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【物理】1.7《静电现象的应用》精品课件(新人教版选修3-1)--新课标2010届高中物理同步精品

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1.7 静电现象的应用—人教版高中物理选修3-1课件(共19张PPT)

1.7 静电现象的应用—人教版高中物理选修3-1课件(共19张PPT)
导体内部场强处处为零 导体是等势体,表面为等势面 导体外部表面附近场强方向与该点
的表面垂直
【提出问题】
不管导体以前是否带有电荷，当导体 处在静电平衡时，它都有什么特征？ 1.处于静电平衡状态的导体，内部无 电荷，电荷只分布在外部. 2.处于静电平衡状态的导体，表面电 荷的分布规律为越尖锐的位置，电荷 的密度越大，凹陷的位置几乎没有电 荷.
静电现象的应用：
一、静电平衡状态下导体的电场 静电平衡的特点 （1）导体内部电场强度处处为零． （2）导体是个等势体，表面是等势面． （3）导体表面上任何一点的电场线方向跟该点的表面垂直． （4）导体内部无净电荷，净电荷分布在导体表面．越尖的地方 电荷越密． 二、导体上的电荷分布：内部无电荷，电荷分布在外表面，越 尖锐处电荷密度越大 三、尖端放电：空气电离、避雷针 四、静电屏蔽
静电现象的应用
学习目标： 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，净电荷只分布在导 体表面且内部电场强度处处为零． （3）知道静电屏蔽及其应用．
【问题引入】 1.什么是静电感应现象？
静电感应是在外电场的作用下导体中电荷在导体中重 新分布的现象.
2.静电感应现象的实质是什么？
小结：
1、静电平衡状态： 导体内没有自由电荷的定向移动的状态。
2、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电平衡状态下导体的特点：
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导体，内部无电场线分布，外部 的电场线与导体表面垂直。 ③处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面 个等势面。
静电平衡 电场中导体内（包括表面上）自由 电荷不再发生定向移动的状态叫做 静电平衡状态 静电平衡导体的特性

1.7 静电现象的应用 课件(人教版选修3-1)

1.7 静电现象的应用 课件(人教版选修3-1)
人 教 版 物 理
面上．且在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度
越大，凹陷的位置几乎 没有电荷．
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1章
静电场
3．静电屏蔽 (1)定义：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
人 教 版 物 理
内部 不受 外部电场 影响的现象．
答案：①处处为零 等势面 ⑤外表面
②垂直表面
③等势体
④
人 教 版 物 理
⑥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． ⑦一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．
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1章
第七节
静电现象的应用
第1章
静电场
人 教 版 物 理
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1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？
人 教 版 物 理
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1章
静电场
人 教 版 物 理
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1章
静电场
知识点 1
静电平衡状态下导体的电场
人 教 版 物 理
1.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． 2．静电平衡 (1)定义： 导体中 (包括表面上)没有电荷定向移动 的 状态．
选修3-1
第七节

高中物理选修3-1课件：1.7静电现象的应用+课件

高中物理选修3-1课件：1.7静电现象的应用+课件
层面 认识 应用
全章知识结构
单元 一、从力
的角度 看电场
二、从能 的角度 看电场
三、拓展 和应用
节次 1 2 3 4 5 6 7 8 9
课题 电荷及其守恒定律 库仑定律 电场强度 电势能和电势 电势差 电势差与电场强度的关系 静电现象的应用 电容器的电容 带电粒子在电场中的运动
1.7 静电现象的应用
+ + +
不受外部电场的 影响
_ _
_ _
_
外屏蔽： 接地的封闭的 金属壳对外部 空间没有影响
不管空壳导体是否接地，是否带电，都能“阻挡”外电场的进 入；而只有接地的空壳导体才能“阻挡”内部电场的“泄露” ，而与空壳导体是否带电无关。“阻挡”和“泄露”两词都加上 引号，目的是强调静电屏蔽现象不是真的阻挡了电场，而是感 应电荷的电场和原来的电场相抵消。
感应电荷在导体中产 生反方向的附加电场
- E′ +
E0
思考
1、金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入外电场E0中 2、自由电子怎样移动？从低电势移动到高电势
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？
感应电荷在导体中产 生反方向的附加电场
- E′ +
E0
第7节 静电现象的应用
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。
2．通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的 分布特点。
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。
知识回顾：
－
－＋
－
当一个带电体靠近 导体时，在带电体的电荷的 作用下，导体中的自由电子便会远离或趋向 带电体 ，使导体靠近带电体的一端带异号 电荷，远离的一 端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。

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)

(2009·福建仙游现代中学高二检测)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

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．②③ C．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
第七节
静电现象的应用

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：

(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．

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．

高二物理选修3-1《1.7 静电现象的应用》课件(PPT共17张)

高二物理选修3-1《1.7 静电现象的应用》课件(PPT共17张)
7．静电现象的应用
焦旗风
一、静电平衡状态下导体的电场
1．静电平衡状态
（1）静电平衡
当导体中的电荷不再发生电荷的定向移动，导 体达到一种平衡状态， ，从而场强分布不随时间 变化时，导体就达到了静电平衡。
（2）静电平衡状态
导体中(包括表面)没有电荷的定向移动静电屏蔽 了解了静电屏蔽现象及其应用。
• 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
O R L
答：
则
达到静电平衡后导体内部处处场强为零 q E感＝E源＝k (R+L/2)2
3．尖端放电的应用
避雷针
四、静电屏蔽
1
2
四、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。 （2）静电屏蔽 导体壳（金属网罩）能保护它所包围的区 域，使这个区域不受外电场的影响，这种现 象叫做静电屏蔽。
2．静电屏蔽的应用
［总结］
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。
均匀球形导体
三、尖端放电
尖端放电原理： 1 ．空气的电离
在强电场作用下，物体曲率大的地方 强电场使空气分子中正负电荷分离的现 (如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处 )附 象叫做空气的电离。 近，等势面密，电场强度剧增，致使这里 2．尖端放电 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， 在强电场作用下，物体尖端部分发生的一 专指尖端附近空气电离而产生气体放电的 种放电现象称为尖端放电。 现象

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)

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

【物理】1[1].7《静电现象的应用》精品课件(新人教版选修3-1)--新课标2010届高中物理同步


应用：避雷针
四、静电屏蔽现象
静电屏蔽实验
静电屏蔽的应用
静电屏蔽的应用
祝同学们学习愉快！ 再见！
1、字体安装与设置
2、替换模板
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3. 在“替换为”下拉列表中选择替换字体。 4. 点击“替换”按钮，完成。
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新人教版物理选修3-1
1.7静电现象的应用
思考： （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？ （3）自由电子会在什么地方积聚？---来自--E
思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （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？
E合= E -E’
- E’ + E
思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （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
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。
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。

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 )

人教版高中物理选修3-1_静电现象的应用(共14张PPT)


自由电子就会定向移动，就不是静电平衡状态了。
2.导体表面越尖锐的位置电荷越密集,为凹什陷么的? 位 置几乎没有电荷。
答:同种电荷相互排斥电荷会被挤到尖锐的部位.
人教版高中物理选修3-1 1.7_静电现象的应用(共14张PPT)
三、尖端放电 人教版高中物理选修3-1 1.7_静电现象的应用(共14张PPT)
人教版高中物理选修3-1 1.7_静电现象的应用(共14张PPT)
将闪电导入大地
避雷针
四、静电屏蔽 人教版高中物理选修3-1 1.7_静电现象的应用(共14张PPT)
静电平衡时，导体内部没有电场内表面没有电荷， 而且静电平衡过程是很快完成的（光速）。
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。
人教版高中物理选修3-1 1.7_静电现象的应用(共14张PPT)
人教版高中物理选修3-1 1.7_静电现象的应用(共14张PPT)
3、感应电 荷产生电场
-
-
-
E’
-
E
感应电荷在导体内部产生电场E’，与原电场叠加。 只要内部合场强不为零，自由电子就会继续做定向 移动。
-
4、导体达 到静电平衡
-
-
E’=E
1．导体尖端在强电场作用下，物体尖端部分发
生的一种放电现象称为尖端放电。
2．强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫 做空气的电离。
物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉
害处)附近，等势面密，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
人教版高中物理选修3-1 1.7_静电现象的应用(共14张PPT)

高中物理《17 静电现象的应用》课件 新人教版选修3-1


整理课件
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
O
R
L
整理课件
整理课件
静电屏蔽的电场线模拟
整理课件
静电屏蔽的应用
整理课件
静电屏蔽的应用
整理课件
网络
新闻
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。
一是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．
二是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，两点间很大的电位差，如若人的两脚分得 很开，分别接触相距远的两点，则两脚间便形成 较大的电位差，有强电流通过人体使人受伤害．
这就是尖端放电引起的后果。
整理课件
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。
整理课件
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
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新人教版物理选修3 新人教版物理选修3-1
1.7静电现象的应用 1.7静电现象的应用
思考: 思考: (1)金属导体的微观结构如何? )金属导体的微观结构如何? 将金属导体放入电场中 (2)自由电子怎样移动? )自由电子怎样移动? (3)自由电子会在什么地方积聚? )自由电子会在什么地方积聚?
-
-
-
思考 (1)金属导体的微观结构如何? )金属导体的微观结构如何? 将金属导体放入电场中 自由电子怎样移动? (2)自由电子怎样移动? (3)自由电子会在什么地方积聚? )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? )电子的积聚会出现怎样的结果? (5)最终会出现怎样的现象? )最终会出现怎样的现象?
二,导体上的电荷分布: 导体上的电荷分布:
法 拉 第 圆 筒 实 验
结论: 结论: 平衡时导体内部没有电荷,其电荷只分布在外表面. 平衡时导体内部没有电荷,其电荷只分布在外表面.
思考: 思考: 电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢? 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 导体尖端的电荷密度很大, 电场特别强,它会导致一个重要的后果, 电场特别强,它会导致一个重要的后果, 就是尖端放电. 就是尖端放电. 在强电场作用下, 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 如尖锐, 如尖锐 细小的顶端,弯曲很厉害处)附 等电位面密,电场强度剧增, 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, 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, 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
-
E
思考 (1)金属导体的微观结构如何? )金属导体的微观结构如何? 将金属导体放入电场中 自由电子怎样移动? (2)自由电子怎样移动? (3)自由电子会在什么地方积聚? )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? )电子的积聚会出现怎样的结果? E合= E -E'
-
E'
&#静电屏蔽现象
静电屏蔽实验
静电屏蔽的应用
静电屏蔽的应用
祝同学们学习愉快! 祝同学们学习愉快! 再见! 再见!
�
-
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 ,处于静电平衡状态下的导体, 强处处为零. 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. 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. 表面垂直.
地球是一个极大的导体, 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. 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. 我们可以选大地做零电势体的一个原因.