(新教材)2022版高中物理人教版必修第三冊課件:9.4 靜電的防止與利用 .ppt

                (新教材)2022版高中物理人教版必修第三冊課件:9.4 靜電的防止與利用 .ppt

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                3.在一個導體球殼內放一個電量為+Q的點電荷, 用E表示球殼外任一點的場強,則 ( ) A.當+Q在球殼中央時,E=0 B.不論+Q在球殼內何處,E一定為零 C.只有當+Q在球心且球殼接地時,E=0 D.只要球殼接地,不論+Q在球殼內何處,E一定為零 D 4.如圖所示,在一電場強度為E的勻強電場中放一金 屬空心導體,圖中a、b分別為金屬導體內部與空 腔中的點,則(  ) A.a、b兩點的電場強度都為零 B.a點電場強度為零,b點不為零 C.a點電場強度不為零,b點為零 D.a、b兩點電場強度均不為零 A 【解題關鍵】把握靜電平衡狀態的特點:導體內部場強處處為零。 在這個世界上,不一定是外在的一切來決定一個人的生活品質,常常是他內心的取向決定了他的生活品質。 4. 靜電的防止與利用 自然界到處都有靜電。生產中的攪拌、擠壓、切割等活動,生活中的穿衣、脫衣、運動等過程都可能產生靜電。在加油站給車加油前,為什么要觸摸一下靜電釋放器? 帶電鳥籠里的鳥為什么安然無恙? 了解生產生活中關于靜電的利用與防護。 1.了解靜電平衡的概念,知道處于靜電平衡的導體的特征。(物理觀念) 2.通過實驗了解靜電平衡時帶電導體上電荷的分布特征。(科學探究) 3.了解尖端放電和靜電屏蔽現象,關注生活、生產中的靜電現象。(科學態度與責任) 體會課堂探究的樂趣, 汲取新知識的營養, 讓我們一起 吧! 進 走 課 堂 金屬導體的微觀結構 電子 原子核 金屬導體內部的外層電子與帶正電的原子核間的相互作用比較弱,故容易脫離且在金屬內部游離,稱為自由電子,金屬導體的整體就是由大量的在平衡位置附近做無規則熱運動的正離子和無規則熱運動的自由電子組成。 那么,若把金屬導體放入電場中,又將會出現什么現象呢? 把不帶電的金屬導體ABCD放到電場強度為E0的電場中,結果如何呢? E0 【探究一:靜電平衡狀態下導體的電場】 - - - - - - - - - 1.導體中自由電荷在電場力作用下將發生定向移動。 E0 2.導體兩端出現感應電荷,感應電荷在導體中產生與原電場反向的感應電場。 - - - - - - - - E' E' E' E0 原電場和感應電場疊加,使導體內部的電場減弱。 只要導體內部電場不為0,自由電子就會繼續做定向移動。 - - - E' - - - - 3.感應電荷的電場增加到與外電場相等時,導體內合場強為零。 導體內的自由電子不再發生定向移動 E0 【探究結論】靜電平衡狀態: 導體中無電荷定向移動的狀態叫作靜電平衡狀態。 條件:導體內部各點的合場強為零 靜電平衡的特點: 1.處于靜電平衡狀態下的導體,內部的場強處處為零。 2.處于靜電平衡狀態的整個導體是個等勢體,它的表面是個等勢面。 3.導體外部表面附近任何一點的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,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。 【例1】AB是長為L的金屬桿,P1、P2是位于AB所在直線上的兩點,位置如圖所示,在P2點有一個帶電量為+Q的點電荷,試求出金屬桿上的感應電荷在P1點產生的場強大小和方向。 【解題關鍵】把握靜電平衡狀態的特點:導體內部合場強處處為零 解析:由于金屬桿處于靜電平衡狀態,P1點的合場強為零,因此金屬桿上的感應電荷在P1點產生的場強與點電荷+Q在P1點產生的場強大小相等、方向相反,從而得:E= ,方向向右。 【探究二:導體上的電荷分布】 【實驗探究】法拉第圓筒實驗 結論: 靜電平衡時導體內部沒有電荷,其電荷只分布在外表面。 二、尖端放電 靜電平衡時導體上的電荷分布特點: 1.導體內部沒有凈電荷,凈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。 【探究結論】 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象叫作空氣的電離。 2.尖端放電 在強電場作用下,物體尖端部分發生的一種放電現象稱為尖端放電。 3.尖端放電的應用 避雷針 三、靜電屏蔽 2.接地導體空腔外部不受內部電荷影響: 【規律總結】靜電屏蔽的兩種情況 例如: 例如: 當金屬殼接地時,外表面的感應電荷傳給地球,外部電場消失,對外起到屏蔽作用。 1.導體內空腔不受外界影響: 電子儀器外套金屬網罩;通訊電纜外包一層鉛皮等。 靜電屏蔽的應用 超高壓帶電作業的工人穿戴的工作服,是用包含金屬絲的織物制成的。 靜電屏蔽的應用 【例

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