【教学课件】高中物理静电现象的应用

第七节静电现象的应用平顶山市第二中学：王蕊真人实验一、静电平衡状态下导体的电场情景：把导体放入电场会出现怎样的现象?(1)金属导体的微观结构如何？讨论线索：【问题】(2)什么是静电感应?(3)静电感应过程中导体内存在几个电场？每个电场怎样变化?(4)什么是静电平衡状态?导体内自由电子不再定向移动的状态

——静电平衡状态一、静电平衡状态下导体的电场导体内部场强处处为零导体是等势体,表面为等势面问题5处于静电平衡状态下导体的特征？地球是一个极大的导体，可以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。E0应用一:静电屏蔽由于静电感应，可使金属网罩或金属壳内的场强为零，相当于遮挡了外界电场对它内部的影响，这种现象叫做静电屏蔽。静电屏蔽现象静电屏蔽的应用思考1：有线电视线与普通导线有什么区别？能否用普通导线代替有线电视专用线？静电屏蔽的应用超高压带电作业的工人德尔工作服要用包含金属丝的织物制成。三条输电线上方还有两根导线与大地相连，形成一个稀疏金属“网”，将高压线屏蔽起来。思考2：你有没有遇到过在家里用手机打电话信号不好的情况？为什么?

钢筋混凝土的框架式结构提高抗震能力的同时也对信号起到一定的屏蔽作用。防辐射孕妇服收音机拓展：电磁辐射屏蔽屏蔽问题6：电荷在导体上的分布是怎样的呢？均匀球形导体是不是这样分布呢？二，导体上电荷的分布导体内部有无电荷？实验2：研究空腔导体内外表面的电荷现象:甲:A的箔片张角逐渐增大乙:A的箔片始终没有张开结论1:导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面二，导体上电荷的分布为什么？二，导体上电荷的分布实验：法拉第圆筒实验结论2:导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷情景：尖端电荷密集，常会发生什么情况？实验孤立带点体

尖端电荷密，电场强度大

使残留带电粒子剧烈运动

粒子撞击使空气分子电离正电荷奔向尖端与其中和相当于尖端把负电荷释放到空气中问题7：什么是尖端放电？思考3：尖端放电在生活中有哪些应用？避雷针燃气灶和燃气热水器的电子点火装置针尖形状古今的避雷针I避雷针的原理I学以致用：闪电防护雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵从四条原则．人长得高还是一件非常痛苦的事情．一，人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖端而被闪电直接击中，所以：二，人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害．所谓跨步电压是雷击点附近，两点间很大的电势差，如若人的两脚分得很开，分别接触相距远的两点，则两脚间形成较大的电位差，有强电流通过人体使人受伤害。思考：小鸟停在单根高压线上为什么电不死?解析：三，不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近，不可手持金属体高举头顶．四，不要进入水中，因水体导电好，易遭雷击．总之，应当到较低处，双脚合拢地站立或蹲下，以减少遭遇雷的机会．闪电防护揭秘矿泉水瓶：烟囱中药艾条：烟雾锯条：放电极易拉罐：吸尘极创作过程烟尘颗粒静电除尘科学就在我们身边，加油啊！让我们共同努力！远离雾霾，重获蓝天。共勉知识构建一、静电平衡状态1、概念：内外均无电荷定向移动2、特点：内部场强为零，等势体3、应用：静电屏蔽二

、

静电平衡时,导体上电荷分布1、净电荷分布在外表面且尖端密2、应用：尖端放电

（二）收集资料：静电的危害及预防课外活动（一）分组制作静电除尘器判天地之美，析万物之理学好物理，改变世界2010年高考试题15.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（）A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死D.打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险B

解析：电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业。因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故。一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下。轻松练习1．当导体达到静电平衡时，场强方面的特征是（

）A．外电场E0消失

B．感应电荷产生的电场E′为零C．导体内部的合场强E为零

D．导体表面和内部的合场强均为零C2．将原来不带电的绝缘导体B移近带负电的绝缘导体A，如1-93所示，以下说法正确的是：（）A．导体B上各点的场强大小相等B．导体A内部的场强一定为零C．导体B的左端电势比右端电势高D．导体B上的感应电荷在它的C点所形成的场强一定不为零ＢＤ解析：

A错．导体B上内部各点的场强大小为零，但是外部场强大小不相等B对．导体A内部的场强一定为零。因为电荷分布在外表C错．导体B的左端电势和右端电势一样高，是等势体D对．导体B上的感应电荷在它的C点所形成的场强一定不为零，因为它和A的电场合场强叠加为零。３：如图，长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点.当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大?1.导体自身带电处于静电平衡，下列说法中正确的是()A.导体内部场强是0，所以电势也是0B.电荷只分布在外表面，曲率半径小的地方场强大，所以电势高C.电荷只分布在外表面，电场线一定和外表面处处垂直D.以上说法均不正确C巩固练习２.把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一个带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则（）

A.球壳B的空腔中场强处处为零。

B.球壳B不带电。

C.球壳B的内，外表面电势相等。

D.球壳B的电势为零。

ＣＤＢＡ解析：A错，空腔内部电场不为零。B错，球壳内表面由于静电感应，要带负电荷。C对，处于静电平衡状态的导体，是个等势体，其上电势处处相等。D对，通常以大地为零电势，由于球壳与大地构成一个整体，相当于一个大导体，所以电势处处相等，是个等势体。所以电势都为零。3、如图，为一空腔球形导体（不带电）现将一个带正电的小球A放入腔中，当静电平衡时，图中a,b,c三点的场强大小关系是（）A.Ea>Eb>EcB.Ea=Eb>EcC.Ea=Eb=EcD.Ea>Ec>EbDbca思考：abc三点电势有什么关系？Фa>Фb>Фc主要原因是这么几个方面（站在高压线上的小鸟，是站在同一根电线上的，并联电路）

第一，双脚站立时，由于小鸟两脚间距离很短，分得的电压也就相对很少。

第二，双脚站立时候，相对于电线，小鸟身体电阻要大得多，尤其爪子上面有角质层，电阻太大，相当于电线在小鸟两脚间形成短路，所以通过小鸟的电流很小不过，如果鸟儿的身体同时接触到两根电线，或者站在电线上的鸟在不绝缘的电杆或架上磨嘴巴，就会有电流从鸟儿身上流过，使它触电身亡。正因为如此，人们在