【导与练】2017年高中物理 第1章 静电场 第7节 静电现象的应用课件
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第七节静电现象的应用ppt页数:29
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第七节_静电现象的应用教案(经典)页数:5
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【精品课件(一)】第1章第7节--静电现象的应用页数:39
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静电现象及应用页数:6
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1-7静电现象的应用页数:16
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人教版选修31第一章静电场第7节静电现象的应用教学课件共19张PPT[可修改版ppt]
![人教版选修31第一章静电场第7节静电现象的应用教学课件共19张PPT[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s1/m/df18c122998fcc22bdd10d07.png)
E'
-
2、 导体两端出现感应 电荷,感应电荷在导体中 中产生反方向的附加场.
-
-
-
-
E0
- E'
-
-
3、感应电荷的电场增到 与外电场相等时，导体内 合场强为零。自由电荷的 定向移动停止 .
- E=0 E0 -
4、静电平衡：导体 中无电荷定向移动 的状态,就叫静电平 衡状态.
静电平衡
发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附 加电场E`和原电场E在导体内叠加为零，即E`=E 时，自由电子停止定向移动，这时导体所处的状 态叫静电平衡状态。
金1、属静导电体感内应部结构有什么特点？
把金属导体放在外电场E0中，由于导体内的自 由电子受电场力作用而定向移动，使导体表面出 现感应电荷的现象叫静电感应。
A
D
E0
B
C
2.静电平衡
-
-
---E0- Nhomakorabea-
-
1、导体中自由电荷 在电场力作用下将发 生定向移动.
电休-子止E' 会的无运动-下E' 去吗？ 为什么- ？ -
尖端放电的原理有何应用？
避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施
自主学习
各学习小组分别从生活中静电的应用、 生产中静电的应用、静电危害的防护等 角度收集有关实例
导法体拉上第电圆荷筒的实分验布:
21
用两个带有绝缘手柄的金 属小球分别接触带有电荷 的金属圆筒的内壁和外壁.
法拉第圆筒实验:
1
2
和外壁接触的小球使验电 器箔片张开,表明金属筒外 壁有电荷分布.
法拉第圆筒实验: 1
2 和内壁接触的小球 不能使验电器箔片 张开,表明金属筒内 壁没有电荷分布.
-
2、 导体两端出现感应 电荷,感应电荷在导体中 中产生反方向的附加场.
-
-
-
-
E0
- E'
-
-
3、感应电荷的电场增到 与外电场相等时，导体内 合场强为零。自由电荷的 定向移动停止 .
- E=0 E0 -
4、静电平衡：导体 中无电荷定向移动 的状态,就叫静电平 衡状态.
静电平衡
发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附 加电场E`和原电场E在导体内叠加为零，即E`=E 时，自由电子停止定向移动，这时导体所处的状 态叫静电平衡状态。
金1、属静导电体感内应部结构有什么特点？
把金属导体放在外电场E0中，由于导体内的自 由电子受电场力作用而定向移动，使导体表面出 现感应电荷的现象叫静电感应。
A
D
E0
B
C
2.静电平衡
-
-
---E0- Nhomakorabea-
-
1、导体中自由电荷 在电场力作用下将发 生定向移动.
电休-子止E' 会的无运动-下E' 去吗？ 为什么- ？ -
尖端放电的原理有何应用？
避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施
自主学习
各学习小组分别从生活中静电的应用、 生产中静电的应用、静电危害的防护等 角度收集有关实例
导法体拉上第电圆荷筒的实分验布:
21
用两个带有绝缘手柄的金 属小球分别接触带有电荷 的金属圆筒的内壁和外壁.
法拉第圆筒实验:
1
2
和外壁接触的小球使验电 器箔片张开,表明金属筒外 壁有电荷分布.
法拉第圆筒实验: 1
2 和内壁接触的小球 不能使验电器箔片 张开,表明金属筒内 壁没有电荷分布.
高中物理第一章第七节静电现象的应用课件
②静电平衡状态时的导体是个等势 体，它的表面是个等势面。
③处于静电平衡状态的导体表面上 任一点场强方向与该点表面垂直。
播放《法拉第圆筒实验2.flv法拉第圆 筒实验2.flv》
（二）导体上的电荷分布
法拉第圆筒实验
（二）导体上的电荷分布
法拉第圆筒实验
结论：平衡时导体内部没有电荷，其电荷只 分布在外表面。
在强电场作用下，物体曲率大的地方 （如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处） 附近，电场强度剧增，致使这里空气被电 离而产生气体放电现象，称为电晕放电。 而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端 附近空气电离而产生气体放电的现象。
[应用] 避雷针
（四）静电屏蔽
（四）静电屏蔽
1. 静电屏蔽：导体壳或金属网罩（无论 接地与否）可以把外部电场遮住，使其内部 不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
1. 如图所示，A带正
电，若导体C端接地，问
AB
C
B、C端各带什么电荷？
◆若此时断开C与地的连线， B、C端带什么 电荷？ 整个导体净余什么电荷？
◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？
练习：静电感应现象
-
+
E
2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？ （2）自由电子怎样移动？ （3）自由电子会在什么地方积聚？ （4）电子的积聚会出现怎样的结果？ （5）最终会出现怎样的现象？
- E合=0 +
E
播放《静电平衡状态1.swf》
（一）静电感应现象
（一）静电感应现象
放入电场中的导体，其内部的自由电 子在电场力的作用下向电场的反方向作定 向移动，致使导体的两端分别出现等量的 正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。
3. 静电屏蔽的应用
③处于静电平衡状态的导体表面上 任一点场强方向与该点表面垂直。
播放《法拉第圆筒实验2.flv法拉第圆 筒实验2.flv》
（二）导体上的电荷分布
法拉第圆筒实验
（二）导体上的电荷分布
法拉第圆筒实验
结论：平衡时导体内部没有电荷，其电荷只 分布在外表面。
在强电场作用下，物体曲率大的地方 （如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处） 附近，电场强度剧增，致使这里空气被电 离而产生气体放电现象，称为电晕放电。 而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端 附近空气电离而产生气体放电的现象。
[应用] 避雷针
（四）静电屏蔽
（四）静电屏蔽
1. 静电屏蔽：导体壳或金属网罩（无论 接地与否）可以把外部电场遮住，使其内部 不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
1. 如图所示，A带正
电，若导体C端接地，问
AB
C
B、C端各带什么电荷？
◆若此时断开C与地的连线， B、C端带什么 电荷？ 整个导体净余什么电荷？
◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？
练习：静电感应现象
-
+
E
2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？ （2）自由电子怎样移动？ （3）自由电子会在什么地方积聚？ （4）电子的积聚会出现怎样的结果？ （5）最终会出现怎样的现象？
- E合=0 +
E
播放《静电平衡状态1.swf》
（一）静电感应现象
（一）静电感应现象
放入电场中的导体，其内部的自由电 子在电场力的作用下向电场的反方向作定 向移动，致使导体的两端分别出现等量的 正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。
3. 静电屏蔽的应用
人教版高中物理选修31课件：第一章 静电场 7 静电现象的应用
有c、d两点,则下列说法错误的是
(
A.导体上a、b两端的电势高低关系是φa=φb
B.导体上a、b两端的电势高低关系是φa<φb
C.导体内部c、d两点的场强大小关系是Ec=Ed=0
图1-7-7
D.感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec'>Ed'≠0
)
自我检测
[答案] B
[解析]枕形导体达到静电平衡后整个导体是个等势体,内部场强处处为零,选项A、
态,感应电荷在圆盘中A点激发的
应电荷在圆盘中A点所激发的附加场强E'的方
附加场强E'应与-Q在A点产生的
向的是图1-7-6中的
场强等大反向,选项A正确.
图1-7-6
(
)
自我检测
4. (静电现象)如图1-7-7所示,将一不带电的绝缘枕形导体P放在正电荷Q形成的
电场中,导体P的a、b两端分别带上了等量的负电荷与正电荷,另外,导体内部还
接地的大金属板,A为金属板内一点,B为金属板左侧
外表面上一点,下列对金属板上的感应电荷分别在A
点和B点产生的场强方向的判断正确的 (
)
A.感应电荷在A点的场强沿E1方向
B.感应电荷在A点的场强沿E2方向
C.感应电荷在B点的场强可能沿E3方向
D.感应电荷在B点的场强可能沿E4方向
图1-7-2
学习互动
[答案] BC
[解析]金属板内的电场强度处处为0,则感应电荷的电场与点电荷的电场等大反
向,即感应电荷在A点的场强沿E2方向,选项B正确;金属板表面的电场强度垂直于
金属板表面向外,即感应电荷的电场与点电荷的电场的合场强垂直于金属板向左,
则感应电荷在B点的场强可能沿E3方向,选项C正确.
(
A.导体上a、b两端的电势高低关系是φa=φb
B.导体上a、b两端的电势高低关系是φa<φb
C.导体内部c、d两点的场强大小关系是Ec=Ed=0
图1-7-7
D.感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec'>Ed'≠0
)
自我检测
[答案] B
[解析]枕形导体达到静电平衡后整个导体是个等势体,内部场强处处为零,选项A、
态,感应电荷在圆盘中A点激发的
应电荷在圆盘中A点所激发的附加场强E'的方
附加场强E'应与-Q在A点产生的
向的是图1-7-6中的
场强等大反向,选项A正确.
图1-7-6
(
)
自我检测
4. (静电现象)如图1-7-7所示,将一不带电的绝缘枕形导体P放在正电荷Q形成的
电场中,导体P的a、b两端分别带上了等量的负电荷与正电荷,另外,导体内部还
接地的大金属板,A为金属板内一点,B为金属板左侧
外表面上一点,下列对金属板上的感应电荷分别在A
点和B点产生的场强方向的判断正确的 (
)
A.感应电荷在A点的场强沿E1方向
B.感应电荷在A点的场强沿E2方向
C.感应电荷在B点的场强可能沿E3方向
D.感应电荷在B点的场强可能沿E4方向
图1-7-2
学习互动
[答案] BC
[解析]金属板内的电场强度处处为0,则感应电荷的电场与点电荷的电场等大反
向,即感应电荷在A点的场强沿E2方向,选项B正确;金属板表面的电场强度垂直于
金属板表面向外,即感应电荷的电场与点电荷的电场的合场强垂直于金属板向左,
则感应电荷在B点的场强可能沿E3方向,选项C正确.
高中物理 第一章静电场第7节《静电现象的应用》参考1 新人教版选修31PPT课件
- E合=0 + E
一、静电平衡的特点
1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场 强处处为零。
2、处于静电平衡状态的整个导体是个 等势体，它的表面是个等势面。
3、导体外表面处场强方向必跟该点的 表面垂直。
地球是一个极大的导体，可以认为处于 静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是 我们可以选大地做零电势体的一个原因。
意见，也请写在上边
14
感谢聆听
The user can demonstrate on a projector or computer, or print the presentation and make iБайду номын сангаас into a film
讲师：XXXX
日期：20XX.X月
15
二、导体上的电荷分布：
法 拉 第 圆 筒 实 验
结论: 平衡时导体内部没有电荷，其电荷只分布在外表面.
思考： 电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？
均匀球形导体
三、尖端放电 导体尖端的电荷密度很大，附近的
电场特别强，它会导致一个重要的后果， 就是尖端放电。
在强电场作用下，物体曲率大的地方 (如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附 近，等电位面密，电场强度剧增，致使这 里空气被电离而产生气体放电现象，称为 电晕放电．而尖端放电为电晕放电的一种， 专指尖端附近空气电离而产生气体放电的 现象
应用：避雷针
四、静电屏蔽现象
静电屏蔽实验
Q&A问答环节
敏而好学，不耻下问。 学问学问，边学边问。
He is quick and eager to learn. Learning is learni ng and asking.
13
一、静电平衡的特点
1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场 强处处为零。
2、处于静电平衡状态的整个导体是个 等势体，它的表面是个等势面。
3、导体外表面处场强方向必跟该点的 表面垂直。
地球是一个极大的导体，可以认为处于 静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是 我们可以选大地做零电势体的一个原因。
意见，也请写在上边
14
感谢聆听
The user can demonstrate on a projector or computer, or print the presentation and make iБайду номын сангаас into a film
讲师：XXXX
日期：20XX.X月
15
二、导体上的电荷分布：
法 拉 第 圆 筒 实 验
结论: 平衡时导体内部没有电荷，其电荷只分布在外表面.
思考： 电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？
均匀球形导体
三、尖端放电 导体尖端的电荷密度很大，附近的
电场特别强，它会导致一个重要的后果， 就是尖端放电。
在强电场作用下，物体曲率大的地方 (如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附 近，等电位面密，电场强度剧增，致使这 里空气被电离而产生气体放电现象，称为 电晕放电．而尖端放电为电晕放电的一种， 专指尖端附近空气电离而产生气体放电的 现象
应用：避雷针
四、静电屏蔽现象
静电屏蔽实验
Q&A问答环节
敏而好学，不耻下问。 学问学问，边学边问。
He is quick and eager to learn. Learning is learni ng and asking.
13
2017年高中物理-第1章-静电场-第7节-静电现象的应用课件-新人教版选修3-1
第5页，共38页。
自主学习
课堂探究
达标测评
第6页，共38页。
自主学习
课前预习·感悟新知
(教师参考)
情境链接一
静电除尘器 雾霾天气严重影响人们的身体健康,静电除尘器用于粉尘较多的各种场所,能除去有 害的微粒,或者回收物资.静电除尘器的放电电极为负极,集尘电极为正极,静电 除尘器的强电场使烟气发生电离,粉尘在电场作用下与气流分离.电场的大小与 离电极的远近有什么样的关系?被电离后的粉尘将吸附在哪个电极上?
0.
(2)内部场强是两个场强的叠加,所以 E 感-E=0
E 感=E=k
r
答案:(1)0
q ,E
L 2
2
( 2)k
感与 q
E
方向相反,E ,方向向左
感的方向向左.
rL 2Βιβλιοθήκη 2 第22页，共38页。
针对训练 1:如图所示,将一不带电的绝缘枕形导体 P 放在正电荷 Q 的电 场中,导体 P 的 a,b 两端分别带上了感应负电荷与等量的感应正电荷,另 外,导体内部还有两点 c,d,则以下说法错误的是( B ) A.导体上 a,b 两端的电势高低关系是 a= b B.导体上 a,b 两端的电势高低关系是 a< b C.导体内部 c,d 两点的场强大小关系是 Ec=Ed=0 D.感应电荷在导体内部 c,d 两点产生的场强大小关系是 Ec>Ed≠0
静电屏蔽
当金属外壳达到静电平衡时, 内部 没有电场,因而金属的外 壳会对其 内部 起保护作用,使 它 内部 不受外部电场的影响
应用:电学仪器外面有金属壳, 野外高压线上方还有两条导线 与大地相连,都是利用静电屏蔽 现象消除外电场的影响
第11页，共38页。
自主检测
自主学习
课堂探究
达标测评
第6页，共38页。
自主学习
课前预习·感悟新知
(教师参考)
情境链接一
静电除尘器 雾霾天气严重影响人们的身体健康,静电除尘器用于粉尘较多的各种场所,能除去有 害的微粒,或者回收物资.静电除尘器的放电电极为负极,集尘电极为正极,静电 除尘器的强电场使烟气发生电离,粉尘在电场作用下与气流分离.电场的大小与 离电极的远近有什么样的关系?被电离后的粉尘将吸附在哪个电极上?
0.
(2)内部场强是两个场强的叠加,所以 E 感-E=0
E 感=E=k
r
答案:(1)0
q ,E
L 2
2
( 2)k
感与 q
E
方向相反,E ,方向向左
感的方向向左.
rL 2Βιβλιοθήκη 2 第22页，共38页。
针对训练 1:如图所示,将一不带电的绝缘枕形导体 P 放在正电荷 Q 的电 场中,导体 P 的 a,b 两端分别带上了感应负电荷与等量的感应正电荷,另 外,导体内部还有两点 c,d,则以下说法错误的是( B ) A.导体上 a,b 两端的电势高低关系是 a= b B.导体上 a,b 两端的电势高低关系是 a< b C.导体内部 c,d 两点的场强大小关系是 Ec=Ed=0 D.感应电荷在导体内部 c,d 两点产生的场强大小关系是 Ec>Ed≠0
静电屏蔽
当金属外壳达到静电平衡时, 内部 没有电场,因而金属的外 壳会对其 内部 起保护作用,使 它 内部 不受外部电场的影响
应用:电学仪器外面有金属壳, 野外高压线上方还有两条导线 与大地相连,都是利用静电屏蔽 现象消除外电场的影响
第11页，共38页。
自主检测
2017高中物理第1章静电场7静电现象的应用课件新人教版选修3_1
解析：根据电荷间的相互作用特点结合题目中现象图分析。
静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工件 上，而达到喷涂的目的，喷嘴与工件之间的电场是非匀强电场，选项 D错误； 由题图知，待喷涂工件带负电，所以涂料微料应带正电，选项A正确，B、C错 误。
点评：静电可以被人们利用，目前，静电的应用已有多种，如静电除尘、
外部，即S处无电场，不会被吸引，D正确。
点评：不接地的空腔物体可以屏蔽外界电场，接地的空腔物体可以屏蔽内 部的电场，其本质都是由于外界电场与感应电场叠加的结果，分析中应特别注
意分清原电荷产生的电场、感应电场以及叠加后的合电场。
〔变式 2〕 (多选)(枣庄市 2014～2015 学年高二上学期三校联考)如图所示， 电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业，电工全身穿戴带电作业用的 屏蔽服，屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装，下 列说法正确的是 导学号 50232162 ( BC ) A．采用金属材料编织的衣服目的是使衣服不易拉破 B．采用金属材料编织的衣服目的是利用静电屏蔽 C．电工穿上屏蔽服后，体内场强为零 D．电工穿上屏蔽服后，体内电势为零
〔即时讨论 1〕 判一判。 导学号 50232157 (1)静电平衡时，导体内的自由电子不再运动。( × ) (2)静电平衡时，导体内部场强为零。( √ (3)静电平衡时，导体电势为零。( × ) )
二、静电屏蔽
1．实质 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
知识自主梳理 重点难点突破 考点题型设计
易错案例剖析
课堂知识结构
随堂巩固提升 课 时 作 业
高中物理第一章静电场第7节静电现象的应用课件新人教版选修3_1
判一判 (1)处于静电平衡状态下的导体内部的外加电场 与附加电场的矢量和为零，即导体内部的电场强度处处为 零．( √ ) (2)静电平衡时，导体内部表现为电中性．电荷都分布在外表 面，导体内部没有净电荷．( √ ) (3)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，不具有静电平衡的特点．( × )
(1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产 生影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外互不影 响． (2)空腔导体不接地，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内 电场对腔外空间产生影响．
【题组过关】 1．(多选)(2018·天津高二检测)如图所示，一个 不带电的导体球 N，置于空心导体球 M 附近， 现将另一个带电荷量为 Q 的金属球放于空腔 导体 M 内，则( ) A．若 M 接地，N 上无感应电荷 B．若 M 不接地，且 M 原来不带电，N 上无感应电荷 C．若 M 不接地，且 M 原来不带电，N 上有感应电荷 D．若 M 不接地，且 M 原来带电，N 上一定有感应电荷
2．尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后 的异种离子与尖端的电荷__中__和__，相当于导体从尖端失去电 荷的现象． 3．静电屏蔽：静电平衡时，导体壳内空腔里的电场__处__处__为__0__， 外电场对壳内不会产生影响．
4．尖端放电和静电屏蔽的应用、防止 (1)尖端放电 ①应用：_避___雷__针__是利用尖端放电避免雷击的一种设施． ②防止：高压设备中导体的表面尽量__光__滑__会减少电能的损 失． (2)静电屏蔽的应用 ①电学仪器和电子设备外面会有金属罩，通讯电缆外面包一 层铅皮，可以防止外电场的干扰． ②电工高压带电作业时，穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、 鞋子，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业．
高中物理 第1章 第7节 静电现象的应用课件 新人教版选修3-1
图甲所示．
当把球壳接地后，壳外表面感应的正电荷在静电力作用下流入大 栏
目
地(实际是大地的电子在电场作用下通过接地的导线流到球壳面上与
链 接
壳外表面的正电荷中和)，使球壳外表面没有电荷，壳外空间就没有
电场了，于是网罩内带电体对外界的影响就随之消除．壳内＋q 的电
场不会受到球壳外界电场的任何影响，这样就出现图乙所示的情
第7节 静电现象的应用
ppt精选
1
学习 目标
1．通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电
平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特征．
栏
目
2．通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点．
链
接
3．了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、生产中的静电现
象．
ppt精选
2
知识点一 静电平衡状态下导体的电场
接
可以发现：图甲中，验电器的箔片张开；图乙中，验电器的箔
片不张开．这说明，金属网罩能把外电场挡住，使罩内不受外电场
的影响．
ppt精选
8
(2)静电屏蔽的另一种情况：接地的封闭的导体壳内部电场对壳
外空间没有影响．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
电小球P在M点产生的场强大于在N点产生的场
强．而导体内部的合场强处处为零，那么导体上的感
应电荷在M点产生的附加电场的场强就大于在N点产
栏 目
生的附加电场的场强，故选项C正确，D错误．
链 接
答案：AC
ppt精选
15
►变式训练
1．一个金属球原来不带电，现沿着球的直径的延长线放
高二物理-1课件 第一章 静电场 第7节《静电现象的应用》
通过视频，使学生对灯泡的发光原理产生兴趣，进一步了解生活中的静电现象
...
1. 静电感应：金属导体放在外电场 E 中,由于导体内的自由电子受电场 力作用而定向移动,使导体表面出现 感应电荷的现象叫静电感应。
F －
＋ ＋
－
－
E0
＋
2. 感应起电: 利用静电感应的方法使物体带电的方法。
...
1. 金属导体的微观结构如何？ 2. 如果将金属导体放入电场中自由电子怎 样移动？自由电子会在什么地方积聚？
q
水平向左
-
-
-
-
-
-
E
3. 电子的积聚会出现怎样的结果？
4. 最终会出现怎样的现象？
...
E合 = E–Eʹ EEʹ 合=0 +
E
一、静电平衡
...
放入电场中的导体，最终会达到没有电荷定 向移动的状态，这种状态叫静电平衡状态。
静电平衡的特点 . . .
1. 处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。 2. 处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面
. . . （2）接地导体空腔外部不受内部电场影响。如图，当空
腔接地时，外表面的感应电荷将因接地传给地球，外部电
场已消失，对外起到屏蔽作用。
...
静电屏蔽在实际生产和生活中经常利用，我们使用的
一些电子设备都要用金属外壳，就是要起到屏蔽作用。有 些设备的外壳需要接地，除了安全因素外，有的会产生电 场影响其他的元件，而接地后，仪器本身产生的电场就被 屏蔽了。
因为 B 电荷形成电场，金属球壳处于B 的电场中而达到静 电平衡状态，即球壳内部场强处处为零，而 A 在球壳内，所 处位置的合场强为零，故 A 不动，这种现象叫做静电屏蔽。
【物理】1.7静电现象的应用课件1(人教版选修3-1)概要
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 外表面
②在导体表面，越尖锐的地方，电荷密度 （单位面积上的电荷量）越大，凹陷的位 置几乎没有电荷。 尖端放电实验 避雷针
③带电导体周围的等势面和电场线 p19
0
三、静电屏蔽
屏蔽实验
①概念---空腔导体可以隔绝外部电场进入 空腔，技术上称为静电屏蔽。
人教版选修3-1
第一章 静电场
第七节 静电现象的应用
§1.7 静电现象的应用
1、什么是静电感应现象？静电感应的实 质是什么？ 2、是什么力使导体中的正负电荷分开， 电荷重新分布后，导体会发生什么样的变 化呢？
把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为 Eo的电场中，结果如何呢？
1、金属导体的微观结 构如何？
新闻
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
英科学家将表演"特技" 触摸百万伏高压电
两位英国科学家下个 月将在伦敦进行一次危险 的电力学表演。根据表演 计划，其中一名科学家将 把另一位科学家关进一个 铁笼子里，然后用数百万 伏特的电流对其进行电击。 鉴于表演的危险性，两名 科学家事先都买好了价值 1200万英镑的保险。
静电现象的应用
一、静电平衡状态 1、静电平衡状态
下导体的电场
电场中的导体，内部自由电子不再定向移
动
2、静电平衡状态的特征
①内部的场强处处为零
②整个导体是个等势体，它的表面是个等势
面
2、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 外表面
②在导体表面，越尖锐的地方，电荷密度（ 单位面积上的电荷量）越大，凹陷的位置几 乎没有电荷。
三、静电屏蔽
WHY？
因为在尖端附近强电场的作用下空气中残留 的离子会发生激烈的运动。在激烈的运动过 程中它们和空气分子相碰时，会使空气分子 电离，从而产生大量新的离子，这就使空气 边得易于导电。与尖端上电荷同号的离子受 到排斥而飞向远方，蜡烛的火焰偏移就是受 到这种离子形成的“电风”吹动的结果。
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体内(包括表面) 自由电子 不再发生定向移动的状态. 2.静电平衡状态下导体的特点 (1)处于静电平衡状态的导体,内部的电场 处处为0 . (2)处于静电平衡状态的整个导体是个 等势体 ,它的表面是个等势面. (3)表面处的场强不为零,表面处的场强方向跟导体表面 垂直 .
想一想
处于静电平衡状态下的导体,内部的电场处处为0,是不是外部的
解析:导体P处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,导体的右端B
带正电荷,导体的左端C带负电荷,故选项A错误;处于静电平衡的导
体内部场强为零,故选项B错误;导体P缓慢靠近Q,时刻处于静电平衡 状态,由其特性知,B,C电势相等,故选项C错误;在C点和B点的电场由 导体上的感应电荷产生的电场和带正电的小球Q产生的电场共同作 用的结果,并且为0,带正电的小球Q在C点的场强大于B点的场强,所 以导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强, 故选项D正确.
【问题导引】
核心导学·要点探究
如图所示,把一个不带电的金属导体放到电场中,导体内的自由电子将发生定向 移动,从而使导体两端出现等量异号 (1)自由电子定向移动的原因是什么?定向移动的方向如何? (2)自由电子能否一直定向移动?为什么? 答案:(1)自由电子受外加电场的静电力作用而移动,向着与电场相反的方向定 向移动. (2)不能.感应电荷产生的电场与外加电场反向,阻碍电子的定向移动,当这两个 电场大小相等时,电子的定向移动终止.
二、教学重点难点 教学重点 静电平衡状态 电场中导体的特点 教学难点 分析静电屏蔽的特点 三、重难点突破方略 静电平衡状态的突破方略 【情境设置】 如图(甲)所示,在电场强度为E0的电场中,放入一个不带 电的金属导体ABCD,导体内存在自由电子.
【思考与讨论1】 电场对自由电子会有哪些影响? 教师暂不提问,放开让学生自由发挥演讲.最后,教师对照图(乙)和(丙), 从以下几方面整理思维过程. (1)自由电子在电场中一定受到什么力的作用?
【思考与讨论2】 导体两面聚集的正负电荷对导体内部空间的电场会有 哪些影响? 教师暂不提问,放开让学生自由发挥演讲.最后,教师对照图(丙)和(丁), 从以下几方面整理思维过程. (1)导体两面聚集的正负电荷会产生怎样新的电场E′?不断聚集的正负 电荷会使新电场E′的大小如何变化?E′与E0叠加的矢量和是增强还是 减弱? (2)新电场E′的大小会超过E0吗?自由电子会永远向左移动吗?最终,导 体内部各点的合电场大小为多少? 答案: (1)聚集的正负电荷产生与E0方向相反的新电场E′.E′是增大 的.E′与E0叠加的矢量和是减弱的. (2)E′的大小不会超过E0,自由电子不会永远向左移动,导体内部各点的 合电场最终为零. 【教师总结】 当导体内的自由电子不再发生定向移动时,导体达到静电 平衡状态.处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零.
零,自然没有电荷的移动,人体也就处于安全环境中了.
教材梳理
一、静电平衡状态下导体的电场 (1)阅读教材第24～25页“静电平衡状态下导体的电场”,知道其特点. (2)分析教材第24页图1.7-1,体会静电平衡状态的形பைடு நூலகம்过程.
1.静电平衡状态:导体在电场中发生静电感应现象,导体两面出现正负电荷. 感应电荷产生的电场与原电场叠加,使导体内部各点的合电场 等于0 ,导
(教师备用)
变式1:例1中当P缓慢靠近Q时,导体中某点感应电荷形成的电场场强
(填“变大”“变小”或“不变”),导体的电势 高”“降低”或“不变”). 解析:当P缓慢靠近Q时,Q在导体中的某点的场强变大,由静电平衡特 点可知,感应电荷形成电场场强变大,由于越靠近小球Q电势越高,因 (填“升
.
此,导体P的电势升高. 答案:变大 升高
三、尖端放电和静电屏蔽
(1)阅读教材第25～26页“尖端放电”部分,知道尖端放电的原理,能 说出几种应用.
(2)阅读教材第26～27页“静电屏蔽”部分,知道静电屏蔽的原理,能
说出几种应用. 尖端放电 导体尖端的强电场使附近的空 气 电离 , 电离 后的异号离子与 原理 尖端的电荷 中和 ,相当于导体 从尖端失去电荷 应用: 避雷针是利用尖端放电避 应用 免雷击的一种设施 或 防止:高压设备中导体的表面尽 防止 量 光滑 会减少电能的损失 静电屏蔽 当金属外壳达到静电平衡时, 内部 没有电场,因而金属的外 壳会对其 内部 起保护作用,使 它 内部 不受外部电场的影响 应用:电学仪器外面有金属壳, 野外高压线上方还有两条导线 与大地相连,都是利用静电屏蔽 现象消除外电场的影响
(2)它将向着什么方向移动?
(3)最终会移动到哪个位置? (4)导体的AB面上将聚集什么电荷?CD面上将聚集什么电荷? 答案: (1)自由电子受到静电力的作用,方向向左. (2)将向着与电场相反的方向定向移动,即向左运动. (3)最终会运动到导体的AB面上. (4)导体的AB面上聚集负电荷,CD面上聚集正电荷.
【要点归纳】 1.静电平衡的实质:金属导体放到场强为E0的电场中,金属中的自由电荷在
静电力作用下定向移动导致导体一侧聚集负电荷,而另一侧聚集正电荷,感
应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场,导致合场强减小.当感应 电荷继续增加,合场强逐渐减小,合场强为零时,自由电荷的定向移动停止.
2.对静电平衡的三点理解
(1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果,达到静电平衡时,自由电荷不 再发生定向移动. (2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的. (3)导体达到静电平衡后内部场强处处为零,是指外电场E与导体两端的感应 电荷产生的附加电场E′的合场强为零,E′=-E.
【例1】 如图所示,一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正电的小球Q缓
自主学习 课堂探究 达标测评
自主学习
(教师参考)
课前预习·感悟新知
情境链接一
静电除尘器 雾霾天气严重影响人们的身体健康,静电除尘器用于粉尘较多的各种场 所,能除去有害的微粒,或者回收物资.静电除尘器的放电电极为负极,
集尘电极为正极,静电除尘器的强电场使烟气发生电离,粉尘在电场作
用下与气流分离.电场的大小与离电极的远近有什么样的关系?被电离 后的粉尘将吸附在哪个电极上?
第7节 静电现象的应用
(教师参考)
一、教学目标
知识与技能 1.知道静电感应产生的原因,理解什么是静电平衡状态 2.理解静电平衡时,电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零 3.知道静电屏蔽及其应用 过程与方法 通过分析静电感应产生的原因,使学生理解静电平衡状态
情感态度与价值观
通过本节的学习,使学生关心自然现象,并利用所学知识适应自然、利用 自然规律为社会服务
q 2 ,方向沿 QC 连线指向小球 Q. L q 答案:k 2 沿 QC 连线指向小球 Q L
E=k
例1-1:如图所示,长为L的金属杆原来不带电,在距其左端r处放一个电荷 量为q的点电荷.问:
(1)金属杆中点处的场强为多少?
(2)金属杆上的感应电荷在杆中点P处产生的场强. 解析:(1)金属杆处于静电平衡时内部场强处处为0,故金属杆中
慢靠近,但不接触,也没有发生放电现象,则下列说法中正确的是( A.B端的感应电荷为负电荷 D )
B.导体P内部场强越来越大
C.C点的电势高于B点电势 D.导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强 〚思路探究〛 (1)感应起电中,不带电的导体内部的自由电子靠近或 远离带电体,是因为受到什么力作用而定向移动的?靠近带电体的一 端会带哪一种电荷? 答案:自由电子受到同种电荷的斥力,或异种电荷的引力而定向移动 的.靠近带电体的一端会带异种电荷. (2)静电平衡状态下的导体的内部场强处处为零,是哪几个场强叠加 的结果? 答案:是带电体形成的电场和导体上的感应电荷在导体内的电场叠加 的结果.
表演中魔术师穿着防护服,这是他能抵抗百万伏电压的关键所在.
思考以下问题,你能得到什么信息. 防护服是让电流通过人体,还是把电流安全地引入大地?这个防护服很可 能是金属制作的,还是绝缘体制作的? 信息 防护服是把电流安全地引入大地;防护服是金属制作的.金属沙网形状, 起到屏蔽电场的作用,确保防护服中的人体处于场强为零的状态.场强为
电场也为0? 答案:不是,外部有原来的电场.
二、导体上电荷的分布
阅读教材第25页“导体上电荷的分布”部分,大致说出分布的两个特点. 1.处于静电平衡状态的导体,内部没有电荷,电荷只分布在 导体的外表面 . 2.在导体外表面,越尖锐的位置电荷的密度(单位面积的电荷量) 越大 , 凹陷 的位置几乎没有电荷. 想一想 若没有外部电场,导体上的电荷也只分布在导体的表面吗? 答案:是的.由于同种电荷间的排斥,所有电荷都会被“挤”到外表面.
变式2:在例1中,设带正电小球Q的电荷量为q,导体P中的C点与小球Q的距
离为L时,导体上的感应电荷在C点产生的场强为
,方向
.
解析:导体 P 处于静电平衡状态,导体 P 内各点处的合场强为零,导 体 P 上感应电荷在 C 点处产生的场强与小球 Q 在该处产生的电场 强度等大反向,所以导体 P 上感应电荷在 C 点处产生的场强大小
信息
1.距电极越近,场强越大. 2.粉尘带上负电荷,将被吸附在正电极上.
情境链接二 揭秘魔术师如何单挑百万伏电压
美国魔术大师大卫· 布莱恩曾经用100万伏电压对自己持续电击3天3夜,
再次挑战了人类极限.在平时,插电源时偶尔冒出的一点火星,这也足以 让我们胆战心惊,而魔术大师究竟是如何抵御这样的超强电击的呢?原来
自主检测
1.思考判断
(1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零.(
(3)处于静电平衡状态下的导体内部的自由电荷静止不动.( 导入大地.( 能张开.( ) ) )
)
)
(2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零,导体的电势也为零.(
(4)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线 (5)用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器,则验电器箔片
想一想
处于静电平衡状态下的导体,内部的电场处处为0,是不是外部的
解析:导体P处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,导体的右端B
带正电荷,导体的左端C带负电荷,故选项A错误;处于静电平衡的导
体内部场强为零,故选项B错误;导体P缓慢靠近Q,时刻处于静电平衡 状态,由其特性知,B,C电势相等,故选项C错误;在C点和B点的电场由 导体上的感应电荷产生的电场和带正电的小球Q产生的电场共同作 用的结果,并且为0,带正电的小球Q在C点的场强大于B点的场强,所 以导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强, 故选项D正确.
【问题导引】
核心导学·要点探究
如图所示,把一个不带电的金属导体放到电场中,导体内的自由电子将发生定向 移动,从而使导体两端出现等量异号 (1)自由电子定向移动的原因是什么?定向移动的方向如何? (2)自由电子能否一直定向移动?为什么? 答案:(1)自由电子受外加电场的静电力作用而移动,向着与电场相反的方向定 向移动. (2)不能.感应电荷产生的电场与外加电场反向,阻碍电子的定向移动,当这两个 电场大小相等时,电子的定向移动终止.
二、教学重点难点 教学重点 静电平衡状态 电场中导体的特点 教学难点 分析静电屏蔽的特点 三、重难点突破方略 静电平衡状态的突破方略 【情境设置】 如图(甲)所示,在电场强度为E0的电场中,放入一个不带 电的金属导体ABCD,导体内存在自由电子.
【思考与讨论1】 电场对自由电子会有哪些影响? 教师暂不提问,放开让学生自由发挥演讲.最后,教师对照图(乙)和(丙), 从以下几方面整理思维过程. (1)自由电子在电场中一定受到什么力的作用?
【思考与讨论2】 导体两面聚集的正负电荷对导体内部空间的电场会有 哪些影响? 教师暂不提问,放开让学生自由发挥演讲.最后,教师对照图(丙)和(丁), 从以下几方面整理思维过程. (1)导体两面聚集的正负电荷会产生怎样新的电场E′?不断聚集的正负 电荷会使新电场E′的大小如何变化?E′与E0叠加的矢量和是增强还是 减弱? (2)新电场E′的大小会超过E0吗?自由电子会永远向左移动吗?最终,导 体内部各点的合电场大小为多少? 答案: (1)聚集的正负电荷产生与E0方向相反的新电场E′.E′是增大 的.E′与E0叠加的矢量和是减弱的. (2)E′的大小不会超过E0,自由电子不会永远向左移动,导体内部各点的 合电场最终为零. 【教师总结】 当导体内的自由电子不再发生定向移动时,导体达到静电 平衡状态.处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零.
零,自然没有电荷的移动,人体也就处于安全环境中了.
教材梳理
一、静电平衡状态下导体的电场 (1)阅读教材第24～25页“静电平衡状态下导体的电场”,知道其特点. (2)分析教材第24页图1.7-1,体会静电平衡状态的形பைடு நூலகம்过程.
1.静电平衡状态:导体在电场中发生静电感应现象,导体两面出现正负电荷. 感应电荷产生的电场与原电场叠加,使导体内部各点的合电场 等于0 ,导
(教师备用)
变式1:例1中当P缓慢靠近Q时,导体中某点感应电荷形成的电场场强
(填“变大”“变小”或“不变”),导体的电势 高”“降低”或“不变”). 解析:当P缓慢靠近Q时,Q在导体中的某点的场强变大,由静电平衡特 点可知,感应电荷形成电场场强变大,由于越靠近小球Q电势越高,因 (填“升
.
此,导体P的电势升高. 答案:变大 升高
三、尖端放电和静电屏蔽
(1)阅读教材第25～26页“尖端放电”部分,知道尖端放电的原理,能 说出几种应用.
(2)阅读教材第26～27页“静电屏蔽”部分,知道静电屏蔽的原理,能
说出几种应用. 尖端放电 导体尖端的强电场使附近的空 气 电离 , 电离 后的异号离子与 原理 尖端的电荷 中和 ,相当于导体 从尖端失去电荷 应用: 避雷针是利用尖端放电避 应用 免雷击的一种设施 或 防止:高压设备中导体的表面尽 防止 量 光滑 会减少电能的损失 静电屏蔽 当金属外壳达到静电平衡时, 内部 没有电场,因而金属的外 壳会对其 内部 起保护作用,使 它 内部 不受外部电场的影响 应用:电学仪器外面有金属壳, 野外高压线上方还有两条导线 与大地相连,都是利用静电屏蔽 现象消除外电场的影响
(2)它将向着什么方向移动?
(3)最终会移动到哪个位置? (4)导体的AB面上将聚集什么电荷?CD面上将聚集什么电荷? 答案: (1)自由电子受到静电力的作用,方向向左. (2)将向着与电场相反的方向定向移动,即向左运动. (3)最终会运动到导体的AB面上. (4)导体的AB面上聚集负电荷,CD面上聚集正电荷.
【要点归纳】 1.静电平衡的实质:金属导体放到场强为E0的电场中,金属中的自由电荷在
静电力作用下定向移动导致导体一侧聚集负电荷,而另一侧聚集正电荷,感
应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场,导致合场强减小.当感应 电荷继续增加,合场强逐渐减小,合场强为零时,自由电荷的定向移动停止.
2.对静电平衡的三点理解
(1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果,达到静电平衡时,自由电荷不 再发生定向移动. (2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的. (3)导体达到静电平衡后内部场强处处为零,是指外电场E与导体两端的感应 电荷产生的附加电场E′的合场强为零,E′=-E.
【例1】 如图所示,一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正电的小球Q缓
自主学习 课堂探究 达标测评
自主学习
(教师参考)
课前预习·感悟新知
情境链接一
静电除尘器 雾霾天气严重影响人们的身体健康,静电除尘器用于粉尘较多的各种场 所,能除去有害的微粒,或者回收物资.静电除尘器的放电电极为负极,
集尘电极为正极,静电除尘器的强电场使烟气发生电离,粉尘在电场作
用下与气流分离.电场的大小与离电极的远近有什么样的关系?被电离 后的粉尘将吸附在哪个电极上?
第7节 静电现象的应用
(教师参考)
一、教学目标
知识与技能 1.知道静电感应产生的原因,理解什么是静电平衡状态 2.理解静电平衡时,电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零 3.知道静电屏蔽及其应用 过程与方法 通过分析静电感应产生的原因,使学生理解静电平衡状态
情感态度与价值观
通过本节的学习,使学生关心自然现象,并利用所学知识适应自然、利用 自然规律为社会服务
q 2 ,方向沿 QC 连线指向小球 Q. L q 答案:k 2 沿 QC 连线指向小球 Q L
E=k
例1-1:如图所示,长为L的金属杆原来不带电,在距其左端r处放一个电荷 量为q的点电荷.问:
(1)金属杆中点处的场强为多少?
(2)金属杆上的感应电荷在杆中点P处产生的场强. 解析:(1)金属杆处于静电平衡时内部场强处处为0,故金属杆中
慢靠近,但不接触,也没有发生放电现象,则下列说法中正确的是( A.B端的感应电荷为负电荷 D )
B.导体P内部场强越来越大
C.C点的电势高于B点电势 D.导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强 〚思路探究〛 (1)感应起电中,不带电的导体内部的自由电子靠近或 远离带电体,是因为受到什么力作用而定向移动的?靠近带电体的一 端会带哪一种电荷? 答案:自由电子受到同种电荷的斥力,或异种电荷的引力而定向移动 的.靠近带电体的一端会带异种电荷. (2)静电平衡状态下的导体的内部场强处处为零,是哪几个场强叠加 的结果? 答案:是带电体形成的电场和导体上的感应电荷在导体内的电场叠加 的结果.
表演中魔术师穿着防护服,这是他能抵抗百万伏电压的关键所在.
思考以下问题,你能得到什么信息. 防护服是让电流通过人体,还是把电流安全地引入大地?这个防护服很可 能是金属制作的,还是绝缘体制作的? 信息 防护服是把电流安全地引入大地;防护服是金属制作的.金属沙网形状, 起到屏蔽电场的作用,确保防护服中的人体处于场强为零的状态.场强为
电场也为0? 答案:不是,外部有原来的电场.
二、导体上电荷的分布
阅读教材第25页“导体上电荷的分布”部分,大致说出分布的两个特点. 1.处于静电平衡状态的导体,内部没有电荷,电荷只分布在 导体的外表面 . 2.在导体外表面,越尖锐的位置电荷的密度(单位面积的电荷量) 越大 , 凹陷 的位置几乎没有电荷. 想一想 若没有外部电场,导体上的电荷也只分布在导体的表面吗? 答案:是的.由于同种电荷间的排斥,所有电荷都会被“挤”到外表面.
变式2:在例1中,设带正电小球Q的电荷量为q,导体P中的C点与小球Q的距
离为L时,导体上的感应电荷在C点产生的场强为
,方向
.
解析:导体 P 处于静电平衡状态,导体 P 内各点处的合场强为零,导 体 P 上感应电荷在 C 点处产生的场强与小球 Q 在该处产生的电场 强度等大反向,所以导体 P 上感应电荷在 C 点处产生的场强大小
信息
1.距电极越近,场强越大. 2.粉尘带上负电荷,将被吸附在正电极上.
情境链接二 揭秘魔术师如何单挑百万伏电压
美国魔术大师大卫· 布莱恩曾经用100万伏电压对自己持续电击3天3夜,
再次挑战了人类极限.在平时,插电源时偶尔冒出的一点火星,这也足以 让我们胆战心惊,而魔术大师究竟是如何抵御这样的超强电击的呢?原来
自主检测
1.思考判断
(1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零.(
(3)处于静电平衡状态下的导体内部的自由电荷静止不动.( 导入大地.( 能张开.( ) ) )
)
)
(2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零,导体的电势也为零.(
(4)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线 (5)用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器,则验电器箔片