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高中物理《静电平衡》公开课精品PPT课件_图文

静电现象的应用 一、静电平衡状态下导体的电场 -- - - - 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。 - - - E - 在导体两端,积聚等量异种电荷,即静电感应 现象。 - - - 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。 处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零。 - - - E’=E E - 当内部合场强为零时,即E’=E时,电荷不再 发生定向移动。 E内=0 E 静电平衡状态下导体的电场 ?静电平衡状态 若不为零 会出现何 现象? ?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 若不垂直 会出现何 现象? 为什么 会如此? 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、导体上电荷的分布 研究静电平衡时导体内部的电荷 ——法拉第圆筒 实验 ?现象: ??甲 乙::AA的 的箔箔片片始张终角逐没有渐张增大开为什么? ?结论: ?导体内部没有电荷,电荷分布在导体 的外表面 均匀球形导体 导体上电荷的分布小结 1、导体内没有电荷,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。 尖端放电 导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强 空气中残留带电粒子剧烈运动 空气电离 正负电荷奔向异种电荷 尖端失去电荷 尖端放电 应用: 避雷针 闪电防护 ? 雷鸣电闪时在室外的人,为防雷击,应当遵从四条原则. ? 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. 闪电防护 ? 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. ? 第四是不要进水中,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 电子仪器外套金属网罩;通讯电缆外包一层铅皮等。 超高压带电作业的工人穿戴的工作服,是用包 含金属丝的织物制成的。 两位英国科学 家08年在伦敦进行 一次危险的电力学 表演。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。 1.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 P BA NM 2.关于静电平衡,下列说法中正确的是 (ABD) 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 3.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放 一个正点荷。图中的哪一个能正确表示其电场分 布的情况 ( B ) 4.如图所示,一带正电的绝缘金属球壳A,顶部开 孔,有两只带正电的金属球B、C用金属导线连接, 让B球置于球壳A的空腔中与内表面接触后又提起到 如图所示的位置,C球放在A球壳外离A球较远,待静 电平衡后,正确的说法是 BC( ) A.B、C球都带电 B.B球不带电,C球带电 C.让C球接地后,B球带负 电 D.C球接地后,A球壳空腔 中场强为零