第7节 静电现象的应用【人教版】【课件】

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1、第七节　静电现象的应用学习目标：1.知道静电平衡现象，理解处于静电平衡状态的导体的特点.2．通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点.重点难点：尖端放电和静电屏蔽的原因及在实际中的应用.易错问题：对外电场、感应电场、合电场的关系认识不清.课标定位一、静电平衡状态下导体的电场1．静电平衡状态导体内的自由电子不再发生的状态，叫做静电平衡状态.定向移动2．静电平衡特点(1)处于静电平衡状态的导体，内部场强(2)处于静电平衡状态的整个导体是个，它的表面是个.处处为零；等势体等势面1.一导体处于静电平衡状态，导体外部有一电荷，它对导

2、体内部某点产生的场强为零吗？思考【思考·提示】1.不为零.在某点产生的场强与没有导体在该点产生的场强一样.二、导体上电荷的分布1．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的.2．在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度，凹陷的位置几乎.外表面越大没有电荷2.导体表面电荷一定均匀分布吗？什么样导体表面电荷均匀分布？【思考·提示】2.不一定.球形导体.思考三、尖端放电1．电离现象：空气中的气体分子在带电粒子的高速撞击下，分子中正负电荷的现象.2．尖端放电：导体尖端的电荷吸引空气中与它符号相反的电荷，尖端上的电荷被而失去电荷，这个现象叫做尖端放

3、电.四、静电屏蔽处在电场中的空腔导体，由于内表面，所以空腔内，这种现象叫做静电屏蔽.分离中和没有电荷没有电场一、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.(1)如图1－7－1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”.图1－7－1(2)如图1－7－2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，就可把它们看作是一个大导体，有些问题中所提到的“

4、用手接触某导体”其实就是导体通过人体与大地构成一个大导体.图1－7－2一个孤立的带电体，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.特别提醒二、对静电平衡的进一步理解1．静电平衡的特点：(1)导体内部场强处处为零.(2)电荷只能分布在导体的外表面；电场垂直于导体的外表面；整个导体是一个等势体，外表面是一个等势面.2．静电平衡的实质导体发生了静电感应现象，感应电荷在导体内部产生一个附加电场E′，跟外加电场E反向

5、，使自由电荷同时又受到F′＝E′q的电场力，随着导体两端的感应电荷不断积累，E′逐渐增大，当E′＝E时，导体内合场强为零，自由电荷所受合力为零，这时导体中无自由电荷定向移动，即导体达到了静电平衡状态.1．静电平衡时，电荷在导体表面的分布往往是不均匀的，越是尖锐的地方，电荷分布越密，附近的电场强度越大.2．导体表面的场强不为零，且方向与表面垂直.特别提醒三、对静电屏蔽的理解1．现象：一个金属导体壳(网罩)能把壳外电场遮住，使壳内部不受外电场影响，这种现象叫静电屏蔽.2．原理：静电屏蔽的原理是静电感应与静电平衡.3．两种情况(1)金

6、属壳内部不受外部影响如图1－7－3甲所示，使带电的金属球靠近验电器，由于静电感应，验电器的箔片张开，这表示验电器受到了外电场的影响.图1－7－3如果事先用金属网罩把验电器罩住，如图乙所示，验电器的箔片就不张开，即使把验电器和金属网罩连接起来，箔片也不张开.这表明金属网罩能把外电场挡住，使罩内不受外电场的影响.(2)接地的封闭导体壳，内部电场对外部没影响如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷＋q.由于静电感应，导体壳内外表面感应出等量的异种电荷，其电场线如图1－7－4甲所示.当把导体壳接地后，＋q在壳内的电场对壳外空间就没有影响了

7、，如图乙所示.图1－7－4因为当把球壳接地后，壳外表面感应的正电荷在静电力作用下流入大地(实际是大地的电子在静电力作用下通过接地的导线流到壳面上与壳外表面的正电荷中和)，使球壳外表面没有电荷，壳外空间就没有电场了.这样就出现了图乙所示的情况.一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图1－7－5所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比()类型一静电平衡特点的应用例1图1－7－5A．Ea最大B．Eb最大C．Ec最大D．Ea＝Eb＝Ec【思路点拨

8、】电场中的导体静电平衡时合场强为零，感应电荷在导体上的分布无规则，没有合适的公式比较它产生电场的强弱，要抓住合场强为零的特点，转换研究对象求解.【解析】金属球在带电细杆MN的电场中，达到静电平衡后，其内部合场强处处为零.金属球上感应电荷在a、b、c三点产生电场的