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)

主
研 习
响．
题
型
要
②接地封闭导体壳外部电场不受壳内电荷的影响．
设 计
点
探
究
课
后
强
走
化
出
作
误
业
区
物理（人教版 ·选修3-1）
第一章 静电场
探 究 目 标
情
景
切
入
在天气干燥时用塑料梳子梳头发，梳子会吸引
自 主
头发，有时还会听到响声．脱下尼龙衣服时，有时会听到响
研
习 声，在黑暗中还能看到火花．这是什么现象，是怎样产生的？题型
切
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．
入
自
主
研
习
题
型
设
要
计
点
探
究
课
后
强
走
化
出
作
误
业
区
物理（人教版 ·选修3-1）
第一章 静电场
探 究 目 标
情
景
切 入
闪电防护
自
主
研
习
题
• 第三是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．
型
• 第四是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击．
主
研 习
述正确的是(
)
题
型
设
要
计
点
探
究
课
后
强
走
化
出
作
误
业
区
物理（人教版 ·选修3-1）
第一章 静电场
探 究
A．C棒的电势一定高于D棒的电势

• 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

靠近金属网罩,验电器的箔片是否张开?此现象说明了
什么?
提示：①金属网罩不带电，罩内小球带正电，将验电 器靠近金属网罩，验电器箔片张开.
②此现象说明网罩内带电体产生的电场能使外界受到
影响.
(2)如图所示，原来金属网罩不带电,罩内小球带正电, 现把金属网罩接地,则验电器的箔片是否张开?此现象
说明了什么?此现象的本质是什么?
负电.因此，空心球C外壁和带电小球B是异种电荷，所
以B受C球的吸引往右偏离竖直方向.而由于空心球C能 屏蔽小球B所产生的外部电场，使小球A不受外电场的 作用，它的位置不变.
【典例3】如图所示，在真空中 有两个点电荷A和B，电荷量分别
为-Q和+2Q，它们相距为l.如果在两点电荷连线的中点
O有一个半径为r(2r<l)的空心金属球，且球心位于O点， 则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为____，方向 ____.
带电的金属球壳？
【解析】因为静电平衡时，导体所带电荷分布在外表 面，故可以让带电小球和金属导体壳内壁相接触. 答案：见解析
6.（5分）一个空心金属球A带5×10-4 C的正电荷，一 个有绝缘柄的金属小球B带有2×10-4 C的正电荷，将B
球放入A球壳内与内壁接触，静电平衡后，A、B球分别
带的电荷量为：QA=____，QB=____.
电荷中和.（这相当于导体从尖端失去电荷）
2.探究分析下列两个问题. (1)如图所示使带正电的金属球靠近验电器,验电器的
箔片是否张开?此现象说明了什么?
提示：①使带正电的金属球靠近验电器，验电器的箔 片张开. ②此现象说明了验电器受到附近带电体的影响.
(2)现用一个金属网罩把验电器罩住,再让带电金属球 靠近验电器，如图所示,验电器的箔片是否张开?此现 象说明了什么?此现象的本质是什么?

一 放入电场中的导体
把导体放入电场会出现怎样的现象? 讨论线索： (12345)金导自电最属体由子终导处电积出体于子聚现的电会什微场在出么观 中 什 现结 自 么 怎 象?构 由 地 样如 电 方 的何 子 积 结？ 会 聚 果?怎样移动? 导体内自由电子不再定向移动 的状态
——静电平衡状态
一，放入电场中的导体 处于静电平衡状态下导体的特征：
• 解析：
• A错．导体B上内部各点的场强大小为零， 但是外部场强大小不相等
• B对．导体A内部的场强一定为零。因为 电荷分布在外表
• C错．导体B的左端电势和右端电势一样 高，是等势体
• D对．导体B上的感应电荷在它的C点所形 成的场强一定不为零，因为它和A的电场 合场强叠加为零。
３：如图，长为L的导体棒原来不带电， 现将一带电量为q的点电荷放在距棒左 端为R的某点.当达到静电平衡时，棒上 感应电荷在棒内中点处产生的场强的大 小为多大?
离
空气分子中正负电荷分开，并被电场加速， 撞击空气分子产生更多正负电荷
与尖端电性相反的粒子奔向尖端
相当于尖端失去电荷 尖端放电
• 思考1：尖端放电在生活中有哪些应用？ 避雷针 燃气灶和燃气热水器的电子点火装置
针 尖 形 状
• 思考2：验电器或静电计金属杆上端为什么固 定一个金属球而不做成针尖形状？
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：
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 而产生气体放电的现象