。這是我們可以選大地做零電勢體的一個原因。E0應(yīng)用一:靜電屏蔽由于靜電感應(yīng)，可使金屬網(wǎng)罩或金屬殼內(nèi)的場強為零，相當(dāng)于遮擋了外界電場對它內(nèi)部的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。靜電屏蔽現(xiàn)象靜電屏蔽的應(yīng)用思考1：有線電視線與普通導(dǎo)線有什么區(qū)別？能否用普通導(dǎo)線代替有線電視專用線？靜電屏蔽的應(yīng)用超高壓帶電作業(yè)的工人德爾工作服要用包含金屬絲的織物制成。三條輸電線上方還有兩根導(dǎo)線與大地相連，形成一個稀疏金屬“網(wǎng)”，將高壓線屏蔽起來。思考2：你有沒有遇到過在家里用手機打電話信號不好的情況？為什么?

鋼筋混凝土的框架式結(jié)構(gòu)提高抗震能力的同時也對信號起到一定的屏蔽作用。防輻射孕婦服收音機拓展：電磁輻射屏蔽屏蔽問題6：電荷在導(dǎo)體上的分布是怎樣的呢？均勻球形導(dǎo)體是不是這樣分布呢？二，導(dǎo)體上電荷的分布導(dǎo)體內(nèi)部有無電荷？實驗2：研究空腔導(dǎo)體內(nèi)外表面的電荷現(xiàn)象:甲:A的箔片張角逐漸增大乙:A的箔片始終沒有張開結(jié)論1:導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷,電荷分布在導(dǎo)體的外表面二，導(dǎo)體上電荷的分布為什么？二，導(dǎo)體上電荷的分布實驗：法拉第圓筒實驗結(jié)論2:導(dǎo)體表面越尖銳的位置電荷越密集,凹陷的位置幾乎沒有電荷情景：尖端電荷密集，常會發(fā)生什么情況？實驗孤立帶點體

尖端電荷密，電場強度大

使殘留帶電粒子劇烈運動

粒子撞擊使空氣分子電離正電荷奔向尖端與其中和相當(dāng)于尖端把負(fù)電荷釋放到空氣中問題7：什么是尖端放電？思考3：尖端放電在生活中有哪些應(yīng)用？避雷針燃?xì)庠詈腿細(xì)鉄崴鞯碾娮狱c火裝置針尖形狀古今的避雷針I(yè)避雷針的原理I學(xué)以致用：閃電防護雷鳴電閃時在室外的人，為防雷擊，應(yīng)當(dāng)遵從四條原則．人長得高還是一件非常痛苦的事情．一，人體應(yīng)盡量降低自己，以免作為凸出尖端而被閃電直接擊中，所以：二，人體與地面的接觸面要盡量縮小以防止因“跨步電壓”造成傷害．所謂跨步電壓是雷擊點附近，兩點間很大的電勢差，如若人的兩腳分得很開，分別接觸相距遠(yuǎn)的兩點，則兩腳間形成較大的電位差，有強電流通過人體使人受傷害。思考：小鳥停在單根高壓線上為什么電不死?解析：三，不可到孤立大樹下和無避雷裝置的高大建筑體附近，不可手持金屬體高舉頭頂．四，不要進入水中，因水體導(dǎo)電好，易遭雷擊．總之，應(yīng)當(dāng)?shù)捷^低處，雙腳合攏地站立或蹲下，以減少遭遇雷的機會．閃電防護揭秘礦泉水瓶：煙囪中藥艾條：煙霧鋸條：放電極易拉罐：吸塵極創(chuàng)作過程煙塵顆粒靜電除塵科學(xué)就在我們身邊，加油??！讓我們共同努力！遠(yuǎn)離霧霾，重獲藍(lán)天。共勉知識構(gòu)建一、靜電平衡狀態(tài)1、概念：內(nèi)外均無電荷定向移動2、特點：內(nèi)部場強為零，等勢體3、應(yīng)用：靜電屏蔽二

、

靜電平衡時,導(dǎo)體上電荷分布1、凈電荷分布在外表面且尖端密2、應(yīng)用：尖端放電

（二）收集資料：靜電的危害及預(yù)防課外活動（一）分組制作靜電除塵器判天地之美，析萬物之理學(xué)好物理，改變世界2010年高考試題15.請用學(xué)過的電學(xué)知識判斷下列說法正確的是（）A.電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全B.制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好C.小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死D.打雷時，呆在汽車?yán)锉却粼谀疚堇镆ｋUB

解析：電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋，可以對人體起到靜電屏蔽作用，使人安全作業(yè)。因為塑料和油摩擦容易起電，產(chǎn)生的靜電荷不易泄漏，形成靜電積累，造成爆炸和火災(zāi)事故。一輛金屬車身的汽車也是最好的“避雷所”，一旦汽車被雷擊中，它的金屬構(gòu)架會將閃電電流導(dǎo)入地下。輕松練習(xí)1．當(dāng)導(dǎo)體達到靜電平衡時，場強方面的特征是（

）A．外電場E0消失

B．感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場E′為零C．導(dǎo)體內(nèi)部的合場強E為零

D．導(dǎo)體表面和內(nèi)部的合場強均為零C2．將原來不帶電的絕緣導(dǎo)體B移近帶負(fù)電的絕緣導(dǎo)體A，如1-93所示，以下說法正確的是：（）A．導(dǎo)體B上各點的場強大小相等B．導(dǎo)體A內(nèi)部的場強一定為零C．導(dǎo)體B的左端電勢比右端電勢高D．導(dǎo)體B上的感應(yīng)電荷在它的C點所形成的場強一定不為零ＢＤ解析：

A錯．導(dǎo)體B上內(nèi)部各點的場強大小為零，但是外部場強大小不相等B對．導(dǎo)體A內(nèi)部的場強一定為零。因為電荷分布在外表C錯．導(dǎo)體B的左端電勢和右端電勢一樣高，是等勢體D對．導(dǎo)體B上的感應(yīng)電荷在它的C點所形成的場強一定不為零，因為它和A的電場合場強疊加為零。３：如圖，長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電量為q的點電荷放在距棒左端為R的某點.當(dāng)達到靜電平衡時，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點處產(chǎn)生的場強的大小為多大?1.導(dǎo)體自身帶電處于靜電平衡，下列說法中正確的是()A.導(dǎo)體內(nèi)部場強是0，所以電勢也是0B.電荷只分布在外表面，曲率半徑小的地方場強大，所以電勢高C.電荷只分布在外表面，電場線一定和外表面處處垂直D.以上說法均不正確C鞏固練習(xí)２.把原來不帶電的金屬球殼B的外表面接地，將一個帶正電的小球A從小孔中放入球殼內(nèi)，但不與B發(fā)生接觸，達到靜電平衡后，則（）

A.球殼B的空腔中場強處處為零。

B.球殼B不帶電。

C.球殼B的內(nèi)，外表面電勢相等。

D.球殼B的電勢為零。

ＣＤＢＡ解析：A錯，空腔內(nèi)部電場不為零。B錯，球殼內(nèi)表面由于靜電感應(yīng)，要帶負(fù)電荷。C對，處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，是個等勢體，其上電勢處處相等。D對，通常以大地為零電勢，由于球殼與大地構(gòu)成一個整體，相當(dāng)于一個大導(dǎo)體，所以電勢處處相等，是個等勢體。所以電勢都為零。3、如圖，為一空腔球形導(dǎo)體（不帶電）現(xiàn)將一個帶正電的小球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時，圖中a,b,c三點的場強大小關(guān)系是（）A.Ea>Eb>EcB.Ea=Eb>EcC.Ea=Eb=EcD.Ea>Ec>EbDbca思考：abc三點電勢有什么關(guān)系？Фa>Фb>Фc主要原因是這么幾個方面（站在高壓線上的小鳥，是站在同一根電線上的，并聯(lián)電路）

第一，雙腳站立時，由于小鳥兩腳間距離很短，分得的電壓也就相對很少。

第二，雙腳站立時候，相對于電線，小鳥身體電阻要大得多，尤其爪子上面有角質(zhì)層，電阻太大，相當(dāng)于電線在小鳥兩腳間形成短路，所以通過小鳥的電流很小不過，如果鳥兒的身體同時接觸到兩根電線，或者站在電線上的鳥在不絕緣的電桿或架上磨嘴巴，就會有電流從鳥兒身上流過，使它觸電身亡。正因為如此，人們在