人教版高中物理选修3-1课件：1.7《静电现象的应用》.ppt

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1、1.7静电现象的应用回顾与思考电场最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中，金属导体中的自由电子会如何运动？结果如何呢？-------学习目标1通过对静电场中导体的自由电子运动情况的讨论，了解静电平衡的概念，掌握静电平衡的特征。2通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。3了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、生产中的静电现象。静电平衡状态下导体的电场1.静电感应现象把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中，导体内的自由电子在静电力的作用下逆着电场线定向移动，在AB面出现

2、负电荷，在CD面出现等量正电荷，这种现象就是静电感应现象。2.静电平衡状态导体中自由电荷在电场力作用下将发生定向移动.感应电荷的电场增到与外电场相等时，导体内合场强为零，自由电荷的定向移动停止.发生静电感应的导体，当感应电荷产生的感应电场E和原电场E在导体内叠加为零，即E=E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。3.静电平衡的特征处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零。处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直。4.静电平衡状

3、态下导体上电荷分布（1）导体内部没有净电荷，净电荷分布在导体的外表面（2）在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。均匀球形导体带电导体的等势面点拨（1）金属导体建立静电平衡状态的时间是非常短暂的。（2）处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，指的是外电场E0与导体两侧的感应电荷产生的电场E的矢量和为0。（3）地球是一个极大的导体，可认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。尖端放电空气的电离导体尖端电荷密度很大，电场很强，带电粒子在强电场的作用下剧烈运动撞

4、击空气分子，从而使分子的正负电荷电离的现象．2.尖端放电在强电场作用下，物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等势面密，电场强度剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电，而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。3.应用与防止避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施，通过避雷针尖端放电，建筑物不至于积累过多的电荷而遭雷击。尖端放电会导致高压设备上电能的损失，所以高压设备的导体表面应尽可能光滑。思考在下列措施中，能将产生的静电导走的是（）飞机轮子上撘底线印染车间保持湿度汽车露在外面的

5、小天线电工钳柄上装有绝缘手套AB静电屏蔽概念导体壳或金属网罩（无论接地与否）可以把外部电场遮住，使其内部不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。2.静电屏蔽的两种情况金属壳内部空间不受外部电场影响接地封闭导体壳内对壳外空间没有影响导体壳没有接地时，导体壳内外表面感应出现等量异种电荷如图甲；导体壳接地后，导体壳外的正电荷被大地负电荷中和，内部的负电荷不受影响，则导体外部空间不受内部电场影响，如图乙。3.静电屏蔽的应用（1）电学仪器和电子设备外面的金属罩，通讯电缆外面包的一层铅皮，可以防止外电场的干扰．（2）电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网

6、制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作业，使人安全作业．课堂小结静电现象的应用静电平衡状态下的导体内部电场强度处处为0静电屏蔽导体是个等势体，表面是个等势面表面任一点电场强度方向与表面垂直导体上电荷的分布净电荷只分布在导体表面上表面越尖锐处电荷密度大尖端放电巩固训练例1．关于静电平衡，下列说法中正确的是（）A．当导体达到静电平衡时，导体上任意两点间的电势一定相等B．当导体达到静电平衡时，其外表面附近的电场方向一定与导体的表面垂直C．绝缘体也有静电平衡状态D．达到静电平衡时，电荷分布在导体的外表面ABD例2.具有一定厚度的空心球壳的

7、球心位置放置一正电荷，图中画出了其空间电场的电场线分布情况，符合实际情况的是（）AD