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物理选修3-1优质课《1.7静电现象的应用》ppt课件免费下载

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在带电的鸟笼里,鸟儿为什么仍能安全无恙?
运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地面,这又是为什么呢?
1.导体放进电场中,近端出现与施感电荷 的感应电荷,远端出现与施感电荷 的感应电荷,这种现象叫 .
2.当放入电场中的导体中(包括表面)没有电荷的定向移动时,则导体达到 状态.
3.金属网罩(或金属包皮)能把外电场遮住,使内部不受外电场的影响,它们的这种作用叫 .
4.导体尖端的电荷密度 ,附近电场 ,使得空气 ,导致导体从尖端失去电荷的现象,叫 .
异种
静电感应
静电平衡
静电屏蔽
很大
很强
电离
尖端放电
同种
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静电感应:处于电场中的导体,由于电场力的作用,电荷出现重新分布的现象.
(1)静电平衡状态:导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态

(2)特点:
(3)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,导体内部没有净电荷.
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.
(a)如左图所示,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”.
(b)如右图所示,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,就可把它们看做是一个大导体,有些问题中所提到的“用手触摸某导体”其实就是导体通过人体与大地构成一个大导体.
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.
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(1)导体球壳(或金属网罩)内达到静电平衡后,内部不受外部电场的影响,这种现象叫静电屏蔽.
(2)静电屏蔽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.
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特别提醒:
将金属壳的外表面接地时,金属壳与大地构成一个长导体,当壳内存在电场时,壳内表面为近端,而地球的另一端为远端,这样可以使壳内的电场不影响壳外,对外起屏蔽作用.
举例说明静电屏蔽在日常生活中的应用.
答案:一些精密的电表或电子设备外面所套的金属罩、通讯电缆外面包的一层铝皮,都是用来防止外界电磁场的干扰.
由于导体尖端的电荷密度很大,其附近电场很强,使得空气电离与尖端上的电荷中和,这相当于导体从尖端失去电荷,这个现象叫尖端放电.
2008年6月24日强雷电袭击杭州,威力之猛近期少有.雷暴天气和雷击事件,引起了杭州市委、市政府的高度重视,要求有关部门加大防雷避雷知识的宣传,提高广大人民群众的防范意识,做好防雷工作,保障人民群众安全.假如在户外我们遭遇雷电,下列防雷措施可行的是 (  )
①在大树下避雷雨
②停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨
③不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔
④在空旷地带,最好关掉手机电源
A.①③         B.②③
C.①④ D.③④
解析:表面具有突出尖端的导体,在尖端的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电.因此不要在大树下避雨;别停留在山顶、山脊的凉亭等地方;快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔,身体的跨步越大,电压就越大,雷电也越容易伤人;在空旷地带使用手机通话,手机很有可能成为闪电的放电对象.
答案:D
误区1:静电屏蔽中导体壳必须接地.
点拨:①封闭导体壳内部电场不受壳外电荷或电场影响.封闭导体壳不论接地与否,内部电场都不受壳外电荷影响.
②接地封闭导体壳外部电场不受壳内电荷的影响.
在天气干燥时用塑料梳子梳头发,梳子会吸引头发,有时还会听到响声.脱下尼龙衣服时,有时会听到响声,在黑暗中还能看到火花.这是什么现象,是怎样产生的?
解析:这是一种常见的静电现象,是由于摩擦产生的,当电荷积累相当多时,带电物体之间会产生火花放电,我们就会看到火花,听到响声.
点评:静电现象在生产、生活中经常发生,有些是利用静电现象工作的,如静电复印、静电除尘等,有些则会造成危害需要消除.
(2009·福建仙游现代中学高二检测)在医疗手术中,为防止麻醉剂乙醚爆炸,地砖要用导电材料制成,医生护士要穿由导电材料制成的鞋子和棉布外套,一切设备要良好接地,甚至病人身体也要良好接地,这样做是为了(  )
A.消除静电 B.除菌消毒
C.应用静电 D.防止静电
答案:A
如图所示,A、B为两个带等量异号电荷的金属球,将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间,则下列叙述正确的是(  )
A.C棒的电势一定高于D棒的电势
B.若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间,将有从y流向x的电子流
C.若将B球接地,B所带的负电荷全部流入大地
D.若将B球接地,B所带的负电荷还将保留一部分
解析:由下图所示的电场线方向可知A、B、C、D的电势高低为UA>UC>UD>UB.当用导线将C棒的x端与D棒的y端连接的瞬间,将有自由电子从电势低的D棒流向电势高的C棒,这时C与D已通过导线连接为一个导体了,静电平衡后,它们的电势相等,C的x端仍带负电,D的y端仍带正电,而C的右端及D的左端均不带电,即C右端的正电荷与D左端的负电荷中和掉了.
当将B球接地时,一部分自由电子从低于大地电势的B球上流向大地,而一部分电子受到D棒y端正电荷的吸引而保留在靠近y的近端处,如果把带正电的A球移走,接地的B球上的负电荷才全部流入大地.故选项A、B、D正确.
答案:ABD
如图所示,接地的金属板右侧有固定的点电荷+Q,a、b点是金属板右侧表面的两点,其中a到+Q的距离较小.下列说法正确的是(取大地电势为零) (  )
A.由于静电感应,金属板右侧表面带负电,左侧表面带正电
B.由于静电感应,金属板右侧表面带负电,左侧表面不带电
C.整个导体,包括表面上的a、b点,是一个等势体,且电势等于零
D.a、b两点的电场强度不为零,且a、b两点场强方向相同,但a点的场强比b点的场强要强(大)一些
答案:BCD
解析:金属板接地时,右侧表面仍有感应负电荷,而且a点附近的电荷面密度(单位表面积的电荷量)比b点附近的电荷面密度要大些,场强要强(大)些,电场线也密一些;整个金属板是等势体,右侧表面是等势面,电场线与等势面垂直,可见a、b两点的场强方向都垂直指向右侧面,方向相同,选项D也正确.
将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与球接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近,如图所示,于是有 (  )
A.A向左偏离竖直方向,B向右偏离竖直方向
B.A的位置不变,B向右偏离竖直方向
C.A向左偏离竖直方向,B的位置不变
D.A和B的位置都不变
解析:带正电的小球A放在不带电的空心球C内,由于静电感应,空心球外壳带正电,内壁带负电,因此B所在处有电场,所以B在电场力作用下向右偏靠近C;由于空心球能屏蔽B球的电场,所以,A所在处场强为零,故A球不受电场力,位置不变.

答案:B
点评:注意电场的分布特点非常重要,C球金属壳内无电场,所以其内外没有力的直接联系,当B球靠近时,引起C球外壳的电荷分布的变化,但内表面负电荷分布仍然均匀.
下图中P是一个带电体,N是一个不带电的金属空腔,在哪些情况下,放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引 (  )

答案:AD
如图所示,一带负电的点电荷Q旁放一大金属板.试定性画出金属板的感应电荷在距板很近的一点P处产生电场强度的方向(P点与金属板之间的距离不可忽略不计),并简要叙述作图的步骤和理由.
解析:先画出P点的合场强为垂直于板面向右;再画出点电荷Q在P点产生的场强,沿PQ连线指向Q;最后由平行四边形定则确定金属板上的感应电荷在P点产生的方向.如图所示.
在工厂里,靠近传送带的
工人经常受到电击.经研
究发现,这是由于传送带
在传送过程中带电,如图
所示.

(1)解释为什么靠近传送带的任何物体都会带电?
(2)你可以用什么方法来解决这个问题?
答案:(1)由于静电感应
(2)可在传送带上镀银或增加空气湿度等