静电的防止与利用—【新教材】人教版高中物理必修第三册课件1

B.Eb最大 D.Ea=Eb=Ec
静电平衡
解析:处于静电平衡的导体内部电场强度处处为零,故a、b、c三点的电场强度 都为零。静电平衡的导体内部电场强度为零是感应电荷产生的电场与外电场 叠加的结果,所以感应电荷在球内某点产生的电场的电场强度与MN在这一点形 成的电场的电场强度等大反向,比较a、b、c三点感应电场的电场强度,实质上是 比较带电体MN的电场在这三点的电场强度,由于c点离MN最近,故MN的电场在 c点的电场强度最大,感应电荷电场在c点的电场强度也最大,故C对。
静电平衡
静电平衡时，导体上的电荷分布有以下两个特点
①导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面
②在导体外表面，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
9.4 静电的防止与利用—【新教材】人教版 （2019 ）高中 物理必 修第三 册课件
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静电平衡
例2 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三点的电 场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,三者相比( C )
A.Ea最大 C.Ec最大
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静电平衡
静电平衡:金属导体放到电场中,导体内的自由电子在静电力作用下,将向着与 电场相反的方向定向移动。在导体的两个侧面上将出现正负电荷,直到导体内 部各点的电场强度E=0,导体内的自由电子不再发生定向移动,这时导体达到静 电平衡
A.导体内部A点的电场强度大于B点的电场强度 B.感应电荷在A、B两点产生的附加电场强度EA=EB C.感应电荷在A、B两点产生的附加电场强度EA<EB D.当开关S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动
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9.4 静电的防止与利用
第九章 静电场及其应用
教学目标
• 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性 • 2.知道什么是静电屏蔽及其有关应用 • 3.知道导体上电荷的分配规律 • 4.了解尖端放电现象 • 5.了解静电吸附的应用
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引入
在加油站给车加油前，为什么要触摸一下静电释放器？
尖端失去电荷
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静电平衡
处于静电平衡的导体的特点
1.处于静电平衡状态的导体,内部的电场强度处处为0。 2.处于静电平衡的导体电荷只分布在导体的外表面,导体内部没有净剩电荷。 形状不规则的导体外表面,电荷分布不均匀,电场强度也不相等。越尖锐的位置, 电荷的密度越大,周围的电场强度越大。 3.一个孤立的带电导体,在自身所带电荷的电场中,处于静电平衡状态,具有静 电平衡的所有特点。
静电平衡
解析:枕形导体在点电荷附近,出现静电感应现象,导致电荷重新分布,因此在枕 形导体内部出现感应电荷的电场与点电荷的电场叠加,静电平衡时,导体内部电 场强度处处为零,A错误;导体内部的电场强度处处为零,所以感应电荷产生的附 加电场强度的大小与点电荷产生的电场强度的大小相等,方向相反,故EA>EB,B、 C错误;当开关S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动,中和导体B端多余的正电 荷,D正确。
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静电平衡
例1 如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正点电荷形成的电场 中,导体处于静电平衡状态。下列说法正确的是( D )
导体上电荷的分布
法拉第圆筒实验
甲：A的箔片张角逐渐变大
乙：A的箔片始终没有张开
导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面
静电平衡
法拉第圆筒实验
接触C时验电器的箔片张开角度最大 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。
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静电平衡
附加电场阻碍自由电子的定向移动,只要外电场电场强度大于附加电场电 场强度,自由电子的定向移动就会继续进行,导体两个侧面的感应电荷就会进一 步增加,附加电场就会进一步增强,当这两个电场叠加使导体内部各点的合电场 强度等于0时,导体内的自由电子不再发生定向移动,导体达到了静电平衡
尖端放电
1.尖端放电:导体尖端电荷密度大,周围的电场强度大,把周围的空气电离,带电 粒子在强电场的作用下加速撞击空气中的其他分子使它们进一步电离,所带电 荷与导体尖端电性相反的粒子被吸引而奔向尖端与尖端上的电荷中和
导体尖端电荷密度大
尖端周围电场强
空气电离
空气中残留带电粒子剧烈运动
正负电荷奔向异种电荷
静电平衡
如图所示,把一个不带电的金属导体放到电场中,导体内的自由电子将发生定 向移动,从而使导体两端出现等量异种电荷。请思考下列问题:
(1)自由电子定向移动的原因是什么？定向移动的方向如何？ (2)自由电子能否一直定向移动？为什么？
静电平衡
金属导体放到电场中,导体内的自由电子在静电力作用下,将向着与电场相反 的方向定向移动。在导体的两个侧面上将出现正负电荷。导体两个侧面出现 的正负感应电荷在导体内部产生的附加电场E'与外加电场E0的方向相反。