§1.7 静电现象的应用 fengbo (1)
高中物理1.7静电现象的应用教案新人教版选修31
第七节静电现象的应用教学设计第七节静电现象的应用一、教材分析1、本课题设计的另一思路旨在让学生认真讨论，踊跃参与，体验探索自然规律的艰辛和喜悦，培育学生学习物理的兴趣，这也是新课改的重要内容。
二、本节教学设计的进程为：第一学生活动：对不带电的金属导体放入电场中发生静电现象的讨论；然后学生归纳，教师总结得出静电平衡状态下导体的特点，最后通过两道例题巩固加深理解。
二、教学目标：1、掌握归纳、演绎推理的方式，训练学生的推理能力，切身感受知识的成立进程。
2、通过概念成立、规律的得出培育学生认真严谨的科学态度和探讨创造的心理品质。
3、通过对静电场中导体的自由电荷运动情形的讨论，了解静电平衡的概念，明白处于静电平衡的导体的特征。
三、重点和难点：重点：掌握静电平衡的概念，理解导体处于静电平衡状态的特征是本节的重点难点：应用静电平衡的知识，理解静电平衡的特征，熟悉导体的电荷散布特点是本节的难点。
四、学情分析《静电现象的应用》是本章的难点内容，概念规律超级抽象。
学生只有在老师的指导下参与探讨全进程，才能深刻理解电平衡状态下导体的特点、规律，克服思维定势的负移和主观臆断的不良偏向，培育学生认真严谨的科学探讨品质。
五教学方式：教师的引导，学生的讨论、评议；再加动画演示和实验演示加深体会。
六、课前预备1．学生的学习预备：预习初步把握静电感应现象和静电平衡状态下导体场强的特点2．教师的教学预备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探讨学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时八、教学进程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情形并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
提问：1．电场的重要性质是什么？2．金属导体的微观结构如何？自由电子会如何移动？（二）情景导入、展示目标。
把金属导体放入电场中，导体上会出现如何的现象？（三）合作探讨、精讲点拨：一、静电感应现象及静电平衡1：现象的解释画图论述：在电场中的导体沿着电场强度方向两头出现等量异种电荷的现象叫做静电感应。
静电现象的应用与防止
静电现象的应用与防止（1）当两种物体相互摩擦时，一种物体中的电子因受原子核的束缚较弱，跑到另一个物体上去，使得到电子的物体由于其中的负电荷多于正电荷，因而显出带负电；失去电子的物体由于其中的正电荷多于负电荷，因而显出带正电，这就是摩擦起电现象。
如玻璃棒与绸子摩擦，玻璃棒带正电。
物体所带的电称为“静电”，当其积聚到一定程度时就会发生火花放电现象。
这种现象与生活生产密切相连，往往会带来一些不便或危害。
消除静电危害主要从“防”和“放”两个方面进行，下面简单介绍几种防止静电危害的方法。
（一）身体上的静电当天气非常干燥时，早上起来梳头时，头发会经常随着梳子飘起来，越理越乱；见面握手时，手指刚一接触，就会被电到；穿绝缘性能好的鞋在地板上行走后，当去开门时，被金属门把手电到，指尖如刺般刺痛；晚上脱衣服时，听到噼啪响声。
这几种现象都是身体静电对外放电的结果。
防止方法：1．防止头发产生静电，可在清洗头发后尽量使用护发素，防止头发干燥，并且尽量使用木质或角质的梳子梳理头发。
在使用塑料梳子时，可将其沾点水后再进行梳理。
2．在干燥的季节尽量穿纯棉衣根，用天然纺织物的床单、被罩，尽量不要穿化纤质地的服装，这样就可以防止摩擦起电。
尽可能远离电视机、电冰箱之类的电器，能防止感应起电。
3．避免静电击打，可用钥匙这样的小金属器件碰触大门、水龙头、椅背、等金属物件，消除静电后，再用手去触摸。
4．常洗澡、洗手能让人体表面积累的静电在水中释放掉，室内赤脚走路也可释放体表积累的静电进入地板。
5．室内常用加湿器，或者在取暖器上放一杯水、一块湿毛巾来增加室内的湿度。
饲养观赏鱼和摆放一些绿色的盆栽也是调节室内湿度。
这便是降低了摩擦起电的条件。
6．饮食上，要多吃蔬菜、水果、酸奶等酸性食品；多饮水，同时补充钙质和维生素C，维持人体正常的电解质平衡，减少静电产生。
（二）地毯中的静电当人在地毯上行走时与地毯摩擦所带的电荷，当积累到一定程度时可产生2000V的电压，此时若人伸手去拉金属把手，则会产生火花放电，严重时会造成人痉挛。
静电现象的应用原理
静电现象的应用原理1. 静电现象简介静电是指物体之间由于电荷分布不均匀而产生的电场和电势差。
当物体带电时，它可以产生各种有趣的现象和应用。
2. 静电的应用原理静电现象的应用原理可以总结为以下几点：2.1 静电吸附原理静电吸附是指带电物体吸引中性物体的现象。
当两个物体之间存在电势差时，负电荷会吸引正电荷，使正电荷聚集在靠近负电荷的一侧，而负电荷则聚集在远离负电荷的一侧，这样就形成了静电吸附效应。
静电吸附广泛应用于喷涂、清洗、印刷和涂装等工艺中。
2.2 静电除尘原理静电除尘是利用静电力将粉尘颗粒从气流中分离的过程。
当带电物体接触到带有颗粒的气流时，带电物体的电场会作用于颗粒，使颗粒带上相同的电荷，然后吸附在与带电物体相接触的材料上，从而将颗粒从气流中分离。
静电除尘广泛应用于工业生产中的烟尘处理和空气净化等领域。
2.3 静电喷涂原理静电喷涂是一种高效的喷涂技术，利用静电力使涂料颗粒在喷涂过程中偏离了原来的路径，使其在物体表面均匀覆盖。
在静电喷涂中，喷涂设备通过给喷涂物施加电荷，使其带电，然后通过静电力将带电颗粒吸引到物体表面，从而实现均匀的喷涂。
静电喷涂广泛应用于汽车、电子产品和建筑等领域。
2.4 静电纺丝原理静电纺丝是一种用电力将高分子聚合物溶液纺丝成纤维的技术。
在静电纺丝过程中，通过给聚合物溶液施加高电压，使溶液形成带电的细流体，然后将细流体抛射到接地极上，通过静电力将带电的细流体拉伸成纤维，最后形成纺丝产品。
静电纺丝广泛应用于纺织、医疗、过滤和电子器件等领域。
2.5 静电能量收集原理静电能量收集是一种利用静电效应将环境中的静电能量转化为可用的电能的技术。
静电能量收集器由带电的材料和电荷收集器组成，通过静电力将环境中的静电能量转化为电荷，然后通过电荷收集器将电荷收集起来，并存储或直接使用。
静电能量收集广泛应用于低功率电子设备、无线传感器和可穿戴设备等领域。
3. 静电现象的应用举例静电现象的应用非常广泛，以下是几个常见的应用举例：•电子器件生产过程中，利用静电除尘技术清除生产线上的粉尘，确保产品质量。
静电现象的应用
导体的静电感应
静电场中放入导体
模拟避雷针放电
法拉弟园筒实验
让人惊讶的静电屏蔽
静电现象的应用
静电除尘器
静电除尘是利用静电场的作用, 使气体中悬浮的尘粒带பைடு நூலகம்电而被吸附，并将尘粒从烟气中分离出来而将其去除。
静电喷涂
利用静电吸附作用将聚合物涂料微粒涂敷在接地金属 物体上，然后将其送入烘炉以形成厚度均匀的涂层。
防止静电（油车）
原理:油与油罐摩擦起电，金属是导体，将电荷导入 大地，防止因放电产生的电火花引燃汽油。
《静电现象的应用》课件
静电喷涂
利用高压静电电场，使带负电的涂料 微粒沿着电场相反的方向定向运动， 并将涂料微粒吸附在工件表面的一种 喷涂方法。
医学领域
静电灭菌
利用静电场对细菌和病毒的电击 和吸附作用，使其失去活性或杀
灭。
静电疗法
利用静电场对人体的作用，调节人 体的生理功能，改善血液循环、神 经调节等，从而达到治疗某些疾病 的目的。
未来静电现象的研究将更加注重跨学科的合作和交叉，涉及的领域将更加广泛和复杂。例如 ，将静电现象与流体力学、光学、生物学等领域相结合，开展交叉学科的研究，有望取得更 多的突破和创新。
随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展，未来静电现象的研究将更加依赖于计算机模拟 和数值分析。通过计算机模拟和数值分析，可以更加深入地揭示静电现象的内在机制和规律 ，为实际应用提供更加精准的理论指导和依据。
静电现象在环保领域的应用 前景也值得期待。例如，利 用静电除尘技术进行空气净 化，减少空气污染，保护环 境。
静电现象在医疗领域的应用 前景也十分广阔。例如，利 用静电吸附原理进行药物传 递和基因治疗，提高治疗效 果和降低副作用。
静电现象的发展趋势
随着科技的不断进步，静电现象的研究将更加深入，有望揭示更多静电现象的奥秘和规律。 同时，静电现象的应用也将更加广泛和深入，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
《静电现象的应用》PPT课件
目录
• 静电现象简介 • 静电现象的应用领域 • 静电现象的危害及预防措施 • 静电现象的研究前景和发展趋势
01
静电现象简介
静电现象的定义
01
静电现象是指静止状态下的电荷 或电场在物质中的表现。
02
它通常发生在绝缘体之间，由于 电荷的分离而产生。
《静电现象的应用》课件
静电悬浮技术是一种利用静电场使物体悬浮的技术，这种技术可以避免物体与支撑物之间的接触和摩擦。
静电悬浮技术在科学研究、精密测量、微型制造等领域有广泛应用，例如在微纳尺度上实现精密测量和制造。
静电悬浮技术
05
电场力作用范围小
电荷分布不均匀
电荷不易流失
由于电荷的聚集和排斥作用，静电现象中电荷的分布往往是不均匀的。
由于静电场的作用力较强，电荷不易流失，通常需要较高的能量才能使电荷转移或中和。
03
02
01
静电现象的特点
02
静电现象在日常生活中的应用
防静电技术
防静电技术：在易燃易爆、精密仪器等特殊环境中，静电可能会引发安全事故或影响产品质量，因此需要采取防静电措施。防静电技术包括使用防静电材料、设备、工具和操作规范等，以减少静电的产生和积累，避免潜在的危险。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
静电植绒
静电植绒：静电植绒是一种利用静电场将短纤维植于底材上的加工方法。由于纤维在电场中带电并被吸附到底材上，因此植绒效果均匀、美观且耐磨性好。这种技术广泛应用于纺织、包装、装饰等领域。
03
静电现象在工业生产中的应用
静电纺纱
利用静电场使纤维伸直、取向并凝聚在带有电极的喷嘴附近形成纤维沉积层的纺纱技术。
静电现象的定义
通过摩擦的方式使物体带电，如塑料梳子与头发摩擦后，梳子带正电，头发带负电。
当一个带电体靠近一个不带电的导体时，导体靠近带电体的部分会感应出与带电体相反的电荷，远离带电体的部分则感应出与带电体相同的电荷。
静电现象的产生
感应起电
摩擦起电
静电现象的应用
Q Ek L 2 (R ) 2
Q
方向：由O
1.7静电现象的应用
把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为 Eo的电场中，结果如何呢？
1、金属导体的微观结 构如何？
2、自由电子如何移动？ 3、自由电子会在什么地方聚积？ 4、电子的聚积会使导体内电场强度如何变化？ 5、最终会出现怎样的现象？ 动态分析
一、静电平衡状态下导体的电场
1、静电平衡状态 电场中的导体，内部自由电子不再定向移动
静电感应瞬间达到静电平衡
2、静电平衡状态的特征
①内部的场强处处为零
②整个导体是个等势体，它的表面是个等 势面
地球是个大等势体，常被选为零势面
带电导体上的电荷怎样分布呢？
二、导体上电荷的分布
①导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的 外表面
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
二、导体上电荷的分布
荷的分布
①导体内部没有电荷，电荷只分布在导 体的外表面 ②在导体表面，越尖锐的地方，电荷密 度（单位面积上的电荷量）越大，凹陷 的位置几乎没有电荷。 ①空腔导体屏蔽外部电场使其不影响内 部 ②空腔导体屏蔽内部电场使其不影响外 部--接地
三、静电屏蔽
题：如图所示，长为 L的导体棒原来不带电，现将 一带电量为Q的正点电荷放在距棒左端R处。当达到 静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的 电场如何？
①导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的 外表面 ②在导体表面，越尖锐的地方，电荷密度 （单位面积上的电荷量）越大，凹陷的位 置几乎没有电荷。
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。 火花放电：
两个带异种电荷的云层之间，会形成 很大的电场，使云层之间的空气分子 电离。产生剧烈的火花放电
1.7 静电现象的应用
7静电现象的应用一、静电平衡状态下导体的电场和电荷分布1.静电感应现象：把导体放入电场,导体内部的_____________在电场力作用下定向移动,而使导体两端出现_____________电荷的现象。
2.静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象,感应电荷的电场与原电场叠加,使导体内部各点的合电场__________,导体内的自由电子不再_____________的状态。
3.静电平衡状态的特征：(1)处于静电平衡状态的导体,内部的场强_____________。
(2)处于静电平衡状态的导体,外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面_________。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个___________,导体的表面为___________。
4.导体上电荷的分布：(1)导体_________没有电荷,电荷只分布在导体的___________。
(2)在导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的电荷量)_________,___________的位置几乎没有电荷。
【题组通关】【示范题】(多选)如图所示,接地的金属板右侧有固定的点电荷+Q,a、b两点是金属板右侧表面上的两点,其中a到+Q的距离较小,下列说法正确的是()A.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两点,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【通关1+1】1.(多选)(2014·武威高二检测)如图所示,在真空中把一绝缘导体向带负电的小球P缓缓靠近(不相碰),下列说法中正确的是()A.B端的感应电荷越来越多B.导体内场强越来越大C.导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强D.导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等2. (2014·成都高二检测)如图所示,将一个不带电的金属球A放在带正电的点电荷Q的左侧,当金属球达到静电平衡时,下列判断正确的是()A.金属球将产生出正电荷B.金属球左侧将出现负的净电荷C.点电荷Q在A的球心处产生的场强为零D.A的内部合场强处处为零3.如图所示,在原来不带电的金属细杆ab附近P处放置一个正点电荷,达到静电平衡后()A.a端电势比b端高B.b端电势比d点的低C.a端电势不一定比d点低D.杆内c处的场强方向由a指向b4.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。
第一章7 静电现象的应用 课件
点拨：求处于静电平衡状态的导体的感应电荷产生的场强的方法是： (1)先求出外电场场强E外的大小和方向. (2)由于导体处于静电平衡状态，则满足静电平衡条件E合＝0. (3)由E外＋E感＝0，求出感应电场E感的大小和方向（与外电场场强E外等大反向）.
静电平衡是外部电荷电场与感应电荷电场叠加的总体效果
触，其结果可能是
√A.只有球壳外表面带正电
B.球壳的内表面带负电，外表面带正电
C.球壳的内、外表面都带正电
D.球壳的内表面带正电，外表面带负电
图4
解析 小球与球壳接触构成一个新导体，它的电荷量都分布在新导体的外表面， 即只有球壳外表面带正电，A对，B、C、D错.
针对训练2 (多选)如图5所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个
(2)在导体外表面，净电荷在导体外表面的分布不均匀，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.
二、静电平衡状态下导体上电荷分布
(3)感应电荷分布于导体两端，电性相反，电荷量相等，近异远同，如图3甲所示. (4)一般越是尖锐的地方电荷的分布越密集，如图乙所示.
○
甲
乙
图3
知识深化
1.处于静电平衡状态的导体内部场强为零的本质是外电场E0和感应电荷产生的 电场E′的合场强为0，即E0＝－E′. 2.孤立的带电导体处于静电平衡状态，内部场强为0的本质是分布在导体外表 面的电荷在导体内部的合场强为0. 3.处于静电平衡的导体是等势体，表面是等势面，所以导体表面的电场线应与 导体表面垂直.
带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是
A.用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下
后再跟A接触
1.7静电现象的应用
导入新课带电作业的工人在强电压下工作这是他们的工作服鸟笼的鸟安然无恙第一章静电场1.7 静电现象的应用教学目标1. 知识与能力√ 在外加电场的作用下，知道导体达到静电平衡过程中自由电子的移动情况，会对整个过程进行分析。
√ 理解静电平衡的概念知道静电平衡后导体上的电荷分布情况。
√ 知道避雷针的整体构造。
√ 知道尖端放电的概念。
2.过程与方法√ 通过实验理解静电平衡后导体上电荷的分布，并能对不规则物体的电荷分布进行分析。
√ 通过静电感应实验学会分析电荷的变化情况。
3.情感态度与价值观√ 静电平衡、静电屏蔽、尖端放电等都是我们生活中常见的物理现象，会分析这些现象，并能将物理知识运用到生活中。
教学重难点教学重点：教学难点：静电平衡整个过程的分析导体达到静电平衡之后电荷的分布情况静电屏蔽的应用内容解析一、静电平衡状态下导体的电场二、导体上电荷的分布三、尖端放电四、静电屏蔽一、静电平衡状态下导体的电场把一个不带电的金属导体ABCD放到场强为E的匀强电场中，导体内的电子受到库伦力的作用，将向着与电场相反的方向移动。
这样，在导体的AB 面上将出现负电荷，在CD 面上将出现正电荷。
这就是前面研究过的静电感应现象。
----------E0 ADC B导体正负电荷和分开后在导体内部产生于外部电场E 0方向相反的电场E 1，它的电场线用虚线表示。
在达到静电平衡状态前，可以通过图示表示感应电场E 1的变化。
A B C D ----++++1E ---E 0由于E 0>E 1,电场方向向右，导体内的自由电子继续由CD 面向AB 面运动。
直到E 1继续增大。
----++++E0A BCDE只要导体内部的场强不为零，自由电子就会继续做定向移动，导体内部的电荷就会继续增加，导体内的电场会进一步虚弱，直到导体内合场强为零,E=E1。
处于静电屏蔽状态下的导体内部场强处处为零。
当导体内部场强为零时，导体内的电荷不在发生移动。
这是我们说导体达到了静电平衡状态。
静电现象的应用
重点诠释
2．静电屏蔽的两种情况及本质 (1)导体内部不受外部电场的影响
①现象：由于静电感应，验电器箔片张开．如图甲，将验电器放入导体网罩内部后验电器 箔片不张开，如图乙，即外部电场影响不到导体内部． ②本质：是静电感应，导体外表面感应电荷与外电场在导体内部任一点的场强的叠加结果 为零．
重点诠释
(2)接地的封闭导体壳内部电场对壳外空间没有影响 ①现象： a．如右图甲导体壳没有接地时，处于内部电场中，达到静电平衡，导体壳内外表 面出现等量异种电荷，空间电场的电场线起于场源正电荷，终于导体壳内表面负电荷，再 起于导体壳外表面正电荷，终于无穷远，壳内外表面之间场强处处为零，壳外场强不为 零．
习题精讲
在下列实验中，验电器的金属箔会张开的是( )
习题精讲
在下列实验中，验电器的金属箔会张开的是( B )
课堂小结
课堂总结
答疑讨论
下节课再见
跟踪练习
解析： 导体处于静电平衡状态时，导体内部合场强为零，这是点电荷q所形成 的电场与棒两端出现的感应电荷所形成的附加电场在棒中叠加的结果，即E合＝E1＋ E2＝0.
因此可通过计算点电荷＋q 产生的电场 E1 来确定感应电 荷所形成的电场 E2 的大小和方向．点电荷＋q 在棒中点处产 生的场强由 E＝kQr2，得 E1＝kR＋q L22，方向向右．由该点合 场强为零知，感应电荷在棒中点处产生的场强大小，E2＝E1 ＝kR＋q L22，方向向左．
习题精讲
习题精讲
如右图所示，点电荷A和B带电荷量分别为3.0×10－8 C和－2.4×10－8 C，彼此相距 6 cm.若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1 cm的金属球壳，求球壳感应电荷 在该中点处产生的电场强度．
习题精讲
1.7静电现象的应用
现代中学高二物理选修3-1导学案NO.3 时间2010/09/06 编制：王彦超审核：包科领导：班级学习小组组内编号姓名组内评价教师评价§1.7 静电现象的应用【学习目标】1．知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态2．理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零3．知道静电屏蔽及其应用【重点】理解静电平衡的特征【难点】应用静电平衡知识，认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象。
【知识链接】1、什么是静电感应现象？2、静电感应现象的实质是什么？【问题导学】一、静电平衡状态下导体的电场请同学们认真阅读教材这部分内容，思考回答下列问题：1、金属导体的微观结构如何？2、当把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中，金属内部的自由电子会怎样移动？会在什么地方积聚？3、电子的积聚会出现怎样的结果？最终会出现怎样的现象？4、静电平衡状态：4、静电平衡状态下导体的特点：（1）内部场强处处为零（不为0则自由电子将继续移动直至合场强为0）注：合场强为0指的是电场在导体内部产生的场强E0与导体内电荷分布稳定后产生的场强E’的和为0，即：E=E0+E’=0（2）导体是个等势体，它的表面是个等势面（2）导体中没有自由电荷定向移动（3）导体表面附近电场线与表面垂直思考：既然静电平衡状态下的导体是个等势体，表面是个等势面，那么在它的内部或表面移动电荷静电力做功情况又会怎样？二、导体上电荷的分布静电平衡时，导体上的电荷怎样分布，不能直接观察，请同学们阅读课本上法拉第圆筒实验回答：1、当让D跟C的外表面接触后，再去接触验电器A，反复多次后（课本图1.7-2甲），观察到A的金属箔慢慢的张开了，这说明了什么？2、当让D跟C的内表面接触后，再去接触验电器A，反复多次后（课本图1.7-2乙），观察到A的金属箔没有变化，这又说明了什么？3、请你总结静电平衡时，导体上的电荷分布的特点？（注意课本中的反证法）（1）（2）4、空腔导体在电场中静电平衡时电荷的分布特点如图：导体两面出现等量的异种电荷，电荷只分布在外表面，内表面不带电。
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课后作业
1、28页问题与练习题1、题2做成课外作业。
2、收集十个以上生产生活中静电现 象应用的例子，下节课上课时进行交 流。
冯
波
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、静电平衡中的导体
E’
+ + +
+ +
E
E合=0 +
+
+ + +
一、静电平衡中的导体
静电平衡
1. 概念：放入电场中的导体，其内部的自由电荷在 电场力的作用下发生定向移动，致使导体的两端分 别出现等量异号电荷（感应电荷），当感应电荷的 电场与外加电场达到平衡时，导体内的自由电荷（ 包括表面）不再发生定向移动。我们说导体达到了 静电平衡状态。 2. 标志：自由电子不再发生定向移动。
四、静电屏蔽
1：要使某一装置不受电场影响，可以用一金属网 将它包裹起来，起到屏蔽外场的作用。 2：要使某一带电体的电场不对外界产生作用，可 以用一个接地的金属网将此带电体包裹起来。
四、静电屏蔽的应用 1.高压线
野外架设的高压线， 除了三条输电线外， 还有两条导线与大地 相连，形成一个稀疏 的“金属网”，把高 压线屏蔽起来，免受 雷击！
kq 2 (2l 0.5l ) 4kq 2 25l
+
2l
l
【例题2】
M是一个导体壳，甲是一个带电体，乙是一个电 子设备，四幅图中表示了三者不同的空间位置， 图C中导体壳用导线接地，其中哪些情况能使乙不 受甲所产生的电场的干扰?(BC )
A
B
C
D
小结 一、静电平衡状态
导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态。
四、静电屏蔽的应用
2.高压作业人员——均压服
四、静电屏蔽的应用
3.通信光缆——铝皮保护层
四、静电屏蔽的应用
4.孕妇——防电磁辐射服
在衣物中掺入了金属纤 维，起到对电磁波的屏 蔽作用！以保护胎儿不 受影响。
【例题1】
如图所示,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2l处，当导体棒达到 静电平衡时，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的 E感 E点 ，方向为_____________ 向左 场强大小为___________
思考：导体表面的电场强度什么地方大？什 么地方小？（提示：电场线总是从正电荷 出发指向负电荷） 结论：导体表面越尖锐的地方，电场强 度越大。
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。
空气中残留的带电粒子在强电场力的作用 下发生激烈的运动，把空气分子撞“散”（也 就是使分子正负离子分离，即电离），这些带 电离子在强电场力作用下继续加速，撞击空气 分子，是更多的气体分子电离，那些带与导体 尖端异种电荷的离子，被吸引到导体尖端，与 尖端电荷中和，这相当于尖端失去了电荷。
一、静电平衡中的导体
静电平衡
3. 特征： （1）导体内部电场处处为0 。 感应电荷产生的附加场与外加电场的场强等大、共 线、反向。 （2）处于静电平衡中的导体是个等势体，导体表面 是个等势面。
（3）导体表面处的电场方向与导体表面垂直。
（4）导体从放入电场到达到静电平衡是一个极短的 过程，历时约为10-9s.
二、导体上的电荷分布
1. 净电荷只能分布在导体的外表面，导体 内部无净电荷。
净电荷：就是正负电荷中和剩余的电荷。导体
内部仍然存在带正电的正离子和自由电子，但是 自由电子不再定向移动，正离子和自由电子均匀 混合，相互抵消，无净剩的电荷。
二、导体上的电荷分布
2.净电荷在导体表面上的分布与导体表面的 形状有关：导体表面上越尖锐的地方，净 电荷密度越大；越平坦的地方，净电荷密 度越小；凹陷的地方几乎无净电荷分布。
应用：避雷针
三、尖端放电 尖端放电的应用--避雷针
四、静电屏蔽
思考题：如图所示：一带电体A附近放置一个金属 球壳B，试画出: (1)球壳上感应电荷的分布情况； (2)电场线的大致分布情况。
+ + +
×
导体内部 无电场！
四、静电屏蔽
思考：将一带电体A放入一个金属球壳B内，试画出: (1)球壳上感应电荷的分布情况； (2)电场线的大致分布情况； （3）如果将球壳B接地，有何变化。 此时环内为 接地后，环内 + “内部”， + 及球壳外部空 + 无电场。 间都是 “导 + + 体内部”，都 + 没有电场。 + + + + +
§1.7
静电现象的应用
宣威市第九中学 冯 波
一、静电平衡中的导体
思考1：如图，把不带电的金属导体放入一匀强 电场中，对自由电子有何影响？
E
一、静电平衡中的导体
思考2：当导体两侧面出现感应电荷后，感应电 荷是否会产生电场？沿什么方向？
+ + +
E’
+ +
思考3：感应电荷的电场对 导体内部的合场强有何影 响？自由电子受到的电场 E 力有何变化？ 思考4：随着导体内合场强 的不断减小，最终将会出 现什么样的状态？