1.7静电现象的应用

1第7节第一章静电场静电现象的应用2在带电的鸟笼里，鸟儿为什么仍能安然无恙？3回顾一下:什么是静电感应现象?+4把一个不带电的金属导体放到电场中，由于导体内的自由电子受电场力作用而做定向移动，使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感应。+----++++回顾一下:什么是静电感应现象?5处在外加电场中的金属导体内部电场如何?6金属导体内部为何没有电场了呢?E0ABCDE0＋－－－－＋＋＋E`＋－－＋E0－－－＋＋＋＋＋＋－－－E合=07一.静电平衡状态下导体的电场1.静电平衡状态:发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场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。8孤立的带电体内部电场场强如何?合E93.处于静电平衡状态导体的特点：2）整个导体是一个等势体，表面是一个等势面(地球是个大等势体，电势常被选为零)1）导体内部的场强处处为零一.静电平衡状态下导体的电场1.静电平衡状态:2.分类:1)处在外加电场中的金属导体;2)孤立的带电体.E0－－－＋＋＋＋＋＋－－－10导体处于静电平衡状态时，其表面场强能否如图所示？++++++++--------E11导体处于静电平衡状态时，其表面场强能否如图所示？++++++++--------E123.处于静电平衡状态导体的特点：2）电势:整个导体是一个等势体，表面是一个等势面(地球是个大等势体，常被选为零势面)3）导体外部电场线与导体表面垂直1）场强:导体内部的场强处处为零一.静电平衡状态下导体的电场1.静电平衡状态:2.分类:1)处在外加电场中的原来不带电的金属导体;2)孤立的带电体.E0－－－＋＋＋＋＋＋－－－131.AB是长为L的金属杆，P1、P2是位于AB所在直线上的两点，位置如图所示，在P2点有一个带电量为＋Q的点电荷，试求出金属杆上的感应电荷在P1点产生的场强大小和方向．方向向右;21LQkEP练一练:142.一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示．金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比，则()A．Ea最大B．Eb最大C．Ec最大D．Ea＝Eb＝Ec练一练:153.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，但不于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AB练一练:16导体上电荷是如何分布的呢?17均匀球形导体电荷在导体外表面的分布有没有疏密之分?18二.导体上电荷的分布1）导体内部没有净电荷，电荷只分布在导体的外表面;1.一个导体,不论原来是不是带电,放入电场中以后,都会由于静电感应而在导体的不同部位出现电荷.静电平衡时,导体上的电荷分布有以下两个特点:2）在导体外表面，越尖锐的位置，电荷密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷.19如何判定导体上电荷分布?20二.导体上电荷的分布1）导体内部没有净电荷，电荷只分布在外表面;1.一个导体,不论原来是不是带电,放入电场中以后,都会由于静电感应而在导体的不同部位出现电荷.静电平衡时,导体上的电荷分布有以下两个特点:2）在导体外表面，越尖锐的位置，电荷密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷.2.导体上电荷分布判定方法:1)“远近观”：2)“整体观”:21A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电B．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电C．整个导体，包括表面上的a、b点，是一个等势体，且电势等于零D．a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点场强方向相同，但a点的场强比b点的场强要强(大)一些4.如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q，a、b点是金属板右侧表面的两点，其中a到＋Q的距离较小．下列说法正确的是()ba+Q练一练:22A．QA＝10－8C，QB＝10－8CB．QA＝2×10－8C，QB＝0C．QA＝0，QB＝2×10－8CD．QA＝4×10－8C，QB＝－2×10－8C5.一个带绝缘底座的空心金属球A带有4×10－8C的正电荷，上端开有适当小孔，有绝缘柄的金属小球B带有2×10－8C的负电荷，使B球和A球内壁接触，如图所示，则A、B带电荷量分别为()练一练:23导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强，它会导致什么结果?24三.尖端放电1.原理:导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强，空气中的带电微粒在电场力的作用下剧烈运动会把空气分子撞“散”，使分子中的正负电荷分离，这种现象叫电离。中性的分子电离后变成带负电的自由电子和带正电的离子，这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。这个现象叫尖端放电。252.应用:避雷针:是利用尖端放电避免雷击的一种设施,它是由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.(也是一个引雷针)三.尖端放电1.原理:由于静电感应,金属棒出现与云层相反的电荷.通过尖端放电,这些电荷不断向大气释放,中和空气中的电荷,达到避免雷击的目的.2627282.应用:三.尖端放电1.原理:3.防止：电能损失，高压设备中导体的表面应该尽量光滑.29------+++++++空心导体壳内的验电器箔片会张开吗?不会,因为静电平衡下的导体壳内部合场强为零,也就是导体空腔内部没有电场.电场被球壳“挡”在外面.30--------球壳外部有电场吗?球壳把电场“罩”住.31四.静电屏蔽1.静电屏蔽:具有空腔的金属导体在静电平衡状态下，不仅导体内部场强为零，而且腔内场强也为零，因而置于腔内的物体不受外界电场的影响，金属壳的这种作用叫静电屏蔽.2.分类:1)屏蔽外部电场使其不影响内部,叫外屏蔽.2)屏蔽内部电场使其不影响外部,叫全屏蔽.金属壳接地哟!一一一一一一一一323.应用:四.静电屏蔽1.静电屏蔽:2.分类:33超高压带电作业的工人穿戴的工作服要用包含金属丝的织物制成.34A.若M接地，N上无感应电荷B.若M不接地，且M原来不带电，N上无感应电荷C.若M不接地，且M原来不带电，N上有感应电荷D.若M不接地，且M原来带电，N上一定有感应电荷6.如图所示，一个不带电的导体球N，置于空心导体球M附近，现将另一个带电荷量为Q的金属球放于空腔导体M内，则()练一练:357.如图所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球A放在不带电的金属空心球壳B内(与内壁不接触)．外加一个水平向右的场强为E的匀强电场，对于最后的结果，下列判断正确的是()A．B的右端带正电，A向左偏B．B的右端带正电，A不偏左也不偏右C．B的左端带正电，A向右偏D．B的左端带负电，A不偏左也不偏右E练一练:368.带电荷量为Q的正电荷距一很大的接地金属板的距离为a，如图所示．试求金属板对点电荷的作用力．等效方向由＋Q垂直指向金属板．;422aQkF练一练:37亚当·惠特尼·萨维奇:美国著名工业设计和特效工程师,教育家.他的口头禅：“我拒绝接受你所提供的事实，我要自己证明它的真伪”。38祝同学们学习进步!