人教版 (新课标)选修37 静电现象的应用课前预习ppt课件
展开学习目标:1.知道静电平衡现象,理解处于静电平衡状态的导体的特点.2.通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点.重点难点:尖端放电和静电屏蔽的原因及在实际中的应用.易错问题:对外电场、感应电场、合电场的关系认识不清.
一、静电平衡状态下导体的电场1.静电平衡状态导体内的自由电子不再发生的状态,叫做静电平衡状态.
2.静电平衡特点(1)处于静电平衡状态的导体,内部场强 (2)处于静电平衡状态的整个导体是个 ,它的表面是个 .
1.一导体处于静电平衡状态,导体外部有一电荷,它对导体内部某点产生的场强为零吗?
【思考·提示】 1.不为零.在某点产生的场强与没有导体在该点产生的场强一样.
二、导体上电荷的分布1.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的 .2.在导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度 ,凹陷的位置几乎.
2.导体表面电荷一定均匀分布吗?什么样导体表面电荷均匀分布?【思考·提示】 2.不一定.球形导体.
三、尖端放电1.电离现象:空气中的气体分子在带电粒子的高速撞击下,分子中正负电荷的现象.2.尖端放电:导体尖端的电荷吸引空气中与它符号相反的电荷,尖端上的电荷被 而失去电荷,这个现象叫做尖端放电.四、静电屏蔽 处在电场中的空腔导体,由于内表面 ,所以空腔内 ,这种现象叫做静电屏蔽.
一、静电平衡导体的电荷分布特点1.内外表面分布不同,电荷都分布在外表面,导体内部没有电荷.2.受导体的形状影响,不光滑处电荷密度大.3.“远近端”电荷的电性相反,电量相等.
(1)如图1-7-1所示,处于静电平衡状态的导体,离场源电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷,即“远同近异”.图1-7-1
(2)如图1-7-2所示,当把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时,就可把它们看作是一个大导体,有些问题中所提到的“用手接触某导体”其实就是导体通过人体与大地构成一个大导体.
一个孤立的带电体,在自身所带电荷的电场中,处于静电平衡状态,具有静电平衡的所有特点.人与大地都是导体,在人摸(触)导体的过程中,带电体、人、大地组成一个新导体,地球往往是新导体的远端.
二、对静电平衡的进一步理解1.静电平衡的特点:(1)导体内部场强处处为零.(2)电荷只能分布在导体的外表面;电场垂直于导体的外表面;整个导体是一个等势体,外表面是一个等势面.
2.静电平衡的实质导体发生了静电感应现象,感应电荷在导体内部产生一个附加电场E′,跟外加电场E反向,使自由电荷同时又受到F′=E′q的电场力,随着导体两端的感应电荷不断积累,E′逐渐增大,当E′=E时,导体内合场强为零,自由电荷所受合力为零,这时导体中无自由电荷定向移动,即导体达到了静电平衡状态.
1.静电平衡时,电荷在导体表面的分布往往是不均匀的,越是尖锐的地方,电荷分布越密,附近的电场强度越大.2.导体表面的场强不为零,且方向与表面垂直.
三、对静电屏蔽的理解1.现象:一个金属导体壳(网罩)能把壳外电场遮住,使壳内部不受外电场影响,这种现象叫静电屏蔽.2.原理:静电屏蔽的原理是静电感应与静电平衡.
3.两种情况(1)金属壳内部不受外部影响如图1-7-3甲所示,使带电的金属球靠近验电器,由于静电感应,验电器的箔片张开,这表示验电器受到了外电场的影响.图1-7-3
如果事先用金属网罩把验电器罩住,如图乙所示,验电器的箔片就不张开,即使把验电器和金属网罩连接起来,箔片也不张开.这表明金属网罩能把外电场挡住,使罩内不受外电场的影响.
(2)接地的封闭导体壳,内部电场对外部没影响如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷+q.由于静电感应,导体壳内外表面感应出等量的异种电荷,其电场线如图1-7-4甲所示.当把导体壳接地后,+q在壳内的电场对壳外空间就没有影响了,如图乙所示.
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