静电现象的应用课件(人教版选修31).ppt
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- 静电 现象 应用 课件 人教版 选修 31
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1、第一章第一章 静电场静电场第七节第七节 静电现象的应用静电现象的应用人教版选修人教版选修3-11 1、静电感应、静电感应 把金属导体放在外电场把金属导体放在外电场E E0 0中,由于导体内的自由电子中,由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动,使导体表面出现感应电荷受电场力作用而定向移动,使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感应。的现象叫静电感应。一、静电平衡状态下导体的电场一、静电平衡状态下导体的电场E0ABCD-0E2.静电平衡静电平衡-1 1、导体中自由电荷、导体中自由电荷在电场力作用下将发在电场力作用下将发生定向移动生定向移动.EEE2 2、导体两端出现感应导体两端出现感应电荷电荷,感
2、应电荷在导体中感应电荷在导体中中产生反方向的附加场中产生反方向的附加场.0E-E-3 3、感应电荷的电场增到、感应电荷的电场增到与外电场相等时,导体内与外电场相等时,导体内合场强为零。自由电荷的合场强为零。自由电荷的定向移动停止定向移动停止 .0E-E=04 4、静电平衡:导体、静电平衡:导体中无电荷定向移动中无电荷定向移动的状态的状态,就叫静电平就叫静电平衡状态衡状态.静电平衡静电平衡 发生静电感应的导体,当感应电荷产生的附发生静电感应的导体,当感应电荷产生的附加电场加电场EE和原电场和原电场E E在导体内叠加为零,即在导体内叠加为零,即E=EE=E时,自由电子停止定向移动,这时导体所处的状
3、时,自由电子停止定向移动,这时导体所处的状态叫静电平衡状态。态叫静电平衡状态。EEEE合=03 3、处于静电平衡状态导体的特点:、处于静电平衡状态导体的特点:(1 1)导体内部的场强处处为零)导体内部的场强处处为零(2 2)整个导体是一个等势体,表面是一个等势面)整个导体是一个等势体,表面是一个等势面BABAABqqUW0)(+-E结论结论:导体处于静电平衡状态时,其表面任导体处于静电平衡状态时,其表面任一点场强方向跟该点表面垂直。一点场强方向跟该点表面垂直。3 3、处于静电平衡状态导体的特点:、处于静电平衡状态导体的特点:(1 1)导体内部的场强处处为零)导体内部的场强处处为零(2 2)整个
4、导体是一个等势体,表面是一个等)整个导体是一个等势体,表面是一个等势面势面(3 3)导体外部电场线与导体表面垂直)导体外部电场线与导体表面垂直例例1 1:如图所示接地金属球:如图所示接地金属球A A的半径为的半径为R R,球外,球外点电荷的电量为点电荷的电量为Q Q,到球心的距离为,到球心的距离为r r,该点,该点电荷的电场在球心的场强等于多少?电荷的电场在球心的场强等于多少?QRrA方向沿QO指向O,rQkE感应电荷无关点电荷Q产生的场强与:解2EE注意:注意:E E、EE和和E E合合的区别的区别E E由外电场决定,由外电场决定,E=EE=E,E E合合=0=0oE是点电荷是点电荷Q产生的
5、电产生的电场(即外电场),场(即外电场),E是是感应电荷产生的电场感应电荷产生的电场(附加场),(附加场),E合合是两是两个电场叠加后的合电场个电场叠加后的合电场注意:注意:(1 1)用导线把导体接地或用手触摸导体时,)用导线把导体接地或用手触摸导体时,可把导体和地球看成一个大导体可把导体和地球看成一个大导体(2 2)一般取无穷远处或大地的电势为零。)一般取无穷远处或大地的电势为零。法拉第圆筒实验:12用两个带有绝缘手柄的金用两个带有绝缘手柄的金属小球分别接触带有电荷属小球分别接触带有电荷的金属圆筒的内壁和外壁的金属圆筒的内壁和外壁.二、导体上电荷的分布二、导体上电荷的分布法拉第圆筒实验:12
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