高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 静电的防止与利用教案配套课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 静电的防止与利用教案配套课件ppt，共33页。PPT课件主要包含了静电感应，静电平衡，静电屏蔽，尖端放电等内容，欢迎下载使用。
在带电的鸟笼里，鸟儿为什么仍能安全无恙？运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地面，这又是为什么呢？
1．导体放进电场中，近端出现与施感电荷 的感应电荷，远端出现与施感电荷 的感应电荷，这种现象叫 ．2．当放入电场中的导体中(包括表面)没有电荷的定向移动时，则导体达到 状态．3．金属网罩(或金属包皮)能把外电场遮住，使内部不受外电场的影响，它们的这种作用叫 ．4．导体尖端的电荷密度 ，附近电场 ，使得空气 ，导致导体从尖端失去电荷的现象，叫 ．
静电感应：处于电场中的导体，由于电场力的作用，电荷出现重新分布的现象.
(1)静电平衡状态：导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态(2)特点：
(3)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，导体内部没有净电荷．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．(a)如左图所示，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”．
(b)如右图所示，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，就可把它们看做是一个大导体，有些问题中所提到的“用手触摸某导体”其实就是导体通过人体与大地构成一个大导体．特别提醒：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.
(1)导体球壳(或金属网罩)内达到静电平衡后，内部不受外部电场的影响，这种现象叫静电屏蔽．(2)静电屏蔽实质是利用了静电感应现象，使金属壳内的感应电荷的电场和外加电场矢量和为零，好像是金属壳将外电场“挡”在外面，即所谓的屏蔽作用，其实是壳内两种电场并存，矢量和为零而已．
特别提醒：将金属壳的外表面接地时，金属壳与大地构成一个长导体，当壳内存在电场时，壳内表面为近端，而地球的另一端为远端，这样可以使壳内的电场不影响壳外，对外起屏蔽作用．
举例说明静电屏蔽在日常生活中的应用．答案：一些精密的电表或电子设备外面所套的金属罩、通讯电缆外面包的一层铝皮，都是用来防止外界电磁场的干扰.
由于导体尖端的电荷密度很大，其附近电场很强，使得空气电离与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷，这个现象叫尖端放电．
6月24日强雷电袭击杭州，威力之猛近期少有．雷暴天气和雷击事件，引起了杭州市委、市政府的高度重视，要求有关部门加大防雷避雷知识的宣传，提高广大人民群众的防范意识，做好防雷工作，保障人民群众安全．假如在户外我们遭遇雷电，下列防雷措施可行的是(　　)
①在大树下避雷雨②停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨③不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔④在空旷地带，最好关掉手机电源A．①③　　　　　　　　 B．②③C．①④ D．③④
解析：表面具有突出尖端的导体，在尖端的电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电．因此不要在大树下避雨；别停留在山顶、山脊的凉亭等地方；快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔，身体的跨步越大，电压就越大，雷电也越容易伤人；在空旷地带使用手机通话，手机很有可能成为闪电的放电对象．答案：D
误区1：静电屏蔽中导体壳必须接地．点拨：①封闭导体壳内部电场不受壳外电荷或电场影响．封闭导体壳不论接地与否，内部电场都不受壳外电荷影响．②接地封闭导体壳外部电场不受壳内电荷的影响．
在天气干燥时用塑料梳子梳头发，梳子会吸引头发，有时还会听到响声．脱下尼龙衣服时，有时会听到响声，在黑暗中还能看到火花．这是什么现象，是怎样产生的？解析：这是一种常见的静电现象，是由于摩擦产生的，当电荷积累相当多时，带电物体之间会产生火花放电，我们就会看到火花，听到响声．
点评：静电现象在生产、生活中经常发生，有些是利用静电现象工作的，如静电复印、静电除尘等，有些则会造成危害需要消除．
在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生护士要穿由导电材料制成的鞋子和棉布外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了(　　)A．消除静电 B．除菌消毒C．应用静电 D．防止静电答案：A
如图所示，A、B为两个带等量异号电荷的金属球，将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间，则下列叙述正确的是(　　)
A．C棒的电势一定高于D棒的电势B．若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间，将有从y流向x的电子流C．若将B球接地，B所带的负电荷全部流入大地D．若将B球接地，B所带的负电荷还将保留一部分
解析：由下图所示的电场线方向可知A、B、C、D的电势高低为UA>UC>UD>UB.当用导线将C棒的x端与D棒的y端连接的瞬间，将有自由电子从电势低的D棒流向电势高的C棒，这时C与D已通过导线连接为一个导体了，静电平衡后，它们的电势相等，C的x端仍带负电，D的y端仍带正电，而C的右端及D的左端均不带电，即C右端的正电荷与D左端的负电荷中和掉了．
当将B球接地时，一部分自由电子从低于大地电势的B球上流向大地，而一部分电子受到D棒y端正电荷的吸引而保留在靠近y的近端处，如果把带正电的A球移走，接地的B球上的负电荷才全部流入大地．故选项A、B、D正确．答案：ABD
如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q，a、b点是金属板右侧表面的两点，其中a到＋Q的距离较小．下列说法正确的是(取大地电势为零)(　　)
A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电B．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电C．整个导体，包括表面上的a、b点，是一个等势体，且电势等于零D．a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点场强方向相同，但a点的场强比b点的场强要强(大)一些
答案：BCD解析：金属板接地时，右侧表面仍有感应负电荷，而且a点附近的电荷面密度(单位表面积的电荷量)比b点附近的电荷面密度要大些，场强要强(大)些，电场线也密一些；整个金属板是等势体，右侧表面是等势面，电场线与等势面垂直，可见a、b两点的场强方向都垂直指向右侧面，方向相同，选项D也正确.
将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与球接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，于是有(　　)
A．A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向B．A的位置不变，B向右偏离竖直方向C．A向左偏离竖直方向，B的位置不变D．A和B的位置都不变
解析：带正电的小球A放在不带电的空心球C内，由于静电感应，空心球外壳带正电，内壁带负电，因此B所在处有电场，所以B在电场力作用下向右偏靠近C；由于空心球能屏蔽B球的电场，所以，A所在处场强为零，故A球不受电场力，位置不变．答案：B
点评：注意电场的分布特点非常重要，C球金属壳内无电场，所以其内外没有力的直接联系，当B球靠近时，引起C球外壳的电荷分布的变化，但内表面负电荷分布仍然均匀．
下图中P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在哪些情况下，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引(　　)答案：AD
如图所示，一带负电的点电荷Q旁放一大金属板．试定性画出金属板的感应电荷在距板很近的一点P处产生电场强度的方向(P点与金属板之间的距离不可忽略不计)，并简要叙述作图的步骤和理由．
解析：先画出P点的合场强为垂直于板面向右；再画出点电荷Q在P点产生的场强，沿PQ连线指向Q；最后由平行四边形定则确定金属板上的感应电荷在P点产生的方向．如图所示．