高中物理 第一章 靜電場 第七節(jié) 靜電感應現(xiàn)象的應用課件2 新人教版選修3-1.ppt

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第一章靜電場 第七節(jié)靜電感應現(xiàn)象的應用 1 知道靜電感應產(chǎn)生的原因 理解什么是靜電平衡狀態(tài) 2 理解靜電平衡時 靜電荷只分布在導體表面且內(nèi)部場強處處為零 3 知道靜電屏蔽及其應用 一 靜電平衡狀態(tài)下導體的電場 置于電場中的導體 自由電荷受電場力作用 將發(fā)生定向移動 E E 在導體兩端 積聚等量異種電荷 即靜電感應現(xiàn)象 E 感應電荷在導體內(nèi)部產(chǎn)生電場E 與原電場疊加 只要內(nèi)部合場強不為零 自由電子就會繼續(xù)做定向移動 E 當E E時 內(nèi)部合場強為零 電荷不再發(fā)生定向移動 導體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動 稱為靜電平衡狀態(tài) 靜電平衡的微觀解釋 靜電平衡的特點 1 處于靜電平衡狀態(tài)下的導體 內(nèi)部的場強處處為零 3 處于靜電平衡狀態(tài)的整個導體是個等勢體 它的表面是個等勢面 2 導體表面處場強方向必跟該點的表面垂直 地球是一個極大的導體 可以認為處于靜電平衡狀態(tài) 所以它是一個等勢體 這是我們可以選大地做零電勢體的一個原因 靜電平衡時導體上的電荷分布特點 1 導體內(nèi)部沒有電荷 電荷只分布在導體的外表面 2 在導體表面 越尖銳的位置 電荷的密度 單位面積的電荷量 越大 凹陷的位置幾乎沒有電荷 二 導體上電荷的分布 三 尖端放電 1 空氣的電離 強電場使空氣分子中正負電荷分離的現(xiàn)象叫做空氣的電離 2 尖端放電 在強電場作用下 物體尖端部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電 3 尖端放電的應用 避雷針 四 靜電屏蔽 1 空腔導體的特點空腔導體能把外電場擋住 空腔內(nèi)沒有電場 空腔內(nèi)不受外電場的影響 2 靜電屏蔽導體殼 金屬網(wǎng)罩 能保護它所包圍的區(qū)域 使這個區(qū)域不受外電場的影響 這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽 3 靜電屏蔽的應用 靜電除塵 靜電噴漆 1 如圖所示 在真空中把一絕緣導體AB向帶負電的小球P緩慢地靠近時 下列說法正確的是 A B端的感應電荷越來越多B 導體內(nèi)部場強越來越大C 導體的感應電荷在M點產(chǎn)生的場強大于在N點產(chǎn)生的場強D 導體的感應電荷在M N兩點產(chǎn)生的場強相等 AC 導體的感應電荷在M N點產(chǎn)生的場強與帶負電的小球在兩點產(chǎn)生的場強大小相等方向相反 2 關于靜電平衡 下列說法中正確的是 A 當導體達到靜電平衡時 導體上任意兩點間的電勢一定相等B 當導體達到靜電平衡時 其外表面附近的電場方向一定與導體的表面垂直C 絕緣體也有靜電平衡狀態(tài)D 達到靜電平衡時 電荷分布在導體的外表面 ABD 3 在下列實驗中 驗電器的金屬箔會張開的是 B 4 如右圖所示 在絕緣板上放有一個不帶電的金箔驗電器A和一個帶正電荷的空腔導體B 下列實驗方法中能使驗電器箔片張開的是 A 用取電棒C 帶絕緣柄的導體棒 先跟B的內(nèi)壁接觸一下后再跟A接觸B 用取電棒C先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸C 用絕緣導線把驗電器跟取電棒C的導體部分相連 再把取電棒與B的內(nèi)壁接觸D 使驗電器A靠近B 在A選項中先和B的內(nèi)壁接觸后 由于B的內(nèi)壁本身沒有電荷 所以再接觸A時驗電器箔片不張開 B選項可以 C項中用絕緣導線實際上將驗電器和B連成了一個導體 A球因接觸而帶電 D項中是感應起電 BCD 5 在一個導體球殼內(nèi)放一個電荷量為 Q的點電荷 如下圖所示 用Ep表示球殼外任一點的場強 則 A 當 Q在球殼中央時 Ep 0B 不論 Q在球殼內(nèi)何處 Ep一定為零C 只有當 Q在球心且球殼接地時 Ep 0D 只要球殼接地 不論 Q在球殼內(nèi)何處 Ep 0 Q在球殼內(nèi)任何位置 只會影響球殼內(nèi)的負電荷分布 球殼外部帶正電荷會使外部場強不為零 所以A B錯 而球殼接地會使外部電荷導入大地 所以外部場強才會為零 故C也錯 選D D 6 某農(nóng)村小塑料加工廠的高頻熱合機 焊縫用 產(chǎn)生的電磁波頻率和電視信號頻率接近 由于該村尚未通有線電視信號 空中的信號常常受到干擾 在電視熒屏上出現(xiàn)網(wǎng)狀條紋 影響正常收看 為了使電視機不受干擾 可采取的辦法是 A 將電視機用一金屬籠子罩起來B 將電視機用一金屬籠子罩起來 并將金屬籠接地C 將高頻熱合機用一金屬籠子罩起來D 將高頻熱合機用一金屬籠子罩起來 并將金屬籠接地 D 7 2010 海南卷 利用靜電除塵器可以消除空氣中的粉塵 靜電除塵器由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成 A和B分別接到高壓電源的正極和負極 其裝置示意圖如右圖所示 A B之間有很強的電場 距B越近 場強 填 越大 或 越小 B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子 粉塵吸附電子后被吸附到 填 A 或 B 上 最后在重力作用下落入下面的漏斗中 越大 A 1 任何導體在靜電場中 都會處于靜電平衡狀態(tài) 2 處于靜電平衡狀態(tài)的導體的性質(zhì) 1 內(nèi)部場強處處為零 表面場強方向與表面垂直 2 整個導體是個等勢體 表面是等勢面 3 電荷只能分布在導體的外表面 3 靜電平衡的應用 1 尖端放電 避雷針 2 靜電屏蔽 課堂小結(jié)