3-1(7)静电现象的应用[优教课堂].ppt
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1、1-7 静电现象的应用,1,课堂教育,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。 2.知道处于静电平衡的导体的特征 3.知道处于静电平衡状态的导体上电荷的分布规律,2,课堂教育,-,-,-,-,-,-,E,置于电场中的导体,自由电荷受电场力作用,将发生定向移动。,一、静电平衡状态下导体的电场,3,课堂教育,-,-,-,-,-,E,在导体两端,积聚等量异种电荷,即静电感应现象。,4,课堂教育,-,-,-,-,-,E,感应电荷在导体内部产生反方向的电场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。,E,5,课堂教育,-,-,-,-,-,E
2、,感应电荷的电场增到与外电场相等时,即E=E时,内部合场强为零时,电荷不再发生定向移动。,处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零。,E=E,6,课堂教育,E,E内=0,1.静电平衡状态: 导体表面和内部电荷停止定向移动的状态。,7,课堂教育,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,若不为零会出现何现象?,若不垂直会出现何现象?,为什么会如此?,2.处于静电平衡状态导体的特点:,8,课堂教育,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。,对于一孤立的带电导体,内部场强为零的本质
3、是:导体表面所带全部电荷在内部任一处产生的电场强度的矢量和为零。,9,课堂教育,二、导体上电荷的分布,研究静电平衡时导体内部的电荷,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:,导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面 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,为什么?,-法拉第圆筒实验,初态:B带电,A不带电,甲,乙,10,课堂教育,1、导体内没有电荷,净电荷电荷只分布在导体的表面。,2、在导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷处几乎没有电荷。,导体上电荷的分布小结,净电荷 是指导体内正、负电荷中和后所剩下 的多余电荷.这里说的净电荷可以是静电感 应
4、所产生的感应电荷,也可以是一个孤立的 带电体所带的电荷。,11,课堂教育,1关于静电平衡,下列说法中正确的是 A当导体达到静电平衡时,导体上任意两点间的电势一定相等 B当导体达到静电平衡时,其外表面附近的电场方向一定与导体的表面垂直 C绝缘体也有静电平衡状态 D达到静电平衡时,电荷分布在导体的外表面,ABD,12,课堂教育,2.如图所示在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢的靠近时,下列说法正确的是( ) A、B端的感应电荷越来越多 B、导体内部场强越来越大 C、导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的的场强 D、导体的感应电荷在M、N两点产生的的场强相等,AC,13,课堂教育,3
5、具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷,下面中的四个图画出了其空间电场的电场线情况,符合实际情况的是(),14,课堂教育,4为一空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金属球放入腔中,当静电平衡时,图中A、B、C三点的场强E和电势的关系是:( ),D,静电平衡状态的导体内部场强处处为零,导体的电势也为零, 这种说法对吗?这种说法是错误的,15,课堂教育,5.如图所示,一个原来不带电的中空金属球壳,上开一个小孔,若将一个带负电的小球放入且不与球壳接触,则球壳内表面带_电,外表面带_电;若用手接触一下球壳后球壳内表面带_电,外表面_;,正,负,正,不带电,16,课堂教育,注意: (1)
6、用导线把导体接地或用手触摸导体时,可把导体和地球看成一个大导体 (2)一般取无穷远处或大地的电势为零。,17,课堂教育,6.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?,18,课堂教育,7.带电量分别为+Q和-Q的两个点电荷相距为r,在两点电荷之间放入一个不带电的导体棒,如图所示,当导体达到静电平衡后,感应电荷在两点电荷连线中点O处产生的场强大小为多大?方向怎样?,方向水平向左,19,课堂教育,8. 在孤立点电荷Q的电场中,金属圆盘A处于静电平衡状态。若金属圆盘平面与点电荷在
7、同一平面内,在圆盘A内 a、b、c三点标出由 盘上感应电荷形成的 附加电场的三条电场 线(用实线表示,要求严格作图)。,20,课堂教育,9.一个带绝缘座的空心金属球A带有410-8C的正电荷,有绝缘柄的金属小球B带有210-8C的负电荷,使B球和A球的内壁接触,如图所示,则A、B各带电荷量为( ),A.QA=10-8C, QB=10-8C B.QA=210-8C, QB=0 C.QA=0, QB=210-8C D.QA=410-8C, QB=-210-8C,B,21,课堂教育,静电现象的应用,第二课时,22,课堂教育,学习目标:,1:了解尖端放电现象。 2:了解静电屏蔽现象及其技术上的应用,2
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