2017年导与练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

4. 静电平衡状态下导体上电荷分布 （1）导体内部没有净电荷，净电荷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
带电导体的等势面
点拨 （1）金属导体建立静电平衡状态的时间是非常短暂的。 （2）处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，指的是外电场E0与导体两侧的感应电荷产生 的电场E的矢量和为0。 （3）地球是一个极大的导体，可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。
尖端放电 1. 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．
2. 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。
人教版高中物理选修 3-1课件：17《静电 现象应用》(共22张)
回顾与思考
电场最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。 把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中，金属导体中的自由电子会如何运动？ 结果如何呢？
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学习目标
静电平衡状态下导体的电场 1.静电感应现象
把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为 E0的电场中，导体内的自由电子在静电力的作用 下逆着电场线定向移动，在AB面出现负电荷， 在CD面出现等量正电荷，这种现象就是静电感 应现象。
2. 静电平衡状态
导体中自由电荷在电场力作用下将发生 定向移动.

二、尖端放电 静电屏蔽 导学探究 (1)避雷针是利用尖端放电保护建筑物的一种设施，其原理是什么？ 答案 导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，空气中残留的带电粒子在强 电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也就是使 分子中的正、负电荷分离.这个现象叫做空气的电离 .中性的分子电离后变 成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子 .这些带电粒子在强电场 的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电 粒子.那些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，这相当于导体从尖端失去电荷.
2.处于静电平衡状态下导体的特征
(1)内部的电场__________ 处处为零 . (2)外部表面附近任何一点的场强方向必定与这点的表面_____ 垂直 . (3)整个导体是个 等势体 ，它的表面是个_________. 等势面
3.静电平衡时，导体上的电荷分布特点： (1)导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的______ 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.
第一章 静电场
7 静电现象的应用
学习目标 1.知道什么是静电平衡状态，能说出静电平衡产生的条件. 2.掌握静电平衡状态下的导体特点. 3.了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用.
内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
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知识探究
一、静电平衡状态下的导体 导学探究 如图1所示，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，使导体两端出现等 量异号电荷.请思考下列问题： (1) 自由电子定向移动的原因是什么？定向移动的 方向如何？ 答案 自由电子受外加电场的电场力作用而移动，向着 与电场相反的方向定向移动. 图1

2．静电屏蔽的应用
电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层金属箔。
屏蔽服里面有金属丝网 高压屏蔽服
五、静电的应用与防止
静电复印、打印
飞机的放电刷
汽车尾部的铁链
“闪电侠”实 验
静电除尘
静电喷涂
达标演练
1.当导体达到静电平衡时，场强方面的特征 C 是( )
A．外电场E0消失
B．感应电荷产生的电场E′为零
金属中含有大量游离的自由电子
思考：若把一个不带电导体放入电场E0中，导体中 的自由电子将如何运动？
E0
一、静电平衡状态下导体的电场
一、静电平衡状态下导体的电场
1．静电平衡状态
E0
导体内电场强度
E0
＇ E
+ 外电场强度 + + 感应电荷电场强度 + + 0 + + +
E
＇ E E0 E 0
人民教育出版社 高二年级 | 选修3－1
第一章 · 静电场
7 . 静电现象 的应用
复习回顾 1. 电场最基本的性质是什么？
对放入电场中的电荷有力的作用 Nhomakorabea2、自然界有哪几种起电方式？其中感应起电 的本质是什么？
摩擦起点、感应起电、接触起电。 导体中的自由电荷在带电体的作用下重新分布
3、金属导电的实质是什么？
（1）静电平衡
当导体中的电荷静止不动，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的状态， 叫做静电平衡状态。
（3）静电平衡的条件
处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零。 内部场强处处为零

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 . 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) , 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? 导体的外表面 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. 越大 凹陷
【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.
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