高中物理 1-7静电现象的应用课件
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《静电现象的应用》 完整版课件PPT
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，则两脚间便形成较大的电位差，有强电 流通过人体使人受伤害。
➢三是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击。
➢四是不要在户外接听和拨打手机，因为手机的电滋波也会 引雷。
➢五是晾晒衣服被褥等用的铁丝不要拉到窗户、门口，以防 铁丝引雷。
1．关于静电平衡，下列说法中正确的是 ( A)BD
√ A．当导体达到静电平衡时，导体上任意两点间的电
势一定相等
B√．当导体达到静电平衡时，其外表面附近的电场方
向一定与导体的表面垂直
×C．绝缘体也有静电平衡状态
D．达到静电平衡时，电荷分布在导体的外表面
√
2.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。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
空白演示
第7节 在此输入您的封面副标题 静电现象的应用
鸟为什么安然无恙？ 铁笼里的人为什么安然无恙？
视频1
视频2
两位英国科学家08年在 伦敦进行一次危险的电力 学表演。其中一名科学家 将把另一位科学家关进一 个铁笼子里，然后用数百 万伏特的电压对其进行电 击。
鉴于表演的危险性，两 名科学家事先都买好了价 值1200万英镑的保险
-
导体内电荷分布直观图
（2）感应电荷会一直定向移动而积聚吗？最终 会出现怎样的现象？
（1）导体两端积聚的电荷会产生电场吗？方向？
-
-
-
E
E
-
在导体两端，积聚等量异种电荷，即静电感应现象。 两端的感应电荷能产生感应电场，方向与外加电场方 向相反。
（2）感应电荷会一直定向移动积聚吗？
➢三是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击。
➢四是不要在户外接听和拨打手机，因为手机的电滋波也会 引雷。
➢五是晾晒衣服被褥等用的铁丝不要拉到窗户、门口，以防 铁丝引雷。
1．关于静电平衡，下列说法中正确的是 ( A)BD
√ A．当导体达到静电平衡时，导体上任意两点间的电
势一定相等
B√．当导体达到静电平衡时，其外表面附近的电场方
向一定与导体的表面垂直
×C．绝缘体也有静电平衡状态
D．达到静电平衡时，电荷分布在导体的外表面
√
2.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。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
空白演示
第7节 在此输入您的封面副标题 静电现象的应用
鸟为什么安然无恙？ 铁笼里的人为什么安然无恙？
视频1
视频2
两位英国科学家08年在 伦敦进行一次危险的电力 学表演。其中一名科学家 将把另一位科学家关进一 个铁笼子里，然后用数百 万伏特的电压对其进行电 击。
鉴于表演的危险性，两 名科学家事先都买好了价 值1200万英镑的保险
-
导体内电荷分布直观图
（2）感应电荷会一直定向移动而积聚吗？最终 会出现怎样的现象？
（1）导体两端积聚的电荷会产生电场吗？方向？
-
-
-
E
E
-
在导体两端，积聚等量异种电荷，即静电感应现象。 两端的感应电荷能产生感应电场，方向与外加电场方 向相反。
（2）感应电荷会一直定向移动积聚吗？
人教版 高二物理 选修3-1 第一章：1.7静电现象的应用(共19张PPT)
• 解析：
• B项：B接触A的内表面，A的部分正电荷到
四 B再通过导线到C，此时ABC构成等势体，
、 但是由于B在A内部，所以并不带电，此时
课 时
带正电荷的是A的外表面和C！再将B离开A， 只要不拿到A的外面，这个过程中电荷不会 移动，因为系统还是平衡的。
训 练
•
C项：球接地后，接地相 当于无穷远端，此时BC和
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。
3.尖端放电的应用——避雷针
二 、 导体尖端电荷密度大 静 电 尖端周围电场强 现 象 空气电离 的 应 尖端放电 用
（二）静电屏蔽
二 、
1.空腔导体的特点:
静 空腔导体能把外电场挡住，空腔内没有电场，
电 空腔内不受外电场的影响。
第一章 静电场
第七节 静电现象的应用
A
带电圆筒
复习：
• 电场强度、电场叠加原理 • 电势、电势差、等势面？ • 电势差跟电场强度之间的关系？
(一）静电平衡状态下导体的电场
一 、
1、静电感应:
(1)置于电场中的导体， 自由电荷受电场力作
静 用，将发生定向移动。
电 (2)静电感应：在导体两
平端，积聚等量异种电荷。 -
四 在一个导体球壳内放一个电量为＋Q的点电
、 课
荷，用E表示球壳外任一点的场强，则( )
D
时 A、当＋Q在球壳中央时，E＝0
训 B、不论＋Q在球壳内何处，E一定为零 练 C、只有当＋Q在球心且球壳接地时，E＝0
D、只要球壳接地，不论＋Q在球壳内何处， E一定为零
• 练习5：
如图所示，一带正电的绝缘金属球壳A，顶
人教版高中选修31 第1章第7节 静电现象的应用(课件) (共21张PPT)
1．静电平衡实质 (1)在达到静电平衡的过程中，外电场引起导体内自由电
荷的定向移动使导体两侧出现感应电荷，感应电荷的电场和外 电场方向相反，使合场强减小，随着感应电荷的继续增加，合 场强逐渐减小，直至合场强为零，自由电荷的定向移动停止。
(2)静电平衡的条件：导体内部的合场强为零，即E合＝0
。
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。
(2)防止：静电屏蔽也可带来不利的影响．如通 讯工具在钢筋结构建筑中接收信号较弱；宇宙飞船返 回地球大气层时，与大气层的高速摩擦，在飞船周围 形成一层等离子体，对飞船产生静电屏蔽作用，导致 飞船和地面控制中心的通信联络暂时中断．
【特别提醒】
(1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产 生影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外 互不影响。
球 B 内，a、c 分别为导体 A、B 内的点，b 为导体 A 和 B 之间的一点，
下列说法正确的是：
（
A.a、b、c 三点的电势都相等
） 【答案】B
B.c 点的场强为零，但电势最低
C.b 点的场强为零，但电势大于零
D.a、b、c 三点的场强都为零
★重难点二：静电屏蔽★
静电屏蔽
1．实质 静电屏蔽实质是利用了静电感应现象，使金属壳内的
•7、不能把小孩子的Байду номын сангаас神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/212021/11/21November 21, 2021
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/212021/11/212021/11/212021/11/21
荷的定向移动使导体两侧出现感应电荷，感应电荷的电场和外 电场方向相反，使合场强减小，随着感应电荷的继续增加，合 场强逐渐减小，直至合场强为零，自由电荷的定向移动停止。
(2)静电平衡的条件：导体内部的合场强为零，即E合＝0
。
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。
(2)防止：静电屏蔽也可带来不利的影响．如通 讯工具在钢筋结构建筑中接收信号较弱；宇宙飞船返 回地球大气层时，与大气层的高速摩擦，在飞船周围 形成一层等离子体，对飞船产生静电屏蔽作用，导致 飞船和地面控制中心的通信联络暂时中断．
【特别提醒】
(1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产 生影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外 互不影响。
球 B 内，a、c 分别为导体 A、B 内的点，b 为导体 A 和 B 之间的一点，
下列说法正确的是：
（
A.a、b、c 三点的电势都相等
） 【答案】B
B.c 点的场强为零，但电势最低
C.b 点的场强为零，但电势大于零
D.a、b、c 三点的场强都为零
★重难点二：静电屏蔽★
静电屏蔽
1．实质 静电屏蔽实质是利用了静电感应现象，使金属壳内的
•7、不能把小孩子的Байду номын сангаас神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/212021/11/21November 21, 2021
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/212021/11/212021/11/212021/11/21
1.7静电现象的应用 (共29张PPT)
— 22 —
雷火炼殿
— 23 —
小结
1．静电平衡状态下导体的电场 (1)静电平衡状态的概念 (2)静电平衡的条件 (3)静电平衡导体的特点 2．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。 (2)在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大。 3．尖端放电现象及其应用 4．静电屏蔽现象及其应用
— 25 —
2.带正电的底座绝缘导体球壳P周围放有四个原来不带 电的小球，位置如图所示，当系统处于静待你平衡时： （ B ）。
A.a球带负电，由于处于待正电的金 属球电场中，所以电势为正； B.b球带负电，电势为零； C.由于C球用导线与P球内表面相 连，所以C球部带电，但电势与P球相等；
d b a
— 4—
-
-
E0
-
-E
-
-
'
-E -E
'
'
1、导体中自由电荷在电场 力作用下将发生定向移动.
— 5—
2、 导体两端出现感应电荷,感应电 荷在导体中中产生反方向的附加场.
-
E 0
E'
- E=0 -
E 0
3、感应电荷的电场增到与外电场 相等时，导体内合场强为零。自 由电荷的定向移动停止 .
— 6—
4、静电平衡：导体中无 电荷定向移动的状态,就 叫静电平衡状态.
— 11 —
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。
— 12 —
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
分子中正负电荷分开
正负电荷奔向异种电荷
1.7 静电现象的应用—人教版高中物理选修3-1课件(共19张PPT)
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
【提出问题】
不管导体以前是否带有电荷，当导体 处在静电平衡时，它都有什么特征？ 1.处于静电平衡状态的导体，内部无 电荷，电荷只分布在外部. 2.处于静电平衡状态的导体，表面电 荷的分布规律为越尖锐的位置，电荷 的密度越大，凹陷的位置几乎没有电 荷.
静电现象的应用：
一、静电平衡状态下导体的电场 静电平衡的特点 （1）导体内部电场强度处处为零． （2）导体是个等势体，表面是等势面． （3）导体表面上任何一点的电场线方向跟该点的表面垂直． （4）导体内部无净电荷，净电荷分布在导体表面．越尖的地方 电荷越密． 二、导体上的电荷分布：内部无电荷，电荷分布在外表面，越 尖锐处电荷密度越大 三、尖端放电：空气电离、避雷针 四、静电屏蔽
静电现象的应用
学习目标： 知识与技能
（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 体表面且内部电场强度处处为零． （3）知道静电屏蔽及其应用．
【问题引入】 1.什么是静电感应现象？
静电感应是在外电场的作用下导体中电荷在导体中重 新分布的现象.
2.静电感应现象的实质是什么？
小结：
1、静电平衡状态： 导体内没有自由电荷的定向移动的状态。
2、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电平衡状态下导体的特点：
①处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
②处于静电平衡状态的导体，内部无电场线分布，外部 的电场线与导体表面垂直。 ③处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面 个等势面。
静电平衡 电场中导体内（包括表面上）自由 电荷不再发生定向移动的状态叫做 静电平衡状态 静电平衡导体的特性
的表面垂直
【提出问题】
不管导体以前是否带有电荷，当导体 处在静电平衡时，它都有什么特征？ 1.处于静电平衡状态的导体，内部无 电荷，电荷只分布在外部. 2.处于静电平衡状态的导体，表面电 荷的分布规律为越尖锐的位置，电荷 的密度越大，凹陷的位置几乎没有电 荷.
静电现象的应用：
一、静电平衡状态下导体的电场 静电平衡的特点 （1）导体内部电场强度处处为零． （2）导体是个等势体，表面是等势面． （3）导体表面上任何一点的电场线方向跟该点的表面垂直． （4）导体内部无净电荷，净电荷分布在导体表面．越尖的地方 电荷越密． 二、导体上的电荷分布：内部无电荷，电荷分布在外表面，越 尖锐处电荷密度越大 三、尖端放电：空气电离、避雷针 四、静电屏蔽
静电现象的应用
学习目标： 知识与技能
（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 体表面且内部电场强度处处为零． （3）知道静电屏蔽及其应用．
【问题引入】 1.什么是静电感应现象？
静电感应是在外电场的作用下导体中电荷在导体中重 新分布的现象.
2.静电感应现象的实质是什么？
小结：
1、静电平衡状态： 导体内没有自由电荷的定向移动的状态。
2、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电平衡状态下导体的特点：
①处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
②处于静电平衡状态的导体，内部无电场线分布，外部 的电场线与导体表面垂直。 ③处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面 个等势面。
静电平衡 电场中导体内（包括表面上）自由 电荷不再发生定向移动的状态叫做 静电平衡状态 静电平衡导体的特性
高中物理 第1章 静电场 1.7 静电现象的应用课件1高二选修31物理课件
第二十页，共三十九页。
四、静电屏蔽(jìnɡ diàn pínɡ
bì)
静电感应中，我们(wǒ men)研究的是静电场中的导体。 若导体是空心的呢？
导体中的自由电子由于受到外加电场的作用，会 沿与电场线相反的方向(fāngxiàng)运动。
直到自由电子运动到圆环左 侧，其积累的电荷量产生的电场
与静电场的电场强度相等,即达 到静电平衡状态。
12/9/2021
第二十九页，共三十九页。
四、静电屏蔽(jìnɡ diàn pínɡ bì)
把一个实心导体挖空，变成一个导体壳，在静电平衡 状态下，壳内的场强处处为零。这样，导体壳就可以保护 (bǎohù)它所包围的区域，使这个区域不受外部电场的影响，
这种现象叫做静电屏蔽。
12/9/2021
第三十页，共三十九页。
diàn)
四、静电屏蔽
12/9/2021
第八页，共三十九页。
一、静电平衡状态下导体(dǎotǐ)的电场
把一个不带电的金属导 体ABCD放到场强为E0的匀强 A
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(zhèyàng)，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。
12/9/2021
第二十一页，共三十九页。
达到静电平衡后， 带空腔的内部(nèibù)场强 处处为零，电荷分布在 导体的外表面，导体内 部(nèibù)无电荷分布，即 导体壳内空腔里的场强 处处为零。也就是说无 论导体是什么样 的，导 体内部(nèibù)都不会有场 强。
12/9/2021
第二十二页，共三十九页。
电。
12/9/2021
第十八页，共三十九页。
四、静电屏蔽(jìnɡ diàn pínɡ
bì)
静电感应中，我们(wǒ men)研究的是静电场中的导体。 若导体是空心的呢？
导体中的自由电子由于受到外加电场的作用，会 沿与电场线相反的方向(fāngxiàng)运动。
直到自由电子运动到圆环左 侧，其积累的电荷量产生的电场
与静电场的电场强度相等,即达 到静电平衡状态。
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第二十九页，共三十九页。
四、静电屏蔽(jìnɡ diàn pínɡ bì)
把一个实心导体挖空，变成一个导体壳，在静电平衡 状态下，壳内的场强处处为零。这样，导体壳就可以保护 (bǎohù)它所包围的区域，使这个区域不受外部电场的影响，
这种现象叫做静电屏蔽。
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第三十页，共三十九页。
diàn)
四、静电屏蔽
12/9/2021
第八页，共三十九页。
一、静电平衡状态下导体(dǎotǐ)的电场
把一个不带电的金属导 体ABCD放到场强为E0的匀强 A
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(zhèyàng)，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。
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第二十一页，共三十九页。
达到静电平衡后， 带空腔的内部(nèibù)场强 处处为零，电荷分布在 导体的外表面，导体内 部(nèibù)无电荷分布，即 导体壳内空腔里的场强 处处为零。也就是说无 论导体是什么样 的，导 体内部(nèibù)都不会有场 强。
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第二十二页，共三十九页。
电。
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第十八页，共三十九页。
高中物理人教版课件选修3-1 1.7静电现象的应用
课时目标·导航
课前感知·预习
课堂导学·探究
分层达标·训练
静电平衡状态下的导体
1.探究静电平衡状态下导体的电场 (1)如图，将一不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电 场中，讨论：导体内部自由电子怎样移动?电子的聚集最终会 出现怎样的结果?
课时目标·导航
课前感知·预习
课堂导学·探究
分层达标·训练
课时目标·导航
课前感知·预习
课堂导学·探究
分层达标·训练
(2)试讨论：当外电场、导体在电场中的位置或导体的形状发
生变化时,还会继续发生静电感应现象吗?如果继续发生静电感 应现象,最终结果是什么?
提示:当外电场、导体在电场中的位置或导体的形状发生变化
时,还会继续发生静电感应现象,再次达到平衡。所以静电平衡 是一个动态的平衡。
课时目标·导航
课前感知·预习
课堂导学·探究
分层达标·训练
提示：(1)处于静电平衡的导体内部场强处处为零是因为感应
电荷的场强和外电场合场强为零，而不是导体内部无电场，故 (1)错误。
(2)当达到静电平衡时，金属球内部场强处处为零，与金属球
带电量无关，故(2)正确。 (3)避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施，通过避雷针 尖端放电后，建筑物不至于积累过多的电荷而遭雷击，故(3) 正确。
课时目标·导航
课前感知·预习
课堂导学(1)定义：当金属外壳达到静电平衡时，内部_____ 内部 起保护作用，使其_____ 内部 不受_________ 外部电场 金属的外壳会对其_____
影响的现象。 金属壳，野外高压线上方还有 (2)应用：电学仪器外面有_______
静电平衡状态。
课时目标·导航
人教版高二物理选修3-1第一章 1.7静电现象的应用(共30张PPT)
2020/6/11
13
尖端放电
尖端放电的原理是什么？
导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强， 会把空气分子“撕裂”，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， 这些带电的粒子与导体尖端的电荷异号粒子，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。
2020/6/11
-
E'
-
-
E'
-
E'
-
2、 导体两端出现感应 电荷,感应电荷在导体中 中产生反方向的附加场.
3
-
-
-
-
E0
- E'
-
-
3、感应电荷的电场增到 与外电场相等时，导体内 合场强为零。自由电荷的 定向移动停止 .
2020/6/11
- E=0 E0 -
4、静电平衡：导体 中无电荷定向移动 的状态,就叫静电平 衡状态.
解 : E1 E2 k
(
Q r )2
4krQ2
+Q
2
O
·
E
E E
-Q
EE1 E2 8krQ2
方向水平向左
2020/6/11
11
二、导体上电荷的分布
研究静电平衡时导体内部的电荷 ——法拉第圆筒 实验
现象: ••甲乙::AA的 的箔箔片片张始角终逐没渐有增张大开为什么?
结论: •荷导只体分内布部在没导有体净的电外荷表,导面体所为带什净么电?
------+
2020/6/11
29
一、静电平衡
课堂小结
概念:导体中(含表面)无电荷定向移动的状态.
1-7静电现象的应用课件
【例1】 如图所示，长为L的金属杆原来不带电，在 距其左端r处放一个电荷量为q的点电荷．问： (1)金属杆中点处的场强为多少？ (2)金属杆上的感应电荷在杆中点P处产生的场强．
研究静电平衡时导体内部的电荷 ——法拉第圆筒 实验
现象:
•甲:A的箔片张角逐渐增大 •乙:A的箔片始终没有张开
思考： 电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？
12、睿睿同学在西部游玩时，发现戈 壁滩上常常出现远距离输电的铁塔， 仔细观察发现高塔上除了用于输电的3 条导线外，顶部还有2条导线，关于这 2条导线的作用，睿睿同学做了如下猜 测，其中正确的是（ ）
A．防止输电线被雷击，起到静电屏蔽的作用 B．防止铁塔倒塌，起到固定的作用 C．利用电磁感应，避免输电线电流过大 D．防止输电线意外断开，起到备用的作用
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(如 尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等势 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
13、雷雨天气应谨防雷电．下列做法 正确的是（ ）
A.雷雨天气外出时在孤立的大树下避
雨 B.雷雨天气外出时在空地上蹲下 C.雷雨天气外出时在户外打手机 D.在室内时，及时断开电视电源
(2010·高考浙江卷)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
第七节
静电现象的应用
思考： 1.电场的重要性质是什么？ 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？
研究静电平衡时导体内部的电荷 ——法拉第圆筒 实验
现象:
•甲:A的箔片张角逐渐增大 •乙:A的箔片始终没有张开
思考： 电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？
12、睿睿同学在西部游玩时，发现戈 壁滩上常常出现远距离输电的铁塔， 仔细观察发现高塔上除了用于输电的3 条导线外，顶部还有2条导线，关于这 2条导线的作用，睿睿同学做了如下猜 测，其中正确的是（ ）
A．防止输电线被雷击，起到静电屏蔽的作用 B．防止铁塔倒塌，起到固定的作用 C．利用电磁感应，避免输电线电流过大 D．防止输电线意外断开，起到备用的作用
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(如 尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等势 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
13、雷雨天气应谨防雷电．下列做法 正确的是（ ）
A.雷雨天气外出时在孤立的大树下避
雨 B.雷雨天气外出时在空地上蹲下 C.雷雨天气外出时在户外打手机 D.在室内时，及时断开电视电源
(2010·高考浙江卷)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
第七节
静电现象的应用
思考： 1.电场的重要性质是什么？ 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？
1.7静电现象的应用课件
静电屏蔽的另一种形式
金属罩接地后，地上的 自由电子，沿导线向上移动， 把金属罩外部的正电荷中和， 结果，小球的电场被控制在 金属罩的内部，外部不再受 影响。
静电屏蔽的应用
2、电力工人高压带电作业，全身穿戴金属 丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人 体起到静电屏蔽作业，使人安全作业。
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 便形成较大的电位差，有强释放会有什么 现象？
2、金属导体的微观结构又有什么特点呢？
金属导体内部的外层电子与带 正电的原子核间的相互作用比 较弱，故容易脱离且在金属内 部游离，称为自由电子，金属 导体就是由大量的自由电子来 导电的。
电子 原子核
若把金属导体放入电场中，又将 会出现什么现象呢？
F
+ + + + + + + + +
拓变1、若此时断开C与地的连线， B、C端带什 么电荷？整个导体净余什么电荷？
B端负电荷，C端无电荷 整个导体带负电荷 拓变2、若B端接地，整个导体净余什么电荷？
负电荷
课堂练习
2、如图所示，在真空中把一绝缘导体向带电 (负电)的小球P缓慢地靠近(不相碰)，下列说法 中正确的是（ AC ） A．B端的感应电荷越来越多
E
把导体放在电场中,自由电荷的会发生定向 移动，新的电荷会产生新的电场。
经典：【物理】1.7-静电现象的应用-课件1(人教版选修3-1)
2021/8/6
15
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16
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．
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17
几种避雷针
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18
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人教版选修3-1
第一章 静电场
第七节 静电现象的应用
2021/8/6
1
§1.7 静电现象的应用
1、什么是静电感应现象？静电感应的实 质是什么？
2、是什么力使导体中的正负电荷分开， 电荷重新分布后，导体会发生什么样的变 化呢？
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2
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？
19
四、静电屏蔽现象
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20
静电屏蔽实验
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21
静电屏蔽的电场线模拟
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22
静电屏蔽的应用
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静电屏蔽的应用
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24
网络
新闻
英科学家将表演"特技" 触摸百万伏高压电
两位英国科学家下个 月将在伦敦进行一次危险 的电力学表演。根据表演 计划，其中一名科学家将 把另一位科学家关进一个 铁笼子里，然后用数百万 伏特的电流对其进行电击。 鉴于表演的危险性，两名 科学家事先都买好了价值 1200万英镑的保险。
2021/8/6
13
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
1-7静电现象的应用.ppt
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。
3、导体外表面处场强方向必跟该点的 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。
(1998年全国高考)一金属球，原来不带电，
现沿球的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： A. Ea最大 B. Eb最大 C. Ec最大
结论: 平衡时导体内部没有电荷，其电荷只分布在外表面.
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
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 (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
E合= E -E’
- E’ + E
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？ （3）自由电子会在什么地方积聚？ （4）电子的积聚会出现怎样的结果？ （5）最终会出现怎样的现象？
- E合=0 + E
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。
第七节 静电现象的应用
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？ （3）自由电子会在什么地方积聚？
--
-
3、导体外表面处场强方向必跟该点的 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。
(1998年全国高考)一金属球，原来不带电，
现沿球的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： A. Ea最大 B. Eb最大 C. Ec最大
结论: 平衡时导体内部没有电荷，其电荷只分布在外表面.
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
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 (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
E合= E -E’
- E’ + E
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？ （3）自由电子会在什么地方积聚？ （4）电子的积聚会出现怎样的结果？ （5）最终会出现怎样的现象？
- E合=0 + E
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。
第七节 静电现象的应用
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？ （3）自由电子会在什么地方积聚？
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-
高中物理选修3-1课件：1.7静电现象的应用+课件
层面 认识 应用
全章知识结构
单元 一、从力
的角度 看电场
二、从能 的角度 看电场
三、拓展 和应用
节次 1 2 3 4 5 6 7 8 9
课题 电荷及其守恒定律 库仑定律 电场强度 电势能和电势 电势差 电势差与电场强度的关系 静电现象的应用 电容器的电容 带电粒子在电场中的运动
1.7 静电现象的应用
+ + +
不受外部电场的 影响
_ _
_ _
_
外屏蔽： 接地的封闭的 金属壳对外部 空间没有影响
不管空壳导体是否接地，是否带电，都能“阻挡”外电场的进 入；而只有接地的空壳导体才能“阻挡”内部电场的“泄露” ，而与空壳导体是否带电无关。“阻挡”和“泄露”两词都加上 引号，目的是强调静电屏蔽现象不是真的阻挡了电场，而是感 应电荷的电场和原来的电场相抵消。
感应电荷在导体中产 生反方向的附加电场
- E′ +
E0
思考
1、金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入外电场E0中 2、自由电子怎样移动？从低电势移动到高电势
3、自由电子会在什么地方积聚？
4、电子的积聚会出现怎样的结果？ 5、最终会出现怎样的现象？
感应电荷在导体中产 生反方向的附加电场
- E′ +
E0
第7节 静电现象的应用
学习目标： 1．通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的
讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的 导体的特征。
2．通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的 分布特点。
3.了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、 生产中的静电现象。
知识回顾：
－
－＋
－
当一个带电体靠近 导体时，在带电体的电荷的 作用下，导体中的自由电子便会远离或趋向 带电体 ，使导体靠近带电体的一端带异号 电荷，远离的一 端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。
全章知识结构
单元 一、从力
的角度 看电场
二、从能 的角度 看电场
三、拓展 和应用
节次 1 2 3 4 5 6 7 8 9
课题 电荷及其守恒定律 库仑定律 电场强度 电势能和电势 电势差 电势差与电场强度的关系 静电现象的应用 电容器的电容 带电粒子在电场中的运动
1.7 静电现象的应用
+ + +
不受外部电场的 影响
_ _
_ _
_
外屏蔽： 接地的封闭的 金属壳对外部 空间没有影响
不管空壳导体是否接地，是否带电，都能“阻挡”外电场的进 入；而只有接地的空壳导体才能“阻挡”内部电场的“泄露” ，而与空壳导体是否带电无关。“阻挡”和“泄露”两词都加上 引号，目的是强调静电屏蔽现象不是真的阻挡了电场，而是感 应电荷的电场和原来的电场相抵消。
感应电荷在导体中产 生反方向的附加电场
- E′ +
E0
思考
1、金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入外电场E0中 2、自由电子怎样移动？从低电势移动到高电势
3、自由电子会在什么地方积聚？
4、电子的积聚会出现怎样的结果？ 5、最终会出现怎样的现象？
感应电荷在导体中产 生反方向的附加电场
- E′ +
E0
第7节 静电现象的应用
学习目标： 1．通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的
讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的 导体的特征。
2．通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的 分布特点。
3.了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、 生产中的静电现象。
知识回顾：
－
－＋
－
当一个带电体靠近 导体时，在带电体的电荷的 作用下，导体中的自由电子便会远离或趋向 带电体 ，使导体靠近带电体的一端带异号 电荷，远离的一 端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。
高中物理 第1章 静电场 7 静电现象的应用课件1高二选修31物理课件
12/9/2021
第二十七页，共三十五页。
【解析】 根据接触带电原理和静电平衡条件知，正负电荷 应该先中和，剩余电荷由于相互排斥离开尽量远，所以
只能分布在导体外表面，故 B 项正确，A、C、D 三项错误． 【答案】 B
12/9/2021
第二十八页，共三十五页。
电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确 的是( )
12/9/2021
第十四页，共三十五页。
在孤立点电荷＋Q 的电场中，金属圆盘 A 处于静电平 衡状态．若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘 A 内 作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表 示，要求严格作图)．
12/9/2021
第十五页，共三十五页。
【解析】 如图所示画出感应电 荷形成的附加电场在圆盘 A 内的三条 电场线(实线)，如图所示．导体 A 处 于静电平衡状态，因此内部每点的合场强都为零，即导体 A 内的 每一点，感应电荷产生的电场强度都与点电荷 Q 在那点的电场强 度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷 Q 的电场 线重合，且方向相反．
第六页，共三十五页。
2．尖端放电：空气被电离后，与导体尖端所带电性相反的 带电粒子会向尖端运动，把尖端上的电荷中和，从而使尖端失去 电荷的过程．
利：避雷针可以通பைடு நூலகம்尖端放电及时泄放电荷，避免建筑物被 雷击．
弊：高压设备带电部分会通过尖端放电损失电荷，所以把高 压设备表面要做成光滑的．
12/9/2021
基础梳理
12/9/2021
第四页，共三十五页。
一、静电平衡 1．静电平衡现象 导体在外电场 E0 的作用下，在沿外电场方向两端的表面出 现等量异种电荷(局部带电)的现象叫静电感应．表面出现的电荷 叫感应电荷，如图所示：
第二十七页，共三十五页。
【解析】 根据接触带电原理和静电平衡条件知，正负电荷 应该先中和，剩余电荷由于相互排斥离开尽量远，所以
只能分布在导体外表面，故 B 项正确，A、C、D 三项错误． 【答案】 B
12/9/2021
第二十八页，共三十五页。
电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确 的是( )
12/9/2021
第十四页，共三十五页。
在孤立点电荷＋Q 的电场中，金属圆盘 A 处于静电平 衡状态．若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘 A 内 作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表 示，要求严格作图)．
12/9/2021
第十五页，共三十五页。
【解析】 如图所示画出感应电 荷形成的附加电场在圆盘 A 内的三条 电场线(实线)，如图所示．导体 A 处 于静电平衡状态，因此内部每点的合场强都为零，即导体 A 内的 每一点，感应电荷产生的电场强度都与点电荷 Q 在那点的电场强 度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷 Q 的电场 线重合，且方向相反．
第六页，共三十五页。
2．尖端放电：空气被电离后，与导体尖端所带电性相反的 带电粒子会向尖端运动，把尖端上的电荷中和，从而使尖端失去 电荷的过程．
利：避雷针可以通பைடு நூலகம்尖端放电及时泄放电荷，避免建筑物被 雷击．
弊：高压设备带电部分会通过尖端放电损失电荷，所以把高 压设备表面要做成光滑的．
12/9/2021
基础梳理
12/9/2021
第四页，共三十五页。
一、静电平衡 1．静电平衡现象 导体在外电场 E0 的作用下，在沿外电场方向两端的表面出 现等量异种电荷(局部带电)的现象叫静电感应．表面出现的电荷 叫感应电荷，如图所示：
新版人教版 1.7 静电现象的应用 (共45张PPT)学习PPT
三、尖端放电
1．空气的电离
导叫做空气的电离。
2．尖端放电 空气中被电离后的带电粒子的电性与尖 端电荷相反，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。
3.尖端放电的应用
小鸟屏蔽
• （2）静电屏蔽 • 导体壳（金属网罩）能保护它所包
围的区域，使这个区域不受外电场的 影响，这种现象叫做静电屏蔽。
思考课本（27页） 图1.7-6
• 两种典型的静电屏蔽现象 • (1) 外屏蔽：如图所示，若空腔导体内有带
电体，在静电平衡时，它的内表面将产生 等量异号的感应电荷。如果外壳不接地， 则外表面会产生与内部带电体等量而同号 的感应电荷，此时感应电荷的电场将对外 界产生影响，这时空腔导体只能对外电场 屏蔽，却不能屏蔽内部带电体对外界的影 响，所以叫外屏蔽。
（3）自由电子会在什么地方积聚？ 在导体两端，积聚等量异种电荷，即静电感应现象。
静电平衡的应用：静电屏蔽
B．当导体达到静电平衡时，其外表面附近的电场方向一定与导体的表面垂直
第三是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击．
（1）金属导体的微观结构如何？
一·静电平衡状态下导体的三个特点
因为金属网未接地，网内的带电体可以对外界产生影响.
2、在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大，外部附近的电场也越强，凹陷的地方几乎没有电荷
C．a端的电势不一定比d点的低
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．
A．Ea最大
B．Eb最大
导体壳（金属网罩）能保护它所包围的区域，使这个区域不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
其中一名科学家将把另一位科学家关进一个铁笼子里，然后用数百万伏特的电流对其进行电击。
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解析 达到静电平衡的导体在靠近源电荷的一端出现异 种电荷，远离源电荷的一端出现与源电荷同种性质的电荷， 无论用手触摸B的哪一部分．B与人体及地球形成一个大的 导体，B离源电荷近，将出现与源电荷电性相反的电荷，地 球的另一面距源电荷远，将出现与源电荷同种性质的电荷， 所以无论触摸B的什么位置，触摸时将使B带上与源电荷电 性相反的电荷即负电荷，所以手离开后，导体B将带负电， 故D选项正确．
第一章 静电场
第七节 静电现象的应用
课前自主学习
课堂互动探究
典例分析
课后巩固提升
课标解读
（学生用书P28）
1.知道什么是静电平衡状态，理解处于静电平衡状态导 体的特征．
2．知道处于静电平衡状态的导体上电荷的分布规律． 3．了解尖端放电现象． 4．理解静电屏蔽现象的形成原因，及其在技术上的应 用.
三、静电屏蔽 如图，将一个带正电的小球A用绝缘细线悬挂放入一个 不带电的空心金属球壳内．现用一个带正电小球B靠近金属 球壳发现球A并不发生偏移，为什么呢？
因为B电荷形成电场，金属球壳处于B的电场中而达到 静电平衡状态，即球壳内部场强处处为零，而A在球壳内， 所处位置的合场强为零，故A不动，这种现象叫做静电屏 蔽．
(2)静电感应现象． 将不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中，导 体中的自由电子在电场力作用下逆着电场线方向定向移动， 使导体一侧聚集负电荷，而导体一端聚集等量的正电荷，这 种现象叫做静电感应现象．如图
2．静电平衡状态． 在电场中受静电感应的导体，电荷重新分布，出现感应 电场．感应电场将阻碍电荷的重新分布，这样最终放入电场 中的导体内部没有电荷定向移动时，则达到一种平衡状态， 这种状态称为静电平衡状态． 静电平衡状态的导体的特点． (1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，内部场 强为外界电场和感应电场的矢量和，当达到静电平衡时，外 界电场和感应电场处处等大反向，叠加的结果是处处为零．
三、静电屏蔽 1．静电屏蔽，当金属外壳达到静电平衡时，内部 没有 电场，因而金属外壳会对其 内部起保护作用，使它 内部不受 外部电场 的影响的现象． 2．静电屏蔽的应用：电学仪器外面 金属壳 ；野外高压 线上方还有两条导线，它们与大地相通，形成一个稀疏的金 属“网”把高压线 屏蔽 起来，免遭雷击．
二、尖端放电 1．导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，空气 中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈运动，把空气 中的气体“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 ． 2．空气中所带的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 ，这就 相当于异体从尖端 失去 电荷，这个现象叫尖端放电．
课前自主学习
（学生用书P28）
一、静电平衡状态下导体的电场 1．静电感应现象：把导体放入电场中，导体内部的自 由电荷在电场力作用下发生 定向 移动，使导体两端出现 等量异种电荷 的现象． 2．静电平衡状态：导体中(包括表面)没有电荷 定向 移 动的状态叫做静电平衡状态．
3．处于静电平衡的导体特点． (1)导体内部场强处处为 零 ． (2)导体是个 等势体，表面是个 等势面 ． (3)导体表面上任一点的电场线跟该点的表面 垂直 ． (4)静电平衡时，导体内部没有净电荷，净电荷只分布在 导体的 外表面 ，在导体的表面，越尖锐的位置，电荷的密 度 越大 ，凹陷的位置几乎 没有 电荷．
静电屏蔽的两种情况： (1)利用金属壳或金属网封闭一定区域，使该区域不受外 界电场影响．如图①，球壳内场强为零，E＝0.
(2)接地导体空腔外部不受内部电场影响，如图②所示E ＝0.当空腔接地时，外表面的感应电荷将因接地传给地球， 外部电场已消失，对外起到屏蔽作用．
静电屏蔽在实际生产和生活中经常利用，我们使用的一 些电子设备都要用金属外壳就是要起到屏蔽作用．有些设备 的外壳需要接地，除了安全因素外，有的要产生电场影响其 他的元件，所以接地后，仪器本身产生的电场就被屏蔽学生用书P28）
一、静电感应现象、静电平衡状态 1．静电感应现象． (1)金属导体的微观结构． 金属导体内有自由电子和金属阳离子，电子和金属阳离 子带电荷量相等，电性相反，所以呈中性．自由电子在整块 金属中做无规则的热运动，金属阳离子只能在自身平衡位置 附近做无规则振动，如下图所示，⊕表示金属阳离子，·表 示电子．
(2)达到静电平衡的导体是一个等势体，导体上各点电势 相等、表面是等势面．
(3)处于静电平衡的导体，感应电荷分布在导体的外表 面，内部没有净电荷．
(4)处于静电平衡的导体，电场线与表面垂直，即导体表 面任何一点的场强方向跟该处表面垂直．
二、尖端放电 带电的导体净电荷分布在导体的外表面，导体带有某种 电荷，由于同种电荷互相排斥，所以电荷在导体上尽量远 离，即分布在导体的外表面，但由于导体表面曲率不同，电 荷的密度不同，在导体的曲率半径越小的地方即越尖的地方 电荷密度大，电荷在尖端十分拥挤，不断的有些电荷被排挤 出去．这种现象称为尖端放电．避雷针就是尖端放电的应 用．
典例分析
（学生用书P29）
一、静电感应、静电平衡状态 例1 如图所示，带正电小球A靠近不带电的金属导体 B，由于静电感应导体B的左端出现负电荷，右端出现正电 荷，下列说法，正确的是( )
A．用手摸一下B的左端，B将带正电 B．用手摸一下B的右端，B将带正电 C．用手摸一下B的中部，B将不带电 D．用手摸一下B的任何部分，B都将带负电
答案 D
名师点拨 本例为一典型的感应起电实例，首先应确定 产生电场的带电体的电性，明确感应导体的远端和近端，不 论导体的哪一端接地，大地和导体组成一个新的“导体”即 大地总是远端，然后根据远同近异，确定各端感应电荷的电 性.
[巩固练习] 1．如图所示，带负电的小球C靠近不带电的导体AB的A 端，由于静电感应，导体A端出现正电荷，B端出现负电 荷，关于导体AB感应起电的说法正确的是( )