1.7.静电现象的应用定稿-概论
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E一定为零
第七节
静电现象的应用
复习： 1、电场的性质是什么？ 2、金属导体的围观结构如何？
将金属导体放入电场中： 1、自由电子怎么移动？会在什么地方积 聚？电子的积聚会出现怎样的结果？
静电平衡状态下导体的电场
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
静电平衡状态
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）
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
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
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。
A.Ea>Eb>Ec B. Ea=Eb>Ec C. Ea=Eb=Ec D. Ea>Ec> Eb
b
aห้องสมุดไป่ตู้
c
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
( D) A．当＋Q在球壳中央时，E＝0 B．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＝0 D．只要球壳接地，不论＋Q在球壳内何处，
阅读教材25页
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 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．
+
+ +
--+
--
+
-
+
E外
+
+
+
静电屏蔽：
②内屏蔽：把内电场屏蔽（关）在某一指定区域 内部
+
+ +
E=0 + - --+- --
+
E外
+
+
+
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
静电屏蔽现象
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：( C )
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。
+++ + +
+
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。
两种屏蔽： 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=0
+++
静电屏蔽：
②内屏蔽：把内电场屏蔽（关）在某一指定区域 内部
2：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
B A
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 (C )
A.导体内部场强是0，所以电势也是0
B.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
4、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（ D ）
闪电防护
• 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．
思考:空心导体壳内的验电器箔片会张开吗? 不会-- 因为导体壳内部合场强为零.
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第七节
静电现象的应用
复习： 1、电场的性质是什么？ 2、金属导体的围观结构如何？
将金属导体放入电场中： 1、自由电子怎么移动？会在什么地方积 聚？电子的积聚会出现怎样的结果？
静电平衡状态下导体的电场
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
静电平衡状态
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）
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
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
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。
A.Ea>Eb>Ec B. Ea=Eb>Ec C. Ea=Eb=Ec D. Ea>Ec> Eb
b
aห้องสมุดไป่ตู้
c
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
( D) A．当＋Q在球壳中央时，E＝0 B．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＝0 D．只要球壳接地，不论＋Q在球壳内何处，
阅读教材25页
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 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．
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E外
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静电屏蔽：
②内屏蔽：把内电场屏蔽（关）在某一指定区域 内部
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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
静电屏蔽现象
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：( C )
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。
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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。
两种屏蔽： 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。
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静电屏蔽：
②内屏蔽：把内电场屏蔽（关）在某一指定区域 内部
2：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
B A
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 (C )
A.导体内部场强是0，所以电势也是0
B.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
4、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（ D ）
闪电防护
• 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．
思考:空心导体壳内的验电器箔片会张开吗? 不会-- 因为导体壳内部合场强为零.
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