湖南省长郡中学高中物理选修31课件第一章第七节静电现象的应用共59

E
1. 静电平衡状态
1. 静电平衡状态
导体中（包括表面）没有电荷定向
运动的状态叫静电平衡状态。
2. 静电平衡状态下导体的特性：
2. 静电平衡状态下导体的特性：
①处于静电平衡状态的导体，内部 的场强处处为零。
2. 静电平衡状态下导体的特性：
①处于静电平衡状态的导体，内部 的场强处处为零。 ②处于静电平衡状态的导体是个等势 体，它的表面是个等势面。
1. 如图所示，A带正 电，若导体C端接地，问 B、C端各带什么电荷？
(B端带负电荷，C端无净电荷)
A B C
◆若此时断开C与地的连线， B、C端带什么 （B端负电荷，C端无电荷） 电荷？ （负电荷） 整个导体净余什么电荷？ ◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？
练习：静电感应现象
1. 如图所示，A带正 电，若导体C端接地，问 B、C端各带什么电荷？
（一）静电感应现象
放入电场中的导体，其内部的自由电 子在电场力的作用下向电场的反方向作定 向移动，致使导体的两端分别出现等量的 正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。
（一）静电感应现象
放入电场中的导体，其内部的自由电 子在电场力的作用下向电场的反方向作定 向移动，致使导体的两端分别出现等量的 正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。 感应电荷：静电感应现象中，导体不 同部分出现的净电荷。
静电现象的应用
带电鸟笼里的鸟安然无恙
【复习提问】
1. 电场最基本的性质是什么？
2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
Hale Waihona Puke Baidu
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？ 将金属导体放入电场中
（二）导体上的电荷分布
法拉第圆筒实验
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？
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
④处于静电平衡状态的导体电荷
分布在导体的外表面。
⑤处于静电平衡状态的导体其表
面的电荷分布规律为尖端附近电荷分 布较多，凹进部分电荷分布较少。
练习：静电感应现象
1. 如图所示，A带正 电，若导体C端接地，问 B、C端各带什么电荷？
(B端带负电荷，C端无净电荷)
A B C
◆若此时断开C与地的连线， B、C端带什么 （B端负电荷，C端无电荷） 电荷？ （负电荷） 整个导体净余什么电荷？ ◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？
练习：静电感应现象
1. 如图所示，A带正 电，若导体C端接地，问 B、C端各带什么电荷？
A B C
◆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？ ◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？
练习：静电感应现象
1. 如图所示，A带正 电，若导体C端接地，问 B、C端各带什么电荷？
A B C
◆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？ ◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？
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E
2. 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？
-
E
+
E
2. 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？
(B端带负电荷，C端无净电荷)
A B C
◆若此时断开C与地的连线， B、C端带什么 （B端负电荷，C端无电荷） 电荷？ （负电荷） 整个导体净余什么电荷？ ◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？
练习：静电感应现象
1. 如图所示，A带正 电，若导体C端接地，问 B、C端各带什么电荷？
(B端带负电荷，C端无净电荷)
（三）尖端放电
（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，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。
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E
2. 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？
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2. 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？
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E
2. 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？
练习：静电感应现象
1. 如图所示，A带正 电，若导体C端接地，问 B、C端各带什么电荷？
(B端带负电荷，C端无净电荷)
A B C
◆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？ ◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？
练习：静电感应现象
1. 如图所示，A带正 电，若导体C端接地，问 B、C端各带什么电荷？
+
说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
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说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
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说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
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说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
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练习：静电感应现象
3. 静电屏蔽的应用
3. 静电屏蔽的应用
（1）电学仪器和电子设备外面的金 属罩，通讯电缆外面包的一层铅皮，可以 防止外电场的干扰． （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．
静电屏蔽的应用
静电屏蔽的应用
说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
2. 静电平衡状态下导体的特性：
①处于静电平衡状态的导体，内部 的场强处处为零。 ②静电平衡状态时的导体是个等势 体，它的表面是个等势面。 ③处于静电平衡状态的导体表面上 任一点场强方向与该点表面垂直。
播放《法拉第圆筒实验2.flv法拉第圆 筒实验2.flv》
（二）导体上的电荷分布
法拉第圆筒实验
A B C
◆若此时断开C与地的连线， B、C端带什么 （B端负电荷，C端无电荷） 电荷？ （负电荷） 整个导体净余什么电荷？ ◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？
练习：静电感应现象
1. 如图所示，A带正 电，若导体C端接地，问 B、C端各带什么电荷？
(B端带负电荷，C端无净电荷)
A B C
◆若此时断开C与地的连线， B、C端带什么 （B端负电荷，C端无电荷） 电荷？ （负电荷） 整个导体净余什么电荷？ ◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？ （负电荷）
E合= E -E
-
E
+
E
2. 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？
-
+
E
2. 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
2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？ （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
播放《静电平衡状态1.swf》
（一）静电感应现象
（3）自由电子会在什么地方积聚？
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-
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E
2. 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？
-
+
E
2. 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？
[应用] 避雷针
（四）静电屏蔽
（四）静电屏蔽
1. 静电屏蔽：导体壳或金属网罩（无论 接地与否）可以把外部电场遮住，使其内部 不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。 2. 解释：
（四）静电屏蔽
1. 静电屏蔽：导体壳或金属网罩（无论 接地与否）可以把外部电场遮住，使其内部 不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。 2. 解释：处于静电平衡状态的导体，内 部场强处处为零，将导体挖空，变成一个导 体壳，壳内的场强仍处处为零，金属网罩可 以起到导体壳的作用，所以能使导体壳内或 金属网罩内的区域不受外部电场的影响。
A B C
◆若此时断开C与地的连线， B、C端带什么 （B端负电荷，C端无电荷） 电荷？ （负电荷） 整个导体净余什么电荷？ ◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？
练习：静电感应现象
1. 如图所示，A带正 电，若导体C端接地，问 B、C端各带什么电荷？
(B端带负电荷，C端无净电荷)
A B C
◆若此时断开C与地的连线， B、C端带什么 （B端负电荷，C端无电荷） 电荷？ （负电荷） 整个导体净余什么电荷？ ◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？
(B端带负电荷，C端无净电荷)
A B C
◆若此时断开C与地的连线， B、C端带什么 （B端负电荷，C端无电荷） 电荷？ 整个导体净余什么电荷？ ◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？
练习：静电感应现象
1. 如图所示，A带正 电，若导体C端接地，问 B、C端各带什么电荷？
(B端带负电荷，C端无净电荷)