1.7.静电现象的应用定稿-ppt

第七节静电现象的应用静电平衡状态下导体的电场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：(2)导体处于电场中自由电子会怎样移动?(3)自由电子会在什么地方积聚?(4)电子积聚会出现怎样的结果?(5)最终出现什么现象?导体内自由电子不再定向移动的状态——静电平衡状态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导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直（即电场线与导体表面垂直）静电平衡状态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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——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？均匀球形导体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(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尖端放电阅读教材25页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------+++++++思考:空心导体壳内的验电器箔片会张开吗?静电屏蔽:静电平衡时,空心导体壳可保护其内部区域不受外电场影响的现象.不会--因为导体壳内部合场强为零.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。演示实验两种屏蔽：+++---+E外E感①外屏蔽：用一金属壳（金属网）可以把外电场屏蔽（关）在某一指定区域外面。电场不会进入导体内部。+++---+E外E=0静电屏蔽：+++++++++--------E外E感②内屏蔽：把内电场屏蔽（关）在某一指定区域内部注意：要将内电场屏蔽，导体必需接地将外表面感应电荷中和+++++++++--------E外E=0静电屏蔽现象静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用练习1.当导体达到静电平衡状态时，其场强的特征是：()A.外电场E0消失。B.感应电荷产生的电场E'为零。C.导体内部合场强E内=E0+E'=0。D.导体表面和内部场强均为零。CAB2：如图所示，把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一带正电的小球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、B的空腔内电场强度为零B、B不带电C、B的内外表面电势相等D、B带负电B的外部电场强度为零吗？3.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C4、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.EaEbEcB.Ea=EbEcC.Ea=Eb=EcD.EaEcEbDbca思考：abc三点电势有什么关系？5．在一个导体球壳内放一个电量为＋Q的点电荷，用E表示球壳外任一点的场强，则()A．当＋Q在球壳中央时，E＝0B．不论＋Q在球壳内何处，E一定为零C．只有当＋Q在球心且球壳接地时，E＝0D．只要球壳接地，不论＋Q在球壳内何处，E一定为零D