静电现象的应用1

第七节静电现象的应用思考（1）金属导体的微观结构如何？-+EE’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？-+EE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？电场中的导体一、静电平衡1、静电平衡的定义：导体中的自由电子不再发生定向移动。这时导体就达到了静电平衡状态。（1）处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零2、处于静电平衡状态的导体的特点：（2）外部表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直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）整个导体是一个等势体，导体表面是一个等势面(如果静电平衡时导体不是等势体，那么自由电子就要向电势高的地方作定向移动)课堂练习长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，如图所示。达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大？方向如何？RLO+q例、一个金属圆板置于一个带电为-Q的点电荷c的电场中，金属板中a，b两点与点电荷c在同一平面内，请在原图上画出感应电荷在金属板内a，b两点的电场强度方向，并简述画出的依据。注：导体内部一般有两个电场的叠加即外电场及感应电荷产生的电场。（1）净电荷只能分布在导体的外表面上，导体内部没有净电荷。（2）在导体表面，走越尖锐的位置，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。（单独的球状导体外表面上的电荷分面总是均匀的。）2.导体上的电荷分布电荷在导体表面的分布是不均匀的：突出的位置．电荷比较密集．平坦的位置，电荷比较稀疏1、导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。导体表面，越尖锐的位置，电荷密度越大。3.尖端放电导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离。1、空气的电离：2、尖端放电中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子，这些带电粒子在强电场的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子，那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷，这个现象叫做尖端放电。在导体尖端附近放一根点燃的蜡烛。当我们不断给导体充电的时候，火焰就好像被风吹动一样朝背离尖端的方向偏移。3、避雷针避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。避雷针.swf它是一个或几个尖锐的金属棒,安装在建筑物的顶端,用粗导线与埋在地下的金属板连接,保持与大地的良好接触.应用：避雷针2010年8.22摄于安徽黄山顶的避雷针例、一枕形导体不带电，现将一带正电的金属球M移近它，设无穷远处电势为零，则（1）枕形导体上的电势如何变化？（2）求枕形导体的一端A的电键闭合后，枕形导体带什么电？如是B端呢？★、牢记一点：在静电感应中，正电荷一定从电势高处运动到电势最低处，负电荷从电势低处一定流到电势最高处，在等势体电荷没有定向移动的过程。思考:-+EE合=0上图中导体的内部场强为零,如果在内部挖去一块导体(导体空腔）,那会不会改变内部的场强?4、静电屏蔽：把一个电学仪器放在封闭的金属壳里，即使壳外有电场，由于壳内场强保持为零，外电场对壳内的仪器也不会产生影响。处于静电平衡状态的导体，内部区域不受外部电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽，金属壳的作用就起到了静电屏蔽的作用。电场中的导体静电屏蔽现象的事例注意：实现静电屏不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用静电屏蔽的应用（2010浙江理综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.小鸟停在单要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导体壳a、导体壳内表面上处处没有净电荷，电荷只能分布在外表面b、导体内部场强处处为零，是一个等势体，表面场强方向跟该点垂直c、空腔内没有电场，空腔内的电势处处相等静电屏蔽的应用