7.静电现象应用（上课）.ppt

1、7.静电现象的应用,思考 （1）金属导体的微观结构如何？,-,-,-,-,-,-,E,将金属导体放入电场中,（3）自由电子会在什么地方积聚？,（2）自由电子怎样移动？,思考 （1）金属导体的微观结构如何？,- +,E,E,E合= E -E,将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？,（4）电子的积聚会出现怎样的结果？,（3）自由电子会在什么地方积聚？,思考 （1）金属导体的微观结构如何？,将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？,（5）最终会出现怎样的现象？,- +,E,E合=0,（4）电子的积聚会出现怎样的结果？,（3）自由电子会在什么地方积聚？,思考： 1.电场的重要性质是什么？

2、,2.金属导体的微观结构如何？,3.将金属导体放入电场中自由电子如何运动？,静电感应现象,放入电场中的导体，其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向做定向运动，致使导体的两端分别出现等量的正、负电荷，这种现象叫做静电感应现象,结论：,导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面 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,静电平衡状态下导体的电场,条件：导体内部场强处处为零 E内=0 强调：E原+E感=0 特点：（1）导体是等势体,表面为等势面 （2）导体外部表面附近场强方向与 该点的表面垂直,静电平衡状态,一、静电平衡的特点,1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。,

3、2、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。,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。,3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。,法拉第圆筒实验,结论: 平衡时导体内部没有电荷，其电荷只分布在外表面.,二、导体上的电荷分布：,研究静电平衡时导体内部的电荷,现象:,甲:A的箔片张角逐渐增大 乙:A的箔片始终没有张开,法拉第圆筒 实验,思考： 电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？,三、尖端放电,导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。,在强电场作用下，物体曲率大的地方(

4、如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等电位面密，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,应用：避雷针,尖端放电,导体尖端电荷密度大,尖端周围电场强,空气中残留带电粒子剧烈运动,空气电离,正负电荷奔向异种电荷,尖端失去电荷,尖端放电,应用: 避雷针,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 一是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，所以人长得高还是一件非常痛苦的事情 二是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

5、位差，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,第三是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 第四是不要进水中，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,四、静电屏蔽现象,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，遮挡了外界电场对它 们的影响，这种现象叫做 静电屏蔽。,静电屏蔽实验,静电屏蔽的应用,静电屏蔽的应用,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0 B.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,2、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.EaEbEc B. Ea=EbEc C. Ea=Eb=Ec D. EaEc Eb,D,b,c,a,思考：abc三点电势有什么关系？,巩固