《電場中的導(dǎo)體靜電屏蔽.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電場中的導(dǎo)體靜電屏蔽.ppt（24頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三節(jié) 電場中的導(dǎo)體 (靜電屏蔽現(xiàn)象) 第四節(jié) 電勢差 電勢 電勢能,電場中的導(dǎo)體 1、靜電感應(yīng)： 將不帶電的導(dǎo)體ABCD放到場強(qiáng)為E的電場中，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受到電場力作用，將向著場強(qiáng)相反方向運(yùn)動(dòng)，在導(dǎo)體AB、CD面上將出現(xiàn)負(fù)、正電荷。如圖所示，我們把導(dǎo)體仙自由電子在外電場作用下重新分布的現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。(演示1),,2、靜電感應(yīng)過程分析 由于導(dǎo)體AB面和CD面上再現(xiàn)了負(fù)、正電荷，使得導(dǎo)體內(nèi)部形成了感應(yīng)電荷的電場E（如圖丙中虛線所示）。這個(gè)電場方向與外電場E0的方向相反，疊加后使導(dǎo)體內(nèi)電場減弱，直至導(dǎo)體內(nèi)部合場強(qiáng)E0，導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷不再做定向移動(dòng)（如圖丁所示） (演示2),3、
2、靜電平衡狀態(tài)： 導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)，叫做靜電平衡狀態(tài)。 4、靜電平衡的條件： 導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零。導(dǎo)體表面場強(qiáng)不為零，表面場強(qiáng)與表面垂直。,5、靜電平衡導(dǎo)體上的電荷分布： 法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)：(演示1) (演示2) (演示3) (演示4) (演示5) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 處于靜電平衡狀態(tài)的帶電導(dǎo)體，電荷分布在導(dǎo)體外表面上。 外部的實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體突起的部分。 內(nèi)部的實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體凹進(jìn)部分。,6、靜電屏蔽： 處于靜電平衡導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零。將實(shí)習(xí)導(dǎo)體挖空變?yōu)榍驓?，殼?nèi)場強(qiáng)處處為零。這樣導(dǎo)體殼可以保護(hù)它包圍的區(qū)域不受外部電場的影響，這種現(xiàn)象叫靜電屏蔽?？涨粚?dǎo)體或金
3、屬網(wǎng)罩(無論接地否)可以把外部電場遮住，其內(nèi)部不受外電場影響，接地的空腔導(dǎo)體或金屬還可以使外部不受內(nèi)部帶電體電場的影響，這種屏蔽叫做內(nèi)外屏蔽。,,,,靜電屏蔽的重要應(yīng)用： 電學(xué)儀器和電子設(shè)備外部均有金屬網(wǎng)罩，通訊電纜外面包一層鉛皮，或有一層金屬網(wǎng)線均可防止外電場的干擾。 電力工人高壓帶電作業(yè)時(shí)，全身穿戴金屬網(wǎng)制成的衣帽、手套、鞋子可以對人起到電屏蔽作用，使工人安全作業(yè)。(演示1),練習(xí)：,1、如圖，在真空中把絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的小球緩慢地靠近(不相碰)，則下列選項(xiàng)中正確的是：,,A、B端的感應(yīng)電荷越來越多 B、導(dǎo)體內(nèi)的場強(qiáng)越來越大 C、感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)。 D、感應(yīng)電荷在
4、M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)和在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)相等。 答案：AC,2、如圖，把一個(gè)帶正電的小球A，放入帶絕緣支架不帶電的空心球殼B內(nèi)，但不與B內(nèi)壁接觸，達(dá)到靜電平衡后，下述說法正確的是：,,A、球殼B內(nèi)空腔處處場強(qiáng)為零 B、球殼B外部空間處處場強(qiáng)為零 C、球殼B表面不帶電 D、若球殼B接地則其帶負(fù)電。 答案：D,第四節(jié)電勢差電勢電勢能,一電場力作功的特點(diǎn) 1、重力做功的特點(diǎn)、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系 重力做功與所經(jīng)路徑無關(guān)，只由初、末位置的相對高度決定。 減小 增大,,,,,,2、電場力做功的特點(diǎn) 已知：E、，ABBC 求由ABCW1？ 由ACW2？,解：,,,結(jié)論：W
5、電只由初、末位置決定與所經(jīng)路徑無關(guān)。 凡是做功具有上述特點(diǎn)的力稱為保守力。 高中學(xué)到的保守力：重力、電場力、彈性力、分子力。,二、電場力做功與電勢差 1、電場力做功： W=UIt=Uq WAB=UABq,,2、電勢差：,定義： 電荷Q在電場中由一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí)，電場所做的功W與電荷Q的比值，叫做這兩點(diǎn)的電勢差也叫電壓。數(shù)值上等于移動(dòng)單位電量電荷電場力所做的功。 單位： 理解注意： UAB反映的是電場能性質(zhì)與WAB和移動(dòng)的電荷Q無關(guān)，只由電場中的A、B決定。 UAB的大小與零勢點(diǎn)的選擇無關(guān)。,,,三、電勢,定義：電場中某點(diǎn)對零勢點(diǎn)的電勢差，為該點(diǎn)的電勢，用U表示。 數(shù)值上等于
6、將單位電量從電場中該點(diǎn)移至零勢點(diǎn)電場力所做的功。 例：電場中A點(diǎn)的電勢為15V，其意義為將1C的電荷從A點(diǎn)移至到零勢點(diǎn)，電場力做功為15J。,,2、計(jì)算公式：,點(diǎn)電荷：,,,r為所研究點(diǎn)到場源電荷間的距離； Q為場源電荷的電量。,勻強(qiáng)電場：,3、理解注意： 電勢是表示電場能性質(zhì)的物理量，只由電場位置決定。 電勢是標(biāo)量，正、負(fù)表示電勢的高低。 電勢的高低與零勢點(diǎn)位置有關(guān)。電勢差的大小與零勢點(diǎn)位置無關(guān)。點(diǎn)電荷電場以無窮遠(yuǎn)處為零勢點(diǎn)；大地為零勢點(diǎn)，任何接地處均為零勢點(diǎn)。 電勢迭加，求和用代數(shù)法。,練習(xí)答案：甲：UDUA=UB=0UC乙：UC =UD U0 UA=UB,練習(xí)： 如圖,甲為等量異種電荷
7、，乙為正的等量同種電荷。AB為兩電荷連線是中垂線，OA=OB=OC=OD。試比較ABCD的電勢。,,,4、電勢正向和高低的判定的方法 點(diǎn)電荷形成的電場：正電荷形成的電場中，各點(diǎn)電勢均為正。(含置于其中的導(dǎo)體)；負(fù)電荷形成的電場中各點(diǎn)電勢均為負(fù)(含置于電場中的導(dǎo)體)。 勻強(qiáng)電場中各點(diǎn)電勢正負(fù)判定，視零勢面的確定而定。 若以負(fù)極板A為零勢面，則電場中各點(diǎn)電勢均為正。 若以正極板B為零勢面，則電場中各點(diǎn)電勢均為負(fù)。 若以場中一面C為零勢面，則此面以上場中各點(diǎn)電勢為正，此面以下場中各點(diǎn)電勢為負(fù)。,,,電場中各點(diǎn)電勢高低的判定方法： 沿電場強(qiáng)度方向是電勢降低最快的方向。,,,四、電場力做功與電勢能,,1、電勢能： 電荷在電場中各點(diǎn)具有的勢能用字母表示公式：=Uq意義：電荷在電場中某點(diǎn)具有電勢能在數(shù)值上等于將電荷移到零勢能點(diǎn)電場力做的功。 2、電勢能正負(fù)的判定利用符號(hào)法則來判定：=Uq,3、電勢能增減的判定,,,練習(xí)：,帶電粒子只受電場力作用，在電場中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。則有： 粒子帶 電 粒子在 點(diǎn)加速度度大 粒子在 點(diǎn)的電勢能大 M與N相比 點(diǎn)的電勢高 粒子在 點(diǎn)的動(dòng)能大,答案：負(fù) N N M M,
電場中的導(dǎo)體靜電屏蔽.ppt
