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人教版高中物理选修3-1 静电现象的应用 课件

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高中物理人教版选修3-1 第一章第7节静电现象的应用(共11张PPT)

高中物理人教版选修3-1 第一章第7节静电现象的应用(共11张PPT)

2019年9月20日星期五
8
习题（☆）
2、(多选)如图1－7－8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( AC ) 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原带电，N上一定有感应电荷
4
静电现象的应用
1、尖端放电 避雷针利用尖端放电避免雷击
2019年9月20日星期五
5
静电现象的应用
2、空腔导体与静电屏蔽 电荷只分布在空腔的外表面 空腔内场强处处为零
处在导体空腔内的仪器，不受导体外界电场影响的现 象，叫做静电屏蔽
2019年9月20日星期五
6
两种典型的静电屏蔽现象
不接地屏蔽
2019年9月20日星期五
11
静电现象的应用
2019年9月20日星期五
1
静电平衡下的导体电场
（1）金属导体的微观结构如何？ （2） 将金属导体放入电场中，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？
2019年9月20日星期五
2
静电平衡
导体内的自由电子不再发生定向移动的状态
2019年9月20日星期五
10
习题（☆）
4、B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，A是验电器， A、B相距较远，导线C的一端接验电器的金属球，下列现 象，正确的是( AB ) A．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔张开 B．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔张开 C．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔不张开 D．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔不张 开

人教版高中物理选修3-1PPT课件 1.7静电现象的应用

人教版高中物理选修3-1PPT课件 1.7静电现象的应用

②电势的特点
带电导体的等势面
处于静电平衡状态的导体，整个导体是等势体，它的表面是个等势面
静电平衡状态下导体的电场
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。 这是我们常常把大地选做零电势体的一个原因。
处于静电平衡状态的导体，其上的电荷如何分布？
导体上的电荷和电势分布
掌握静电平衡时导体的电荷分布 掌握静电平衡时导体上的电势分布
当导体的尖端聚集大量的电荷时，会发生什么现象呢?
尖端放电
理解并掌握尖端放电的产生原理 知道尖端放大
尖端周围电场强
空气电离
空气中残留带电粒子剧烈运动
正负电荷奔向异种电荷
尖端失去电荷
尖端放电
尖端放电
尖端放电的应用——避雷针
带电雷雨云 接近
避雷针 静电感应
金属棒出现与云层相反电荷 尖端放电
根据电势差与电场强度的关系可知，若电场强度处处为0，则任意两点间 的电势差为0，也就是导体上各点的电势都相等。
所以，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。
静电平衡状态下导体的电场
静电平衡状态下导体的特点
①场强的特点 处于静电平衡状态的导体，内部的电场处处为零 导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直
静电平衡
导体中自由电荷在 电场力作用下将发 生定向移动。
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。
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。
静电平衡
静电平衡状态：
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。

人教版 高二物理 选修3-1 第一章：1.7静电现象的应用(共19张PPT)

人教版 高二物理 选修3-1 第一章：1.7静电现象的应用(共19张PPT)

• 解析：
• B项：B接触A的内表面，A的部分正电荷到
四 B再通过导线到C，此时ABC构成等势体，
、 但是由于B在A内部，所以并不带电，此时
课 时
带正电荷的是A的外表面和C！再将B离开A， 只要不拿到A的外面，这个过程中电荷不会 移动，因为系统还是平衡的。
训 练
•
C项：球接地后，接地相 当于无穷远端，此时BC和
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。
3.尖端放电的应用——避雷针
二 、 导体尖端电荷密度大 静 电 尖端周围电场强 现 象 空气电离 的 应 尖端放电 用
（二）静电屏蔽
二 、
1.空腔导体的特点:
静 空腔导体能把外电场挡住，空腔内没有电场，
电 空腔内不受外电场的影响。
第一章 静电场
第七节 静电现象的应用
A
带电圆筒
复习：
• 电场强度、电场叠加原理 • 电势、电势差、等势面？ • 电势差跟电场强度之间的关系？
(一）静电平衡状态下导体的电场
一 、
1、静电感应:
(1)置于电场中的导体， 自由电荷受电场力作
静 用，将发生定向移动。
电 (2)静电感应：在导体两
平端，积聚等量异种电荷。 -
四 在一个导体球壳内放一个电量为＋Q的点电
、 课
荷，用E表示球壳外任一点的场强，则( )
D
时 A、当＋Q在球壳中央时，E＝0
训 B、不论＋Q在球壳内何处，E一定为零 练 C、只有当＋Q在球心且球壳接地时，E＝0
D、只要球壳接地，不论＋Q在球壳内何处， E一定为零
• 练习5：
如图所示，一带正电的绝缘金属球壳A，顶

人教版高中物理选修3-1 第一章第7节静电现象的应用 (共28张PPT)(优质版)

人教版高中物理选修3-1 第一章第7节静电现象的应用 (共28张PPT)(优质版)
你两句了。 你 知 道 吗 ？今 天凌晨 ５点的 时候， 爸爸给 我打电 话，问 我昨天 上网了 没有？ 见 你 了 没 有 ？为了 你,在工 地上劳 累一天 的父亲 ,晚上还 担心你 夜无眠 啊!？ 我 也是
想 了 很 长 时 间才决 定给你 说这些 的。 我 知 道 ， 你的 生活不 是很好 ，在学 校里感 觉有点 儿不平 衡，别 人的父 母对他 们 是 百 般 呵 护，而 自己的 父母却 远远没 有做到 这些。 可这并 不是父 母的错 啊!我知 道 ,在 你 的 衣 、食、 住、行 、用方 面都不 是很好 ，甚至 是非常 的糟糕 。在这 个贫困 的 家 庭 中 ， 你可能 觉得生 活对你 特别的 不公， 缺少母 爱的童 年和种 种不幸 ，告诉 你 ， 你 所 经 历的， 你所面 对的， 我也曾 经历过 、也正 在面对 。我和 你一样 ，请你
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
应用：避雷针
②两种屏蔽
屏蔽外部电场使其不影响内部 • 屏蔽内部电场使其不影响外部
（空腔导体接地）
静电屏蔽的事例
思考:用金属网罩将验电,会怎样呢?
+
该现象表明金属网罩也能起到静电屏蔽作用. 类似事例:通讯电缆外包金属层,电学仪器外套金属罩.
静电屏蔽的应用
静电屏蔽的应用
思考:电力工作人员有时需要带电作业，怎
样才能保证他们的生命安全？
全身穿戴金属丝网制成 的衣，帽，鞋，手套等。
练习
当导体达到静电平衡状态时，其场强的特
征是：( C )
A.外电场E0消失。 B.感应电荷产生的电场E'为零。 C.导体内部合场强E内 = E0 + E'=0。 D.导体表面和内部场强均为零。

人教版高中物理选修3-1 第1章-第7节-静电现象的应用(课件)(共23张PPT)

人教版高中物理选修3-1 第1章-第7节-静电现象的应用(课件)(共23张PPT)
外的 M 、 N 两点分别放置一个电荷量为+Q 的点电 荷，A为导体内一点，MA⊥AN，A、N位于同一 水平线上，且MA=AN=r。求枕形金属导体上的感 应电荷产生的电场在A点处的电场强度E。
kQ 【解析】由点电荷的电场强度公式 E= 2 ，得：+Q 和+Q 的两个点电荷在 A 点产生的 r
电场强度都为： E=
(2)防止：静电屏蔽也可带来不利的影响．如通 讯工具在钢筋结构建筑中接收信号较弱；宇宙飞船返 回地球大气层时，与大气层的高速摩擦，在飞船周围 形成一层等离子体，对飞船产生静电屏蔽作用，导致
飞船和地面控制中心的通信联络暂时中断．
【特别提醒】
(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
【特别提醒】
(3)导体达到静电平衡后，内部场强处处为
零是指原电场的电场强度E0与导体两端感应电荷
产生的场强E′的合场强为零．
(4)应该注意静电感应与感应起电的区别和
联系，感应起电是运用静电感应现象使物体起电
的一种方法，而静电感应则是电场中导体两端暂
时出现等量相反电荷的现象．
【典型例题】如图所示，在枕形金属导体
2．静电屏蔽的两种情况
(1)金属壳内部不受外部影响 如图：把验电器靠近带电体，箔片会张开，但如果把验 电器置于金属网罩内，再靠近带电体，箔片不再张开，说明网 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 线如图(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。
第1章第7节

1.7静电现象的应用 新课标新人教版高中物理选修3-1(共35张PPT)

1.7静电现象的应用 新课标新人教版高中物理选修3-1(共35张PPT)
题 型 设 计
课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
第一章
静电场
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)
(
)
题 型 设 计
课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
第一章
静电场
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，
题 型 设 计
如在户外我们遭遇雷电，下列防雷措施可行的是
(
)
课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
第一章
静电场
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
题 型 设 计
※
课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
第一章
静电场
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？
题 型 设 计
课 后 强 化 作 业

高中物理人教版选修3-1 第一章第7节静电现象的应用(共11张PPT)

1、导体内部场强 处处为0；导体外靠近其表面地方
的场强处处与表面垂直
“情 感 温 暖 人 心,感 恩心系 天下”摄 影大赛 策划方 案
本 文 是 由 策 划书网 策划书 模板为 大家提 供的,希 望对大 家有所 帮助。
一 、 活 动 目 的:
“情 感 温 暖 人 心,感 恩心系 天下”
三 、 作 品 要 求:
全院学生
五 、 活 动 地 点:
20XX年 近 期 时 间
七 、 报 名 方 式:
漳 州 城 市 职 业学院
九 、 策 划 承 办单位 :
漳 州 城 市 职 业学院 艺术系 团总支 学生会
赞助单位:
课件
十、工作安排
1.前 期 准 备 :
宣 传 工 作 :由 宣传部 负责绘 制海报 并张贴 于校道 及宿舍 区;召 集各班 班长开 会,传达
具 体 内 容 。 在由各 班班长 在各班 级广泛 宣传并 做好班 级摄影 爱好同 学积极 参与工
作。
确 定 作 者 作 品:为方 便展览 顺利进 行,需 为作者 整理好 出展照 片,以便 展览紊 条有序
。
安 排 相 关 同 学布置 场地。
进 行 展Leabharlann 前 准 备,冲洗 照片,将 所需备 齐。
2.展 览 过 程
对 本 次 摄 影 展的效 果总结 。
十 二 、 奖 项 设置
宣传所用:
主 题 横 幅 1条 ￥50
电 脑 喷 绘 海 报1 张 ￥50
手 绘 海 报 5张 纸
2、导体是一个等势体，导
体的表面是一个等势面
2022年3月23日星期三
3
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表面

人教版高中物理选修3-1 1.7静电现象的应用课件(共29张PPT)

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2、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
E
+ ++ +
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思考：电荷在导体外表面的分布情况？
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例1：如图所示，带正电小球 A 靠近不带电的金属导体 B ， 由于静电感应导体 B 的左端出现负电荷，右端出现正电荷，
下列说法，正确的是( D )
A、用手摸一下 B 的左端，B 将带正电 B、用手摸一下 B 的右端，B 将带正电 C、用手摸一下 B 的中部，B 将不带电 D、用手摸一下 B 的任何部分，B 都将带负电

人教版高中物理选修3-1 第一章第7节静电现象的应用(共29张PPT)(优质版)

一，人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖 端而被闪电直接击中，所以：
•人长得高还是一件非常痛苦的事情．
二，人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨 步电压”造成伤害．所谓跨步电压是雷击点附近， 两点间很大的电势差，如若人的两脚分得很开，分 别接触相距远的两点，则两脚间形成较大的电位差， 有强电流通过人体使人受伤害，所以：
•做女人好，穿高跟鞋更好~~
思考：小鸟停在单根高压线上 为什么电不死?
解析：
闪电防护
• 三，不可到孤立大树下和无避雷装置 的高大建筑体附近，不可手持金属体 高举头顶．
• 四，不要进入水中，因水体导电好， 易遭雷击．
• 总之，应当到较低处，双脚合拢地站 立或蹲下，以减少遭遇雷的机会．
四，静电屏蔽
由于静电感应，可使金属 网罩或金属壳内的场强为 零，相当于遮挡了外界电 场对它内部的影响，这种 现象叫做静电屏蔽。
二，导体上电荷的分布 实验1：研究空腔导体内外表面的电荷
现象: •甲:A的箔片张角逐渐增大
•乙:A的箔片始终没有张开
结论1:•导体内部没有电荷,电荷分布在导体
的外表面
为什么？
二，导体上电荷的分布
实验2：法拉第圆筒实验
结论2:导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹 陷的位置几乎没有电荷
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。
到力架 一的式 定同结钢 的时构筋 屏也提混 蔽对高凝 作信抗土 用号震的 。起能框
小结
• 1 . 什么是静电平衡状态 • 2 . 静电平衡状态下导体的特点 • 3 . 静电平衡时,导体上电荷分布特
点 • 4 . 静电屏蔽现象及应用
轻松练习

人教版选修3-1静电现象的应用(45张)-PPT优秀课件


人教版选修3-1 1.7 静电现象的应用 (共45张PPT)【PPT优秀课件】-精美版
• 解析：选C 球壳B带正电荷后， 附近的大地因静电感应将带负电荷， 由于导体球A与大地相连，相当于 近端，因此，A上也会感应出一定 量的负电荷。
人教版选修3-1 1.7 静电现象的应用 (共45张PPT)【PPT优秀课件】-精美版
围的区域，使这个区域不受外电场的 影响，这种现象叫做静电屏蔽。
思考课本（27页） 图1.7-6
• 两种典型的静电屏蔽现象 • (1) 外屏蔽：如图所示，若空腔导体内有带
电体，在静电平衡时，它的内表面将产生 等量异号的感应电荷。如果外壳不接地， 则外表面会产生与内部带电体等量而同号 的感应电荷，此时感应电荷的电场将对外 界产生影响，这时空腔导体只能对外电场 屏蔽，却不能屏蔽内部带电体对外界的影 响，所以叫外屏蔽。
• 第五是晾晒衣服被褥等用的铁丝不 要拉到窗户、门口，以防铁丝引雷。
• 第六是关好门窗，防止雷电直击室 内和球形雷飘进室内
四.静电平衡的应用：静电屏蔽
1．静电屏蔽 （1）空腔导体的特点 空腔导体能把外电场挡住，空腔内没 有电场，空腔内不受外电场的影响。
小鸟屏蔽
• （2）静电屏蔽 • 导体壳（金属网罩）能保护它所包
A．Ea最大 B．Eb最大
C．Ec最大 D．Ea＝Eb＝Ec
一·静电平衡状态下导体的三个特点
u导体内部场强处处为零 u导体外部表面附近场强 方向与该点的表面垂直
u导体是等势E 体,表面为等
势面
++++ ++++
- - - - - - --
• ．如图所示，在原来不带电的金属细 杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达 到静电平衡后(B )
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人教版选修3-1
7
静电现象的应用
讨论:把不带电的金属导体 ABCD放到电场强度为E0 的电场中，结果如何呢？
►动态分析
电场中的导体
导体内的自由电子不再 发生定向移动的状态叫 做静电平衡状态.
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。
二、导体上电荷 ①导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的 外表面 的分布 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 ①空腔导体屏蔽外部电场使其不影响内部 ②空腔导体屏蔽内部电场使其不影响外部— 接地
资料
导体的静电感应过程
无外电场时
导体的静电感应过程
E
+ + +
外
+
+ + +
加上外电场后
导体的静电感应过程
E
+ + +
+ + +
外
加上外电场后
导体的静电感应过程
E
+ + + + + + + +
外
加上外电场后
导体的静电感应过程
E
+ + + + + + + + + +
外
加上外电场后
导体的静电感应过程
E
+ + + + + + + + + +
外
加上外电场后
尖端放电会导致高压设备上电能 的损失，所以高压设备中导体的表 面应该尽量光滑．夜间高压线周围 有时会出现一层绿色光晕，俗称电 晕.这是由于输电线附近的离子与空 气里的分子碰撞时会使分子处于激 发态,从而产生辐射形成电晕.这是一 种微弱的尖端放电．
2、静电屏蔽
•
静电平衡时，导体壳壁 W 内的电
场为零，内表面又没有电荷，即
电场线只能在空腔C之处，不会进 入空腔之内。所以导体壳内空腔 里的电场也处处为零。也就是无 论导体外部电场是什么样的，导 体内部都不会有电场。 • 把一个电学仪器放在封闭的金属 壳里，即使壳外有电场，由于壳 内电场强度保持为零，外电场对 壳内的仪器也不会产生影响。金 属壳的这种作用叫做静电屏蔽．
静电屏蔽的应用
导体达到静电平衡
+ + + + + + + + + +
E
E
外
感
E内=源自E外+
E
感
=
0
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。
二、导体上的电荷分布
实验:研究空腔导体内 表面的电荷
►演示实验
结论:静电平衡时导体内 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？
►实验探究
结论：导体的表面,越尖 锐的位置电荷的密度越大
三、静电现象及其应用
1、尖端放电
• 空气的电离：导体尖端电荷密
度很大，电场很强，带电粒子 在强电场的作用下剧烈运动撞
击空气分子，从而使分子的正
负电荷电离的现象． • 尖端放电：所带电荷与导体尖
端的电荷符号相反的粒子，由
于被吸引而奔向尖端，与尖端 上的电荷中和，相当于导体从
尖端失去电荷的现象．
应用：避雷针
E
外
加上外电场后
导体的静电感应过程
E
+
外
加上外电场后
导体的静电感应过程
E
+
外
+
加上外电场后
导体的静电感应过程
E
+ + +
外
+ +
加上外电场后
导体的静电感应过程
E
+ +
外
+
加上外电场后
导体的静电感应过程
E
+ + +
外
+ +
加上外电场后
导体的静电感应过程
E
+ + +
外
+ +
加上外电场后
导体的静电感应过程
课堂练习
• 长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷 量为+q的点电荷放在与棒的左端距离为R 的地方，如图所示。达到静电平衡后，棒 上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强 有多大？方向如何？
+q
R O L
小结：
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，表面是个等势面