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文檔簡介

1、人教版必修三高中物理 全冊精品PPT課件 (最新)第九章 靜電場及其應(yīng)用第十章 靜電場中的能量第十一章 電路及其應(yīng)用1.電荷1.電勢能和電勢1.電源和電流2.庫侖定律2.電勢差2.導(dǎo)體的電阻.3.電場 電場強度3.電勢差與電場強度的關(guān)系3.實驗:導(dǎo)體電阻率的測量4.靜電的防止與利用4.電容器的電容4.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路本章綜合與測試5.帶電粒子在電場中的運動5.實驗: 練習(xí)使用多用電表本章綜合與測試本章綜合與測試 目 錄(每一課都提供精美可編輯的課件?。┑谑码娔苣芰渴睾愣傻谑?電磁感應(yīng)與電磁波初步1.電路中的能量轉(zhuǎn)化1.磁場 磁感線2.閉合電路的歐姆定律2.磁感應(yīng)強度 磁通量3.實驗

2、:電池電動勢和內(nèi)阻的測量3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用4.能源與可持續(xù)發(fā)展4.電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用本章綜合與測試本章綜合與測試 目 錄(每一課都提供精美可編輯的課件!)電荷人教版高中物理 必修3新知導(dǎo)入公元前600年左右,古希臘學(xué)者泰勒斯就發(fā)現(xiàn)摩擦過的琥珀吸引輕小物體的現(xiàn)象。摩擦過的琥珀能夠吸引羽毛。古希臘學(xué)者泰勒斯新知導(dǎo)入公元1世紀,我國學(xué)者王充在論衡一書中也寫下“頓牟掇芥”一語。你知道是什么意思嗎?此語意為摩擦過的琥珀能吸引像草芥一類的輕小物體。新知導(dǎo)入16世紀,英國科學(xué)家吉爾伯特在研究這類現(xiàn)象時首先根據(jù)希臘文的琥珀創(chuàng)造了英語中的“electricity”(電)這個詞,用來表示琥珀經(jīng)過摩擦以后具有的

3、性質(zhì),并且認為摩擦過的琥珀帶有電荷。今天我們就來學(xué)習(xí)電荷以及使物體帶電的方法等有關(guān)知識。新知講解演示實驗:分別用絲綢摩擦過的兩個玻璃棒互相靠近,觀察發(fā)生的現(xiàn)象;再用毛皮摩擦過的硬橡膠棒靠近玻璃棒,觀察發(fā)生的現(xiàn)象;這能說明什么問題?一、電荷1.電荷種類及其相互作用規(guī)律新知講解這說明摩擦過的玻璃棒和硬橡膠棒都帶了電荷,并且玻璃棒和硬橡膠棒帶異種電荷;同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。現(xiàn)象:用絲綢摩擦過的玻璃棒之間相互排斥,而玻璃棒和硬橡膠棒之間卻相互吸引。新知講解迄今為止,人們沒有發(fā)現(xiàn)對這兩種電荷都排斥或都吸引的電荷。所以自然界的電荷只有兩種:正電荷和負電荷。被絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷命名為

4、正電荷,用” +“表示。被毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷命名為負電荷,用” - “表示。(1)電荷種類美國科學(xué)家富蘭克林通過實驗發(fā)現(xiàn),雷電的性質(zhì)與摩擦產(chǎn)生的電的性質(zhì)完全相同,并命名了正電荷和負電荷。新知講解+-+-(2)兩種電荷間的相互作用規(guī)律同種電荷相互排斥;異種電荷相互吸引。新知講解2.電荷量(1)定義:電荷的多少叫作電荷量,用Q或q來表示。(2)單位:它的單位是庫侖,簡稱庫,符號是C。正電荷的電荷量為正值,負電荷的電荷量為負值。(3)比較電荷帶電的多少,要比較的是其電荷量的絕對值,絕對值大的帶電多。盡管電荷量有正負值(正號一般省略),要知道這里的” “”號代表電荷的種類,與數(shù)學(xué)中的正負號的

5、含義不同。新知講解原子(中性)原子核(正電)核外電子(負電)質(zhì)子(正電)中子(不帶電)3.物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)質(zhì)子中子核外電子原子核(1)物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)每個原子中質(zhì)子的正電荷數(shù)量與電子的負電荷數(shù)量一樣多,所以整個原子對外界表現(xiàn)為電中性。新知講解質(zhì)子和中子之間有強相互作用核力的作用。離原子核較遠的核外電子容易受到外界的作用而脫離原子。金屬中原子的外層電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由運動,這種電子叫作自由電子。失去自由電子的原子便成為帶正電的離子。(2)金屬的微觀結(jié)構(gòu)模型新知講解如圖所示:每個正離子在金屬內(nèi)部排列起來,它們都在自己的平衡位置附近振動而不移動,只有自由電子穿梭其中這就使金屬成為導(dǎo)體。

6、金屬的微觀結(jié)構(gòu)模型注意:絕緣體中幾乎不存在能自由移動的電荷。新知講解1.摩擦起電(1)定義:人們發(fā)現(xiàn),很多物體都會由于摩擦而帶電,并稱這種方式為摩擦起電。二、使物體帶電的方法(2)摩擦起電的原因:不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同。電子從一個物體上轉(zhuǎn)移到另一個物體上,得到電子的物體帶負電,失去電子的物體帶正電,這樣兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷。新知講解例如:用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的正電荷,實質(zhì)上就是由于兩者摩擦,組成玻璃棒的原子上的若干電子轉(zhuǎn)移到絲綢上,使玻璃棒失去電子帶正電,而絲綢得到電子帶負電。用絲綢摩擦玻璃棒(3)實質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移。新知講解特別提醒!同一物體分別與不同種類的物體

7、摩擦,該物體所帶電荷的種類可能不同。所以,不要以為摩擦過的玻璃棒總是帶正電。 例如:棉布分別與丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,所帶電荷的種類是不同的。丙烯塑料板棉布乙烯塑料板棉布新知講解2.靜電感應(yīng)引起的感應(yīng)起電實驗器材一對用絕緣柱支持的導(dǎo)體 A 和 B,且分別在A、B下部貼有兩片金屬箔、絕緣棒、帶電體 C。靜電感應(yīng)ABC(1)演示實驗:觀察靜電感應(yīng)現(xiàn)象新知講解實驗步驟取一對用絕緣柱支持的導(dǎo)體 A 和 B,使它們彼此接觸。它們不帶電,貼在下部的兩片金屬箔是。手握絕緣棒,把帶正電荷的帶電體 C 移近導(dǎo)體 A,觀察金屬箔有什么變化?閉合的現(xiàn)象:金屬箔由閉合變?yōu)閺堥_,表明導(dǎo)體A、B兩端都帶了電。新知講解

8、手持絕緣柱把導(dǎo)體 A 和 B 分開,然后移開 C,金屬箔又有什么變化?再讓導(dǎo)體 A 和 B 接觸,又會看到什么現(xiàn)象?現(xiàn)象:先把A和B分開,然后移去C時,A和B兩端的金屬箔仍然張開,但張角卻有些變小了,再讓A和B接觸,可以看到A、B兩端的金屬箔都閉合了。利用金屬的微觀結(jié)構(gòu)模型,解釋看到的現(xiàn)象。新知講解參考答案:因為C棒的正電荷吸引金屬導(dǎo)體中的自由電子,在A端有多余電子積累而帶負電,B端因失去電子帶正電,A、B分離時A帶負電。B帶正電,并且A、B兩導(dǎo)體所帶電荷等量異號。移去C棒后,積累在A端和B端的電荷會在兩部分導(dǎo)體中重新分布,原來積累在A、B兩端的電荷有一部分會分散掉。所以金屬箔張角變小。再讓A

9、、B接觸,由于它們所帶電荷等量異號,所以電荷中和,金屬箔閉合。新知講解(2)靜電感應(yīng)當(dāng)一個帶電體靠近導(dǎo)體時,由于電荷間相互吸引或排斥,導(dǎo)體中的自由電荷便會趨向或遠離帶電體,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷,遠離帶電體的一端帶同種電荷。這種現(xiàn)象叫作靜電感應(yīng)。(3)感應(yīng)起電利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程叫作感應(yīng)起電。新知講解從 18 世紀起,人們開始經(jīng)常使用一種叫作驗電器的簡單裝置來檢測物體是否帶電。做一做 制作驗電器材料:導(dǎo)體棒、玻璃瓶、兩片金屬箔、金屬絲和絕緣塞。制作過程中有兩個關(guān)鍵點:一是絕緣塞的絕緣性能要好;二是兩片金屬箔要既輕又硬,張開合攏靈活。新知講解制作過程:如圖玻璃瓶內(nèi)有兩片金屬

10、箔,用金屬絲掛在一根導(dǎo)體棒的下端,棒的上端穿過絕緣的瓶塞從瓶口伸出就制成了驗電器。驗電器思考討論1:是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時,金屬箔片才開始張開?解釋下面將要看到的現(xiàn)象。新知講解參考答案:不是,當(dāng)帶電體靠近導(dǎo)體棒并不與其接觸時,金屬箔片也能張開。當(dāng)帶電體直接接觸導(dǎo)體棒時,導(dǎo)體棒和兩片金屬箔帶了與帶電體同種的電荷。當(dāng)帶電體靠近導(dǎo)體棒并不與其接觸時,因靜電感應(yīng),導(dǎo)體棒帶了與帶電體不同種的電荷,兩片金屬箔帶了與帶電體同種的電荷。兩種方式下,兩片金屬箔都會相互排斥而張開,都可以判斷物體是否帶電。新知講解把金屬箔換成指針,并用金屬制作外殼,這樣的驗電器又叫作靜電計。思考討論2:驗電器能檢

11、驗電荷的種類嗎?怎樣檢驗?參考答案:能檢驗電荷的種類。先使金屬箔帶上某種已知電荷,再將待測帶電體靠近驗電器的導(dǎo)體棒,根據(jù)金屬箔張角的增減判斷帶電體電荷的種類靜電計靜電計是通過靜電感應(yīng)檢測帶電體帶電的相對數(shù)量的靜電儀器。針對練習(xí):如圖所示,把帶正電金屬球A,靠近不帶電的驗電器B,則( )新知講解A驗電器金屬箔片不張開,因為球A沒有和B接觸B驗電器金屬箔片張開,因為整個驗電器都帶上了正電DC驗電器金屬箔片張開,因為整個驗電器都帶上了負電D驗電器金屬箔片張開,因為驗電器金屬箔片帶上了正電新知講解3.接觸起電(1)不帶電的導(dǎo)體與帶電的物體接觸后會帶上電荷,這種使導(dǎo)體帶電的方式叫做接觸起電。(2)兩個完

12、全相同的帶電導(dǎo)體接觸后電荷的分布規(guī)律兩個完全相同的導(dǎo)體,一個帶電,另一個不帶電。當(dāng)兩個導(dǎo)體接觸后再分開時,兩導(dǎo)體所帶的電荷量相等,都等于原來電荷量的一半。兩個完全相同的導(dǎo)體,都帶有一定量的電荷,若兩帶電體的電荷量分別為Q1、Q2,則它們接觸后再分開都帶有 的電荷量 ,式中電荷量Q、Q均包含它們的正負號。新知講解針對練習(xí)兩金屬小球所帶電荷量分別為+3Q和-Q,將兩小球接觸后分開,它們各自所帶的電荷量都是( )A+3QB+2QC-QD+QD新知講解三、電荷守恒定律無論是摩擦起電還是感應(yīng)起電都沒有創(chuàng)造電荷,只是電荷的分布發(fā)生了變化,電荷并沒有產(chǎn)生和消失。1.電荷守恒定律(1)大量實驗事實表明,電荷既

13、不會創(chuàng)生,也不會消滅,它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的總量保持不變,這個結(jié)論叫作電荷守恒定律。新知講解近代物理實驗發(fā)現(xiàn),在一定條件下,帶電粒子可以產(chǎn)生或湮沒。例如,一個高能光子在一定條件下可以產(chǎn)生一個正電子和一個負電子;一對正、負電子可以同時湮沒,轉(zhuǎn)化為光子。不過在這些情況下,帶電粒子總是成對產(chǎn)生或湮沒的,兩個粒子帶電數(shù)量相等但電性相反,而光子又不帶電,所以電荷的代數(shù)和仍然不變。(2)電荷守恒定律另表述為: 一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和總是保持不變的。新知講解特別提醒!(1)不論是起電現(xiàn)象還是電荷中和現(xiàn)象,其過程只是電荷的轉(zhuǎn)

14、移,電荷本身不能被創(chuàng)生或消滅。 (2)在任何物理過程中,各個物體的電荷量可以改變,但所有物體電荷量的代數(shù)和是守恒的。新知講解四、元電荷1.元電荷(1)實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量,人們把這個最小的電荷量叫作元電荷。(2)質(zhì)子、正電子所帶的電荷量與它相同,電性相反。用e表示。(3)所有帶電體的電荷量或者等于e,或者是e的整數(shù)倍。電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。新知講解(4)元電荷的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根用實驗測得到的?,F(xiàn)在公認的元電荷e的值為e1.602 176 63410 -19 C,在計算中,可取e1.6010 -19 C特別提醒!元電荷是電荷量的單位,不是指某電荷。例如:質(zhì)

15、子、電子的電荷量的數(shù)值皆為1.601019 C,但它們不叫元電荷,它們電荷量的絕對值才叫元電荷。針對練習(xí)關(guān)于元電荷,下述正確的是( )A點電荷就是元電荷B元電荷就是正電子C元電荷是帶電量為1C的電荷D自然界中已知的最小電荷量新知講解D新知講解2.比荷電荷的電荷量q與其質(zhì)量m的比值q/m,符號:C/kg例如:電子的電荷量e與電子的質(zhì)量me 之比,叫作電子的比荷,電子的質(zhì)量me 9.1110 -31 kg。所以電子的比荷為:2. 元電荷是()A電荷量 B點電荷 C電子 D質(zhì)子課堂練習(xí)1.根據(jù)電荷守恒定律,使兩個相同的金屬球A、B分別帶+5q和-q的電荷,把它們接觸后分開,則A帶電量為( )A-4q

16、B+2qC+4qD-2qBA課堂練習(xí)3.關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實質(zhì),下列說法正確的是( )A摩擦起電現(xiàn)象說明通過做功可以創(chuàng)造電荷B摩擦起電說明電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體C感應(yīng)起電說明帶電的物體可以使不帶電的物體創(chuàng)造電荷D感應(yīng)起電說明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體上去了B課堂練習(xí)4.關(guān)于摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電,下列說法中不正確的是( )A三種方式的實質(zhì)是一樣的,都是電子的轉(zhuǎn)移B三種方式都產(chǎn)生了新電荷C三種方式都符合電荷守恒定律D摩擦起電、接觸起電要求都要接觸,而感應(yīng)起電不要接觸B課堂練習(xí)5.下列關(guān)于靜電的說法中正確的是( )A摩擦起電創(chuàng)造了電荷B絲綢摩擦過的玻璃棒帶負電荷

17、C普通驗電器能直接檢測物體帶有何種性質(zhì)的電荷D電荷量存在某最小值D拓展提高1.下列說法正確的是( )A物體所帶的電荷量可以為210 -19 CB不帶電的物體上,既沒有正電荷也沒有負電荷C摩擦起電的過程,是靠摩擦產(chǎn)生了電荷D利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電,實質(zhì)上是導(dǎo)體中的自由電子趨向或遠離帶電體D拓展提高2.如圖所示,用絕緣柱支持的導(dǎo)體A和B彼此接觸,起初它們不帶電,貼在兩端下部的金屬箔是閉合的把帶正電的物體C移近A端,然后把A和B分開較遠的距離,再移去C,則( )AC移近A端時,A端的金屬箔張開,B端的金屬箔閉合BC移近A端時,A端的金屬箔閉合,B端的金屬箔張開CA和B分開,移去C后,B端的金屬箔

18、會立即閉合DA和B分開,移去C后,A端的金屬箔仍會張開D拓展提高3. 如圖所示,用起電機使金屬球A帶上正電荷,并靠近驗電器B,則( )A驗電器金屬箔片不張開,因為球A沒有和球B接觸B驗電器金屬箔片張開,因為整個驗電器都感應(yīng)出了正電荷C驗電器金屬箔片張開,因為整個驗電器都感應(yīng)出了負電荷D驗電器金屬箔片張開,因為驗電器的下部箔片感應(yīng)出了正電荷D 課堂總結(jié)1.自然界的電荷只有兩種:正電荷和負電荷。2.同種電荷相互排斥;異種電荷相互吸引。3.使物體帶電的方式:摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電。4.電荷守恒定律5.實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量,人們把這個最小的電荷量叫作元電荷。6.所有帶電體的電

19、量等于電荷量e或電荷量e的整數(shù)倍。7.比荷:電荷的電荷量q與其質(zhì)量m的比值q/m板書設(shè)計一.電荷1.自然界的電荷只有兩種:正電荷和負電荷。同種電荷相互排斥;異種電荷相互吸引。2.電荷的多少叫作電荷量,用Q或q來表示。3.物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)二、使物體帶電的方法摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電三、電荷守恒定律四、元電荷1.實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量,人們把這個最小的電荷量叫作元電荷。2. 比荷:電荷的電荷量q與其質(zhì)量m的比值q/m板書設(shè)計作業(yè)布置課后練習(xí)和同步練習(xí)庫侖定律人教版高中物理 必修3新知導(dǎo)入“同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引”這句話是用來定性描述電荷間的相互作用的,直到18世紀中

20、葉人們才開始對電荷間的相互作用進行定量的研究。今天就讓我們踏著科學(xué)家的足跡去定量研究電荷之間的相互力吧!演示實驗新知講解一、電荷之間的作用力實驗器材:帶正電的帶電體A、絲線、帶正電的小球、鐵架臺探究影響電荷間相互作用力的因素+實驗步驟:(1)帶正電的帶電體A置于鐵架臺旁,把系在絲線上帶正電的小球先后掛在P1 、P2 、P3 等位置。新知講解(2)帶電體A與小球間的作用力會隨距離的不同怎樣改變呢?(3)在同一位置增大或減小小球所帶的電荷量,作用力又會怎樣變化? 電荷之間作用力的大小與哪些因素有關(guān)?示實驗結(jié)論:通過上面的實驗可以看到,電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大,隨著距離的增大而減小。新

21、知講解思考:電荷之間的作用力會不會與萬有引力 具有相似的形式呢?也就是說,電荷之間的相互作用力, 會不會與它們電荷量的乘積成正比,與它們之間距離的二次方成反比?卡文迪許和普里斯特等人都確信“平方反比”規(guī)律適用于電荷間的力。定量討論電荷間的相互作用則是兩千年后的法國物理學(xué)家?guī)靵?。他設(shè)計了一個十分精妙的實驗(扭秤實驗),對電荷之間的作用力開展研究。庫侖做了大量實驗,于1785年得出了庫侖定律。新知講解1.庫侖定律內(nèi)容真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。這個規(guī)律叫作庫侖定律。這種電荷之間的相互作用力叫作靜電力或庫侖

22、力。2.適用條件 嚴格說,這個定律只適用于真空中的兩個靜止的點電荷。說明:實際上對空氣中兩個靜止點電荷,或運動速度不大的兩個點電荷也可以用庫侖定律它們的靜電力。新知講解3.點電荷(1)當(dāng)帶電體之間的距離比它們自身的大小大得多,以致帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響可以忽略時,這樣的帶電體可以看作帶電的點,叫作點電荷。新知講解 (2)點電荷是理想化的物理模型點電荷是只有電荷量,沒有大小、形狀的理想化模型,類似于力學(xué)中的質(zhì)點,實際中并不存在。(3)點電荷只具有相對意義點電荷是一個相對的概念,一個帶電體能否看作點電荷,是相對于具體問題而言的,不能單憑其大小和形狀確定。從宏觀意義

23、上討論電子、質(zhì)子等帶電粒子時,完全可以把它們視為點電荷。新知講解實驗裝置庫侖的實驗裝置:庫侖扭秤器材組成細銀絲、絕緣架、帶電的金屬小球A和C、不帶電的小球B庫侖扭秤細銀絲平衡小球B帶電小球C帶電小球A刻度盤與指針二、庫侖的實驗1.庫侖的實驗新知講解實驗原理:A和C之間的作用力使懸絲扭轉(zhuǎn),通過懸絲扭轉(zhuǎn)的角度來比較力的大小。實驗方法:控制變量法實驗步驟(1)探究F與r的關(guān)系裝置如圖:細銀絲的下端懸掛一根絕緣棒,棒的一端是一個小球A,另一端通過物體B使絕緣棒平衡,懸絲處于自然狀態(tài)。新知講解把另一個帶電的金屬小球C插入容器并使它接觸A,從而使A與C帶同種電荷。將C和A分開,再使C靠近A,A和C之間的作

24、用力使A遠離。扭轉(zhuǎn)懸絲,使A回到初始位置并靜止,通過懸絲扭轉(zhuǎn)的角度可以比較力的大小。保持A、C的電量不變,改變A和C之間的距離r,記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度,就可以找到力F與距離r的關(guān)系。新知講解使一個帶電金屬小球與另一個不帶電的完全相同的金屬小球接觸,前者的電荷量就會分給后者一半。多次重復(fù),可以把帶電小球的電荷量q分為 保持A、C的距離不變,通過上述方法改變A、C的電量q1、q2,記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度,便可找出F與q1、q2的關(guān)系。(2)探究F與q的關(guān)系新知講解知識拓展用微量天平做庫侖定律實驗視頻新知講解實驗結(jié)論(1)保持A、C電量不變時,F(xiàn)與距離r的二次方成反比 F1/r2(2)保持A、C之

25、間距離不變時,F(xiàn)與 q1、q2 的乘積成正比 F q1q2 綜合上述實驗結(jié)論,可以得到如下關(guān)系式:2.庫侖定律的表達式:(1)式中的k是比例系數(shù),叫做靜電常量。(2)方向:在兩點電荷的連線上,同種電荷相斥,異種電荷相吸。新知講解(3)在國際單位制中,電荷量的單位是庫侖(C),力的單位是牛頓(N),距離的單位是米(m)。通過實驗測定 k 的數(shù)值是k9.0109 Nm2 / C 思考討論:有人根據(jù) 推出當(dāng)r0時,F(xiàn),你認為他的說法正確嗎?參考答案:從數(shù)學(xué)角度分析似乎正確,但從物理意義上分析,這種看法是錯誤的。因為當(dāng)r0時,兩帶電體已不能看作點電荷,庫侖定律及其公式也就不再適用了。新知講解三、靜電力

26、計算庫侖是一個非常大的電荷量單位根據(jù)庫侖定律 ,兩個電荷量為 1 C 的點電荷在真空中相距1m 時,相互作用力是 9.0109 N。差不多相當(dāng)于一百萬噸的物體所受的重力!通常,一把梳子和衣袖摩擦后所帶的電荷量不到百萬分之一庫侖,但天空中發(fā)生閃電之前,巨大的云層中積累的電荷量可達幾百庫侖。新知講解1.庫侖定律的應(yīng)用庫侖定律既可以計算庫侖力的大小,還可以判斷庫侖力的方向。當(dāng)帶電體帶負電荷時,不必將負號代人公式中,只將電荷量的絕對值代入公式算出力的大小,再依據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引來判斷方向。新知講解【例題 1】在氫原子內(nèi),氫原子核與電子之間的最短距離為 5.310 -11 m。試比較氫

27、原子核與電子之間的靜電力和萬有引力。分析: 氫原子核與質(zhì)子所帶的電荷量相同,是 1.610 -19 C。電子帶負電,所帶的電荷量也是 1.610 -19 C。質(zhì)子質(zhì)量為 1.6710 -27 kg,電子質(zhì)量為 9.110 -31 kg。根據(jù)庫侖定律和萬有引力定律就可以求解。新知講解根據(jù)萬有引力定律,它們之間的萬有引力解:根據(jù)庫侖定律,它們之間的靜電力新知講解氫原子核與電子之間的靜電力是萬有引力的 2.31039 倍??梢?,微觀粒子間的萬有引力遠小于庫侖力。因此,在研究微觀帶電粒子的相互作用時,可以把萬有引力忽略。新知講解3.靜電力的疊加原理(1)如果存在兩個以上點電荷,那么,每個點電荷都要受到

28、其他所有點電荷對它的作用力。兩個點電荷之間的作用力不會因第三個點電荷的存在而有所改變。(2)兩個或兩個以上點電荷對某一個點電荷的作用力,等于各點電荷單獨對這個點電荷的作用力的矢量和。新知講解說明:庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。庫侖定律給出的雖然是點電荷之間的靜電力,但是任何一個帶電體都可以看成是由許多點電荷組成的。所以,如果知道帶電體上的電荷分布,根據(jù)庫侖定律就可以求出帶電體之間的靜電力的大小和方向。例如:均勻帶電球、均勻帶電球殼:對球外空間的點電荷作用,可以等效為電荷集中在球心的點電荷,再用庫侖定律求力。新知講解【例題2】真空中有三個帶正電的點電荷,它們固定在邊長為 50 cm 的等邊三角

29、形的三個頂點上,每個點電荷的電荷量都是 2.010 -6 C,求它們各自所受的靜電力。一個點電荷所受的靜電力分析:根據(jù)題意作圖。每個點電荷都受到其他兩個點電荷的斥力,因此,只要求出一個點電荷(例如 q3 )所受的力即可。q1q3+q2F1FF2新知講解解:根據(jù)庫侖定律,點電荷 q3 共受到 F1 和 F2 兩個力的作用。其中q1 q2 q3 q每兩個點電荷之間的距離 r 都相同,所以根據(jù)平行四邊形定則可得F 2F1cos 30 0.25 N新知講解點電荷 q3 所受的合力 F 的方向為 q1 與 q2 連線的垂直平分線向外。每個點電荷所受的靜電力的大小相等,數(shù)值均為 0.25 N,方向均沿另外

30、兩個點電荷連線的垂直平分線向外。課堂練習(xí)1.“點電荷”是指_是一種理想化模型。庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一,可表述為:真空中兩個靜止_之間的相互作用力,跟它們電荷量的乘積成_比,跟它們距離的二次方成_比,作用力的方向在它們的_上。當(dāng)帶電體本身的大小和形狀對帶電體間的作用力影響可忽略不計時點電荷正反連線 新知講解3.真空中有兩個靜止的點電荷,若保持它們之間的距離不變,而把它們的電荷量都變?yōu)樵瓉淼?倍,則兩電荷間的庫侖力將變?yōu)樵瓉淼? )A7倍 B8倍 C9倍 D10倍C2.固定的A、B兩個點電荷都帶負電,相距10cm,今將第三個點電荷C放在A、B之間連線上距A為2cm,C恰好處于靜止狀態(tài),則A

31、、B兩點電荷電量之比QA:QB =_。1:16新知講解4某同學(xué)為了探究影響電荷間相互作用力的因素,進行了以下的實驗:M是一個帶正電的物體,把系在絲線上的帶正電的輕質(zhì)小球先后掛在P1、P2、P3位置,發(fā)現(xiàn)絲線偏離豎直方向的角度逐漸變小,這個實驗結(jié)果說明電荷之間的作用力( )A隨著電荷量的增大而增大B與兩電荷量的乘積成正比C隨著電荷間距離的增大而減小D與電荷間距離的平方成反比MP1 P2 P3C課堂練習(xí)5. 如圖所示,O是一個放置在絕緣支架上的帶電小球,P是用絕緣絲線懸掛的另一帶電小球。由于它們之間存在相互作用,P靜止時懸線與豎直方向成一夾角:現(xiàn)將帶電小球O向右移動少許,使O、P間距離減小,當(dāng)小球

32、P再次靜止時,與原來狀態(tài)比較,懸線與豎直方向的夾角( )A增大B減小C沒有變化D如何變化不能確定A拓展提高1.有兩個完全相同的金屬小球A和B(它們的大小可忽略不計),分別帶電荷量q和5q,當(dāng)它們在真空中相距一定距離時,A球?qū)球的斥力為F,若用絕緣手柄移動這兩個小球,使它們相接觸后分別再放回原處,則它們間的作用力變?yōu)椋ǎ〢F B1.8F C3F D6FB拓展提高2.如圖所示,絕緣輕桿長為L,一端通過鉸鏈固定在絕緣水平面,另一端與帶電量大小為Q的金屬小球1連接,另一帶正電、帶電量也為Q的金屬小球2固定在絕緣水平面上。平衡后,輕桿與水平面夾角為30,小球1、2間的連線與水平面間的夾角也為30則關(guān)于

33、小球1的說法正確的是(已知靜電力常量為k)()A小球1帶正電,重力為Kq2/L2B小球1帶負電,重力為Kq2/L2C小球1帶正電,重力為Kq2/3L2D小球1帶負電,重力為Kq2/3L212A3030拓展提高3.兩個用相同材料制成的半徑相等的帶電金屬小球(可看成點電荷),其中一個球的帶電量的絕對值是另一個的5倍,當(dāng)它們靜止于空間某兩點時,靜電力大小為F?,F(xiàn)將兩球接觸后再放回原處,則它們間靜電力的大小可能為( )A7/5 FB4/5 FC11/5 FD9/5 FBD課堂總結(jié)1.庫侖定律的表達式(1)式中的k是比例系數(shù),叫做靜電常量。k9.0109 Nm2 / C (2)方向:在兩點電荷的連線上,

34、同種電荷相斥,異種電荷相吸2.適用條件 :適用于真空中的兩個靜止的點電荷。3.靜電力的疊加原理(1)兩個點電荷之間的作用力不會因第三個點電荷的存在而有所改變。(2)兩個或兩個以上點電荷對某一個點電荷的作用力,等于各點電荷單獨對這個點電荷的作用力的矢量和。板書設(shè)計一、電荷之間的作用力1.庫侖定律內(nèi)容2.適用條件 嚴格說,這個定律只適用于真空中的兩個靜止的點電荷。3.點電荷二、庫侖的實驗1.實驗方法:控制變量法板書設(shè)計2.庫侖定律的表達式(1)式中的k是比例系數(shù),叫做靜電常量。k9.0109 Nm2 / C (2)方向:在兩點電荷的連線上,同種電荷相斥,異種電荷相吸。三、靜電力計算1.庫侖定律的應(yīng)

35、用2. 靜電力的疊加原理作業(yè)布置課后練習(xí)和同步練習(xí)電場 電場強度第一課時例如:接觸力:彈力、摩擦力等非接觸力:萬有引力(重力)、磁力、庫侖力等萬有引力的傳遞是通過萬有引力場電場新知導(dǎo)入 磁力的傳遞是通過磁場物體之間的相互作用,有的需要接觸,有的則不需要。那么兩個電荷之間的相互作用靠什么傳遞呢?AA產(chǎn)生的電場BFABFBAB產(chǎn)生的電場一、電場新知講解電場ABFBAFAB1.定義:電場是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質(zhì)2.電場的基本性質(zhì):對放入電場的電荷有力的作用,這種力叫做電場力。 電場看不見、摸不著的但又客觀存在的特殊物質(zhì)。 電場以光速傳播,不能被加速,不能選擇做參考系。新知講解一、電場FA B

36、A+q+Q+q【探究1】如圖,電荷+Q周圍存在電場,把試探電荷+q分別放入電場中A、B兩點,試大致畫出電荷+q受到電場力FA、FB? FB比較FA與FB,關(guān)于A、B兩處的電場有何看法? 新知講解靜止電荷產(chǎn)生的電場稱為靜電場。電場有強弱、有方向電場的強弱和方向與空間位置有關(guān)新知講解【探究2】電場是一種客觀存在,某一位置的電場應(yīng)該是確定的。尋找一個不變的量定義式,適用于任意電場(比值法定義)二、電場強度新知講解負電荷在電場中某點受到的電場力的方向跟該點的場強方向相反。4.場強的矢量性:+Q+qFE-Q+qFE+Q-qFEE-Q-qF電場中某點的電場強度的方向跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同。新知

37、講解+Q 該點的場強為新知講解三、點電荷的電場FE利用場強的定義式和庫侖定律推導(dǎo)+q+Q-Q 在幾個點電荷共同形成的電場中,某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和,這叫做電場的疊加原理。+Q-Q新知講解四、電場強度的疊加結(jié)論:可以用矢量運算的平行四邊形定則求合電場場強。適用范圍公式中電荷的意義定義式,適用一切電場。僅對點電荷的電場適用新知講解特點:勻強電場是大小和方向都相同的電場新知講解五、勻強電場1.下列關(guān)于場強的說法正確的是( )A.公式E=F/q適用于一切電場B.公式E=kQ/r2中的Q是放入電場中的試探電荷的電量C.在一個以點電荷Q為中心,r為半徑的球面上,各處的場強

38、都相同D.空間某點的電場強度E與放在該處的試探電荷所受的電場力F成正比,與試探電荷的電荷量q成反比E.試探電荷在電場中某點受到的電場力方向就是該點電場強度的方向A 課堂練習(xí)= 2E1cos60代入數(shù)值得:E=2.7104 N/C解:Q1和Q2在A點的場強分別為E1和E2,大小相等,方向如圖所示。合場強E在E1和E2的夾角的平分線上,此平分線跟Q1和Q2的連線平行。拓展提高合場強E的大小為 E= E1cos60+ E2cos60Q2AQ1E1E2E矢量性:電場強度E是表示電場力的性質(zhì)的一個物理量。規(guī)定正電荷受力方向為該點場強的方向。疊加性:在同一空間,如果有幾個靜止電荷在空間同時產(chǎn)生電場,那么空

39、間某點的場強是各場源電荷單獨存在時在該點所產(chǎn)生的場強的矢量和。二、電場強度三性唯一性:電場中某一點處的電場強度E是唯一的,它的大小和方向決定于形成電場的電荷及空間位置,與放入電荷無關(guān)。一、電場強度的計算:1.任意電場:2.點電荷的電場:課堂總結(jié)電場 電場強度第二課時1.電場強度的定義、公式、方向。2.如下圖A、B兩點的場強大小是否相等?方向是否相同? A、B兩點的場強是否相同? +QAB復(fù)習(xí)提問引入新知導(dǎo)入我們該如何形象的描述電荷周圍的電場呢?一、電場線:1.定義:如果在電場中畫一些曲線,使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致,這樣的曲線叫做電場線。2.類比電場:電場:存在,看不到電場

40、線:不存在,可以模擬新知講解為了形象描述電場而引入的假想曲線,并不真實存在1.電場線密的地方場強強,電場線疏的地方場強弱。2.靜電場的電場線起于正電荷止于負電荷,孤立的正電荷(或負電荷)的電場線止于(或起于)無窮遠處點。3.電場線不會相交,也不會相切。4.電場線是假想的,實際電場中并不存在。5.電場線不是閉合曲線,且與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系。二、電場線的特征新知講解特點:(1)離點電荷越近,電場線越密,場強越大。(2)以點電荷為球心作個球面,電場線處處與球面垂直,在此球面上場強大小處處相等,方向不同。1.正、負點電荷的電場中電場線的分布三、幾種常見的電場線分布及特點新知講解

41、特點:(1)沿點電荷的連線,場強先變小后變大。(2)兩點電荷連線中垂面(中垂線)上,場強方向均相同,且總與中垂面(中垂線)垂直。2.等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布(3)在中垂面(中垂線)上,與兩點電荷連線的中點0等距離各點場強相等。新知講解3.等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況特點:(1)兩點電荷連線中點O處場強為0。(2)兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏,但場強并不為0。(3)兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏。新知講解4.勻強電場特點:(1)勻強電場是大小和方向都相同的電場,故勻強電場的電場線是平行等距同向的直線。(2)電場線的疏密反映場強大小,電場方向與

42、電場線平行。+新知講解5.點電荷與帶點平板特點:電場線與導(dǎo)體表面垂直,在導(dǎo)體表面移動電荷,電場力不做功。新知講解探究:電場線就是點電荷在電場中的運動軌跡,這個說法正確嗎? 這個說法是錯誤的。電場線不是電荷的運動軌跡,因為運動軌跡的切線方向是速度的方向,而電場線的切線方向是正電荷的受力方向和加速度方向(負電荷則相反)。 要使兩條曲線能重合,要滿足一些特殊條件,例如: 電場線是直線; 電荷初速度為零或初速度方向與電場線在同一直線上; 電荷只受電場力作用。新知講解1.判斷對錯課堂練習(xí)2.正電荷q在電場力作用下由p向Q做加速運動,而且加速度越來越大,那么可以斷定,它所在的電場是下圖中的哪一個?( )D

43、解析:加速度越來越大,則受力越來越大,說明電場線越來越密集。拓展提高電 場施 以 電 場 力產(chǎn) 生性質(zhì)電場強度電場線特點常見的電場線定義內(nèi)容表達式單位方向課堂總結(jié)電 荷正電荷負電荷點電荷元電荷相互作用規(guī)律電荷守恒定律庫侖定律謝 謝靜電的防止與利用人教版高中物理 必修3新知導(dǎo)入在我們身邊到處都有靜電。生活中的穿衣、脫衣、運動等過程都可能產(chǎn)生靜電。靜電與我們的生活密不可分。如圖,復(fù)印機可以應(yīng)用靜電吸附作用復(fù)印資料新知導(dǎo)入思考:如圖,是加油站里常見的“靜電釋放器”,你知道司機或工人提加油槍前為什么必須用手要觸摸一下靜電釋放器嗎?“靜電釋放器”可以把人體、金屬、大地形成通路,將人體靜電傳入大地,這樣就

44、可以清除身體上的靜電,防止發(fā)生火災(zāi)。今天我們就來學(xué)習(xí)靜電的防止與利用。新知講解一、靜電平衡1.靜電感應(yīng)思考討論:把一個不帶電的金屬導(dǎo)體ABCD放到電場強度為 E0 的電場中,導(dǎo)體上會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象?新知講解金屬導(dǎo)體中自由電子受到電場的電場力作用后向左移動,由于靜電感應(yīng),在導(dǎo)體 AB 側(cè)的平面上將感應(yīng)出負電荷,在 CD 側(cè)的平面上將感應(yīng)出正電荷。新知講解2.靜電平衡-+-+-+(1)導(dǎo)體兩側(cè)出現(xiàn)的正、負感應(yīng)電荷,感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生與電場強度E0 方向相反的電場,其電場強度為 E。新知講解(2)感應(yīng)電荷的電場和外電場疊加,使導(dǎo)體內(nèi)部的電場減弱。在疊加后的電場作用下,仍有自由電子不斷運動,直到導(dǎo)

45、體內(nèi)部各點的電場強度E0 為止,導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動。這時我們說,導(dǎo)體達到靜電平衡。-+-+-+-+-+靜電平衡新知講解3.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(1)靜電平衡狀態(tài)。發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體,導(dǎo)體中(包括導(dǎo)體表面)自由電子不再發(fā)生定向移動,我們就認為這時導(dǎo)體達到了靜電平衡狀態(tài)。(2)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體,內(nèi)部的場強處處為零。表面處的電場強度不為零,表面處的電場強方向跟導(dǎo)體表面垂直。新知講解思考討論:處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體,表面處的電場強方向為什么跟導(dǎo)體表面垂直?參考答案:若場強方向跟該點的表面若不垂直,則沿該點的表面就有一場強分量,電荷在這一場強分量作用下

46、就會發(fā)生運動,就不會處于靜電平衡狀態(tài)了。新知講解二、尖端放電1.靜電平衡時導(dǎo)體上電荷的分布的特點(1)靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈剩電荷,電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。(2)在導(dǎo)體外表面,越尖銳的位置,電荷的密度(單位面積的電荷量)越大,周圍的電場強度越大。2.尖端放電(1)空氣的電離:使空氣分子中的正負電荷分離,這個現(xiàn)象叫作空氣的電離。新知講解(2)尖端放電導(dǎo)體尖端的電荷密度很大,附近的電場很強,使周圍中性的分子電離后變成帶負電的自由電子和失去電子而帶正電的離子。 這些帶電粒子在強電場的作用下加速,撞擊空氣中的分子,使它們進一步電離,產(chǎn)生更多的帶電粒子。那些所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號相反的粒子,由

47、于被吸引而奔向尖端,與尖端上的電荷中和,這相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷。這種現(xiàn)象叫作尖端放電。新知講解尖端放電新知講解(3)應(yīng)用與防止應(yīng)用:將尖銳的金屬棒安裝在建筑物的頂端,用粗導(dǎo)線與埋在地下的金屬板連接,保持與大地的良好接觸,就成為避雷針。新知講解防止:高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面應(yīng)該盡量光滑,避免尖端放電導(dǎo)致高壓設(shè)備上電能的損失。夜間高壓線周圍有時會出現(xiàn)一層綠色光暈,俗稱電暈,這是一種微弱的放電現(xiàn)象。新知講解三、靜電屏蔽1.靜電屏蔽導(dǎo)體達到靜電平衡時,內(nèi)部場強處處為0,若是帶空腔的導(dǎo)體,導(dǎo)體殼內(nèi)空腔里的電場強度也處處為0,無論導(dǎo)體外部電場是什么樣的,導(dǎo)體內(nèi)部都不會有電場金屬殼的這種作用叫做靜電屏蔽。電

48、籠中的小鳥視頻新知講解2.靜電屏蔽有兩種情況:(1)第一種情況,導(dǎo)體內(nèi)空腔不受外界電場的影響,如圖所示。因場源電荷產(chǎn)生的電場強度與導(dǎo)體球殼表面的感應(yīng)電荷在空腔內(nèi)的電場強度矢量和為零,表現(xiàn)為導(dǎo)體內(nèi)空腔不受外部電場的影響,起到了屏蔽外部電場的作用。導(dǎo)體腔內(nèi)的電場為 0新知講解(2)第二種情況接地空腔導(dǎo)體內(nèi)部電場強度不影響外部空間,如圖所示。當(dāng)空腔導(dǎo)體接地時,地球與導(dǎo)體形成同一個導(dǎo)體,空腔內(nèi)壁是場源電荷的近端,感應(yīng)異種電荷,地球是遠端,感應(yīng)同種電荷,空腔導(dǎo)體的外表面沒有感應(yīng)電荷,可理解為內(nèi)部電場對空腔外不產(chǎn)生影響,對內(nèi)部的電場起到了屏蔽作用。新知講解原因:當(dāng)帶正電的金屬球靠近驗電器時由于靜電感應(yīng),自

49、由電子將向金屬球移動使得金屬球帶負電,箔片由于缺少電子帶正電。所以箔片會張開。演示 靜電屏蔽(1)使帶電的金屬球靠近驗電器,但不接觸,箔片是否張開?解釋看到的現(xiàn)象?,F(xiàn)象:箔片會張開。新知講解(2)用金屬網(wǎng)把驗電器罩起來,再使帶電金屬球靠近驗電器,觀察箔片是否張開。這個現(xiàn)象說明什么?現(xiàn)象:箔片不會張開原因:用金屬網(wǎng)把驗電器罩起來,導(dǎo)體的外殼對它的內(nèi)部起到“保護”作用,使它的內(nèi)部不受外部電場的影響,內(nèi)部電場強度處處為零電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上,所以驗電器的箔片不張開,我們把這種現(xiàn)象稱之為靜電屏蔽。新知講解靜電屏蔽視頻新知講解3.靜電屏蔽的應(yīng)用(1)野外高壓輸電線受到雷擊的可能性很大,所以在三條輸

50、電線上方還有兩條導(dǎo)線,它們與大地相連,形成一個稀疏的金屬“網(wǎng)”,把高壓線屏蔽起來,使其免遭雷擊。高壓線屏蔽新知講解(2)超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴的工作服,是用包含金屬絲的織物制成的,形成一個金屬“網(wǎng)”,內(nèi)場強保持為0,高壓外電場不會對內(nèi)部的工人產(chǎn)生影響。新知講解四、靜電的危害與利用1.靜電的危害靜電的危害可能隨時發(fā)生。醫(yī)院手術(shù)臺上,靜電火花有可能引起麻醉劑爆炸;煤礦里,靜電火花會引起瓦斯爆炸因此,靜電的危害必須引起人們的警惕。瓦斯爆炸新知講解科學(xué)漫步 雷火煉殿湖北的武當(dāng)山古建筑群是世界文化遺產(chǎn)之一,在武當(dāng)山主峰天柱峰上有一座金殿,是我國現(xiàn)存最大的銅鑄鎏金大殿。這座金殿最為奇特的是,每逢電閃雷鳴

51、的時候,火球會在金殿周圍滾動,但霹靂卻擊不毀金殿;新知講解雨過天晴后,大殿光彩奪目,像被洗過一樣,這就是“雷火煉殿”奇觀。后來,因金殿周圍的一些建筑物常被雷擊,金殿也安裝了避雷設(shè)施。此后,雷火煉殿奇觀消失,沒有水火的洗煉,金殿的色澤也黯淡了許多?!袄谆馃挼睢闭f明,球狀物體可以積累電荷,產(chǎn)生火花放電。新知講解2.靜電的利用(1)靜電除塵 設(shè)法使空氣中的塵埃帶電,在靜電力作用下,塵埃到達電極而被收集起來,這就是靜電除塵。靜電除塵原理 塵埃新知講解原理:靜電除塵器由板狀收集器A和線狀電離器B組成。A接到幾千伏高壓電源的正極,B接到高壓電源的負極,它們之間有很強的電場,而且距B越近,電場強度越大。B附

52、近的空氣中的氣體分子更容易被電離,成為正離子和電子。正離子被吸到B上,得到電子,又成為分子。電子在向著正極A運動的過程中,遇到煙氣中的粉塵,使粉塵帶負電。粉塵被吸附到正極A上,最后在重力的作用下落入下面的漏斗中。新知講解(2)靜電噴漆接負高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負電,在靜電力作用下,這些微粒向著作為正極的工件運動,并沉積在工件的表面,完成噴漆工作。靜電噴漆新知講解(3)靜電復(fù)印 復(fù)印機也應(yīng)用了靜電吸附。復(fù)印機的核心部件是有機光導(dǎo)體鼓,它是一個金屬圓柱,表面涂覆有機光導(dǎo)體 。沒有光照時,OPC 是絕緣體,受到光照時變成導(dǎo)體。靜電復(fù)印的工作流程如下:充電 曝光 顯影 轉(zhuǎn)印 放電課堂練習(xí)1.

53、下列做法中,屬于預(yù)防靜電危害的是()A靜電噴漆 B在煙道的中央裝有靜電除塵器 C電視機上裝有一條戶外天線 D運輸汽油等易燃易爆物品的車輛拖一條鐵鏈在地上 D課堂練習(xí)2.有一次,小明的手指靠近金屬門把手時,突然有一種被電擊的感覺。這是因為運動摩擦使身體帶電,當(dāng)手指靠近門把手時,二者之間形成的放電現(xiàn)象。若放電前,小明的手指帶負電。有關(guān)金屬門把手的兩端被感應(yīng)帶電的情況,下列圖中標示正確的是()A B C DA課堂練習(xí)3.一個帶電的金屬球,當(dāng)它帶的電量減少后,其內(nèi)部的場強將()A一定增強 B一定減弱 C可能增強可能減弱 D不變 D課堂練習(xí)4.下列說法正確的是()A處于靜電平衡的導(dǎo)體,內(nèi)部的電場強度和電

54、勢均為零 B元電荷是電子和質(zhì)子的統(tǒng)稱 C用靜電噴漆的方法給汽車噴涂油漆,既省漆又均勻D避雷針避雷是利用尖端放電中和空氣中的異種電荷 CD拓展提高筒的外壁接觸、再與驗電器的小球接觸,驗電器的箔片會_;讓系統(tǒng)回到初始狀態(tài),用小球先與圓筒的內(nèi)壁接觸、再與驗電器小球接觸,驗電器的箔片將會_(以上兩空均選填“張開”或“不張開”)。張開不張開1. 如圖所示,一個帶電的金屬圓筒(法拉第圓筒)和一個驗電器相距較遠地方放置。現(xiàn)用一個(不帶電的)帶絕緣手柄的金屬小球先與圓拓展提高2.一個不帶電的空心金屬球,在它的球心處放一個正點荷。圖中的哪一個能正確表示其電場分布的情況 ( )B拓展提高3.如圖所示,兩個相同的空

55、心金屬球M和N,M帶-Q電荷,N不帶電(M、N相距很遠,互不影響),旁邊各放一個不帶電的金屬球P和R,當(dāng)將帶正電Q的小球分別放入M和N的空腔中時()AP、R上均出現(xiàn)感應(yīng)電荷 BP上沒有,而R上有感應(yīng)電荷 CP上有,而R上沒有感應(yīng)電荷 DP、R上均沒有感應(yīng)電荷 PRMNB課堂總結(jié)1.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體,內(nèi)部的場強處處為零。表面處的電場強度不為零,表面處的電場強方向跟導(dǎo)體表面垂直。2.靜電平衡時導(dǎo)體上電荷的分布的特點(1)靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈剩電荷,電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。(2)在導(dǎo)體外表面,越尖銳的位置,電荷的密度(單位面積的電荷量)越大,周圍的電場強度越大。

56、課堂總結(jié)3.尖端放電4.靜電屏蔽有兩種情況:(1)第一種情況,導(dǎo)體內(nèi)空腔不受外界電場的影響。(2)第二種情況接地空腔導(dǎo)體內(nèi)部電場強度不影響外部空間。5.靜電的利用(1)靜電除塵(2)靜電噴漆(3)靜電復(fù)印板書設(shè)計一、靜電平衡1.放入電場中的導(dǎo)體,最終會達到?jīng)]有電荷定向移動的狀態(tài),這種狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。2.靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體,內(nèi)部的場強處處為零。表面處的電場強度不為零,表面處的電場強方向跟導(dǎo)體表面垂直。二、尖端放電1.靜電平衡時導(dǎo)體上電荷的分布的特點。板書設(shè)計(1)靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈剩電荷,電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。(2)在導(dǎo)體外表面,越尖銳的位置,電荷的密

57、度(單位面積的電荷量)越大,周圍的電場強度越大。2.尖端放電三、靜電屏蔽靜電屏蔽有兩種情況: (1)第一種情況,導(dǎo)體內(nèi)空腔不受外界電場的影響。(2)第二種情況接地空腔導(dǎo)體內(nèi)部電場強度不影響外部空間。四、靜電的危害與利用作業(yè)布置課后練習(xí)和同步練習(xí)新人教版 必修三第九章 靜電場及其應(yīng)用單元整合綜合復(fù)習(xí) -156-一、電荷電荷守恒定律1.兩種電荷毛皮摩擦過的橡膠棒帶 負電,絲綢摩擦過的玻璃棒帶 正電。同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。2.元電荷最小的電荷量,其值為e= 1.6010-19 C。3.電荷守恒定律(1)內(nèi)容:電荷既不會創(chuàng)生,也不會消滅,它只能從一個物體 轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一

58、部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移的過程中,電荷的總量 保持不變。(2)起電方式: 摩擦起電、 接觸起電、感應(yīng)起電。(3)帶電實質(zhì):物體帶電的實質(zhì)是 得失電子。-157-二、點電荷及庫侖定律1.點電荷點電荷是一種理想化的物理模型,當(dāng)帶電體本身的 形狀和 大小對研究的問題影響很小時,可以將帶電體視為點電荷。2.庫侖定律-158-三、電場電場強度及電場線1.電場基本性質(zhì):對放入其中的電荷產(chǎn)生 力的作用。2.電場強度(1)定義式:E= ,適用于 任何電場,是矢量。單位:N/C或 V/m。(2)點電荷的電場強度:E= k ,適用于計算 真空中的點電荷產(chǎn)生的電場。(3)方向:規(guī)定 正電荷在電場中某點所受電場力的

59、方向為該點的電場強度方向。(4)電場強度的疊加:電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的 矢量和。-159-3.電場線(1)定義:為了形象地描述電場中各點電場強度的 強弱及 方向,在電場中畫出一些曲線,曲線上每一點的 切線方向都跟該點的電場強度方向一致,曲線的 疏密表示電場的強弱。(2)電場線特點:(3)幾種典型電場的電場線 四、電場力1.定義:電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的。只要有電荷存在,電荷的周圍就存在著電場,電場的基本性質(zhì)是它對放入其中的電荷有力的作用,這種力就叫做電場力。2.方向:正電荷沿電場線的切線方向,負電荷沿電場線的切線方向的反方向。3.計算:電場力的計算

60、公式是F=qE,其中q為放入電場中的電荷的帶電量,E為場強。命題點一庫侖定律的理解和應(yīng)用1.庫侖定律適用于真空中靜止點電荷間的相互作用.2.對于兩個均勻帶電絕緣球體,可將其視為電荷集中在球心的點電荷,r為球心間的距離.3.對于兩個帶電金屬球,要考慮表面電荷的重新分布,如圖所示.4.不能根據(jù)公式錯誤地認為r0時,庫侖力F,因為當(dāng)r 0時,兩個帶電體已不能看做點電荷了.例1.已知均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同.如圖6所示,半徑為R的球體上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在過球心O的直線上有A、B兩個點,O和B、B和A間的距離均為R.現(xiàn)以O(shè)B為直徑在球

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