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1、,静电现象的应用 怀仁一中高二物理组,（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怎样移动？,思考：,点击图片,(1) 电场的重要性质是什么？,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。,静电平衡状态,思考,a电子的聚集会出现怎样的结果？ b电子是否会永远这样定向运动下去？ c最终会出现怎样的现象？,发生静电感应时,导体内的自由电子 不再发生定向移动的状态，导体达到了 静电平衡状态。,思考：静电平衡的条件是什么？,处于静电平衡的导体有两种,处于电场中的原来不带电
2、的导体 孤立的带电导体,2. 静电平衡状态下导体的特点,A、场强的特点, 处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处 为零。, 导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。,B、电势的特点,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。,例1：如图，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为R的某点.当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大?,巩固练习,3. 导体上的电荷的分布,法拉第圆筒实验,1、由实验现象能得到什么结论？为什么？,思考,结论:带电导体内部没有净电荷,其净电荷只分布在外表面.,2、带电导体的电荷是否均匀分布在导体的外表面？
3、,越尖锐的地方电荷越多，电荷密度越大,外部场强也越强； 凹陷的地方几乎没有电荷.,静电平衡时,导体上电荷分布特点事例图:,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。,三. 尖端放电,尖端放电的应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施 尖端放电的防止：电能损失，高压设备中导体的表面应该尽量光滑,静电屏蔽,具有空腔的金属导体在静电平衡状态下，不仅导体内部场强为零，而且腔内场强也为零，因而置于腔内的物体不受外界电场的影响，这种作用叫静电屏蔽,知识扩展：1、空腔导体在外电场中处于静电平衡，其内部场强总等于零，因此外电场不可能对其内部空间发生任何影响；2、空腔导
4、体不接地的屏蔽为外屏蔽，空腔导体接地的屏蔽为全屏蔽若空腔导体导体内有带电体，在静电平衡时，它的内表面将产生异号的感生电荷，如果外壳不接地则外表面会产生与内部带电体同号的感生电荷，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；如果外壳接地，外表面产生的感应电荷通过接地线流入大地，外界对壳内无法影响，内部带电体对外界的影响也随之而消除，所以这种屏蔽较全屏蔽 定义延伸：为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电气设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电气设备对外界产生影响，这就叫做静电屏蔽
5、,3、静电屏蔽的应用： 电子仪器设备外面的金属罩，通讯电缆外面包的铅皮等等都是用来防止外界电场干扰的屏蔽措施。,总之：在静电平衡状态下，无论是空心导体还是实心导体；不论导体本身带电多少，导体必定为等势体，其内部场强为零，这是静电屏蔽的理论基础；封闭导体壳无论接地与否，内部电场不受壳外电荷与电场的影响，接地封闭导体壳外电场不受壳内电荷的影响，这种现象也叫静电屏蔽,总结,尖端放电演示实验,应用：避雷针,四.静电屏蔽,静电屏蔽的应用,静电屏蔽的应用,轻松练习,1当导体达到静电平衡时，场强方面的特征是（ ） A外电场E0消失 B感应电荷产生的电场E为零 C导体内部的合场强E为零 D导体表面和内部的合场
6、强均为零,C,2将原来不带电的绝缘导体B移近带负电的绝缘导体A，如1-93所示，以下说法正确的是： （ ） A导体B上各点的场强大小相等 B导体A内部的场强一定为零 C导体B的左端电势比右端电势高 D导体B上的感应电荷在它的C点所 形成的场强一定不为零,解析：,A错导体B上内部各点的场强大小为零，但是外部场强大小不相等 B对导体A内部的场强一定为零。因为电荷分布在外表 C错导体B的左端电势和右端电势一样高，是等势体 D对导体B上的感应电荷在它的C点所形成的场强一定不为零，因为它和A的电场合场强叠加为零。,3.把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一个带正电的小球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. 球壳B的空腔中场强处处为零。B. 球壳B不带电。C. 球壳B的内，外表面电势相等。D. 球壳B的电势为零。,解析：,A错，空腔内部电场不为零。 B错，球壳内表面由于静电感应，要带负电荷。 C对，处于静电平衡状态的导体，是个等势体，其上电势处处相等。 D对，通常以大地为零电势，由于球壳与大地构成一个整体，相当于一个大导体，所以电势处处相等，是个等势体。所以电势都为零。,小结,1 . 什么是静电平衡状态 2 . 静电平衡状态下导体的特点 3 . 静电平衡时,导体上电荷分布特点 4 . 静电屏蔽现象及应用,谢谢观看,
