第1章 第七节　静电现象的应用 新优化方案选修3-1 高中物理教学课件.pptVIP

山东水浒书业有限公司· 优化方案系列丛书 第1章　静电场 课前自主学案 课堂互动讲练 知能优化训练 核心要点突破 山东水浒书业有限公司· 优化方案系列丛书 第1章　静电场 课前自主学案 课堂互动讲练 知能优化训练 核心要点突破 返回 第七节　静电现象的应用 课标定位 学习目标：1.知道静电平衡现象，理解处于静电平衡状态的导体的特点． 2．通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点． 重点难点：尖端放电和静电屏蔽的原因及在实际中的应用． 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第七节　静电现象的应用 课前自主学案 课前自主学案 一、静电平衡状态下导体的电场 1．静电平衡状态 导体内的自由电子不再发生_________的状态，叫做静电平衡状态． 2．静电平衡特点 (1)处于静电平衡状态的导体，内部场强_________； (2)处于静电平衡状态的整个导体是个_______，它的表面是个________． 定向移动 处处为零 等势体 等势面 思考感悟 1．一导体处于静电平衡状态，导体外部有一电荷，它对导体内部某点产生的场强为零吗？ 提示：不为零．在某点产生的场强与没有导体在该点产生的场强一样． 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_______． 2．在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度_____，凹陷的位置几乎_________． 思考感悟? 2．导体表面电荷一定均匀分布吗？什么样导体表面电荷均匀分布？ 提示：不一定．球形导体． 外表面 越大 没有电荷 三、尖端放电 1．电离现象：空气中的气体分子在带电粒子的高速撞击下，分子中正负电荷______的现象． 2．尖端放电：导体尖端的电荷吸引空气中与它符号相反的电荷，尖端上的电荷被_____而失去电荷，这个现象叫做尖端放电． 四、静电屏蔽 处在电场中的空腔导体，由于内表面_________，所以空腔内_________，这种现象叫做静电屏蔽． 分离 中和 没有电荷 没有电场 核心要点突破 一、静电平衡导体的电荷分布特点 1．内外表面分布不同，电荷都分布在外表面，导体内部没有电荷． 2．受导体的形状影响，不光滑处电荷密度大． 3．“远近端”电荷的电性相反，电量相等． (1)如图1－7－1所示，处于静电平衡状态的导体，离场源电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷，即“远同近异”． 图1－7－1 (2)如图1－7－2所示，当把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时，就可把它们看作是一个大导体，有些问题中所提到的“用手接触某导体”其实就是导体通过人体与大地构成一个大导体． 图1－7－2 特别提醒：一个孤立的带电体，在自身所带电荷的电场中，处于静电平衡状态，具有静电平衡的所有特点．人与大地都是导体，在人摸(触)导体的过程中，带电体、人、大地组成一个新导体，地球往往是新导体的远端． 即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．如图1－7－3所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷．在静电平衡后，下列物理量中等于零的是(　　) A．导体腔内任意点的场强 B．导体腔内任意点的电势 C．导体外表面的电荷量 D．导体空腔内表面的电荷量 图1－7－3 解析：选ABD.静电平衡状态下的导体内部场强为零，且内表面不带电，故A、D正确；由于导体接地，故整个导体的电势为零，B正确． 二、静电平衡和静电屏蔽实质分析 1．静电平衡 (1)特点 ①导体内部场强处处为零． ②整个导体是个等势体，它的表面是个等势面． (2)实质 ①导体发生了静电感应现象，感应电荷在导体内部产生一个附加电场E′，跟外加电场E反向，使自由电荷同时又受到F′＝E′q的电场力，随着导体两端的感应电荷不断积累，E′逐渐增大，当E′＝E时，导体内合场强为零，自由电荷所受合力为零，这时导体中无自由电荷定向移动，即导体达到了静电平衡状态． ②当外电场、导体在电场中的位置或导体的形状发生变化时，原来的 静电平衡状态被打破，电荷继续移动，直到再次达到平衡，因此静电平衡也是一个动态的平衡． 2．静电屏蔽实质：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． 特别提醒：静电屏蔽有两种情况： (1)导体的外电场影响不到导体的内部，即外电场与导体表面的感应电荷在导体内部任一点场强的叠加结果为零． (2)接地导体的内部电场影响不到导体外部，是因为导体外部的感应电荷都被排斥入地，使感应电荷与内壁的感应异种电荷在导体外部任一点场强的叠加结果为零． 即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2.由图1－7－4所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳B内(与内壁不接触)．外加一个水平向右的场