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1、1.7静电现象的应用1.7静电现象的应用物理选修物理选修31第一章第第一章第7节节平安一中平安一中刘秀英刘秀英回顾：静电学的物理规律及概念 基础性的实验规律场是真实存在的一种物质性质 描述电场引入的一些概念 通过探索，我们发现了静电学通过探索，我们发现了静电学的规律，并建立了一套理论，我的规律，并建立了一套理论，我们将用这些理论探讨下面这些自们将用这些理论探讨下面这些自然现象背后的奥秘。然现象背后的奥秘。一一 金属导体的微观结构如何？金属导体的微观结构如何？ ？二二二二 电场作用下，自由电子将如电场作用下，自由电子将如电场作用下，自由电子将如电场作用下，自由电子将如何移动？何移动？何移动？何移
2、动？三，导体最终将会出现什么现象？三，导体最终将会出现什么现象？三，导体最终将会出现什么现象？三，导体最终将会出现什么现象？E自由电子在电场自由电子在电场力的作用下，力的作用下，定定向移动向移动 静电平衡静电平衡静电平衡静电平衡，感应电荷分布在表，感应电荷分布在表，感应电荷分布在表，感应电荷分布在表面面面面 金属导体中存在自由移动金属导体中存在自由移动金属导体中存在自由移动金属导体中存在自由移动的电子。的电子。的电子。的电子。 E？结论：（重点）结论：（重点）1 处于静于静电平衡状平衡状态的的导体，内体，内部部场强处处为0. 2 处于静电平衡状态的整个导体处于静电平衡状态的整个导体是个等势体是
3、个等势体,表面是个等势面。表面是个等势面。（反证法）（反证法）注：合场强注：合场强注：合场强注：合场强 导体上电荷的分布 一个导体，不管它一个导体，不管它 原来带不带电，放原来带不带电，放入电场后，都会由于静电感应而使电荷入电场后，都会由于静电感应而使电荷的分布发生改变，我们现在将探讨处于的分布发生改变，我们现在将探讨处于静电平衡的导体上的电荷分布情况。静电平衡的导体上的电荷分布情况。演示演示实验实验结论：（重点）结论：（重点）一一一一 导体内部没有电荷，电荷只分布导体内部没有电荷，电荷只分布导体内部没有电荷，电荷只分布导体内部没有电荷，电荷只分布在导体表面。（讨论）在导体表面。（讨论）在导体
4、表面。（讨论）在导体表面。（讨论）二二二二 在导体表面，越尖锐的位置，电在导体表面，越尖锐的位置，电在导体表面，越尖锐的位置，电在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大；凹陷的位置几乎没荷的密度越大；凹陷的位置几乎没荷的密度越大；凹陷的位置几乎没荷的密度越大；凹陷的位置几乎没电荷。电荷。电荷。电荷。 。（一）尖端放电（一）尖端放电基基基基于于于于静静静静电电电电平平平平衡衡衡衡下下下下导导导导体体体体电电电电荷荷荷荷分分分分布布布布的的的的特特特特点点点点，可可可可解解解解释释释释两个重要现象。两个重要现象。两个重要现象。两个重要现象。（二）静电屏蔽（二）静电屏蔽应用应用应用应用一，尖端放电：
5、一，尖端放电： 避雷针，静电除尘器，避雷针，静电除尘器，电子打火，高压设备表面制作较为平滑的电子打火，高压设备表面制作较为平滑的原因等。原因等。二，静电屏蔽：二，静电屏蔽： 通讯电缆；精密电子通讯电缆；精密电子器件外有金属膜包装；高压作业服；如何器件外有金属膜包装；高压作业服；如何屏蔽高压设备等。屏蔽高压设备等。静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘器器器器的的的的应应应应用用用用电电电电子子子子打打打打火火火火的的的的应应应应用用用用避避避避雷雷雷雷针针针针的的的的应应应应用用用用高高高高压压压压开开开开关关关关表表表表面面面面光光光光滑滑滑滑电电电电子子子子器器器器件件件件外外外外包包包包装装装
6、装屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽外外外外界界界界电电电电场场场场干干干干扰扰扰扰通通通通讯讯讯讯电电电电缆缆缆缆外外外外层层层层屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽外外外外界界界界电电电电场场场场干干干干扰扰扰扰高高高高压压压压服服服服屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽高高高高压压压压，人人人人和和和和衣衣衣衣服服服服是是是是等等等等势势势势体体体体。安全防范安全防范安全防范安全防范勿靠近高电勿靠近高电压设备压设备雷电天气雷电天气不去海滨浴场不去海滨浴场雷电天气雷电天气应拔开天线应拔开天线两个重要的规律两个重要的规律电荷守恒定律：在 迄今为止所有的实验中，都遵循这条规律。最小的元电荷是电子所带的电量库仑定律，电磁学的基本规律之一，通过例题了解其
7、强度与万有引力强度的比值。清楚库仑实验的原理。法拉第的两大贡献法拉第的两大贡献纠正了超距作用的错误认识，场纠正了超距作用的错误认识，场的认识是人类思维的一次飞跃。的认识是人类思维的一次飞跃。提出了用电场线描绘电场的这提出了用电场线描绘电场的这一形象的方法。电场线只是描一形象的方法。电场线只是描述电场的分布特点而引入的一述电场的分布特点而引入的一种假想线。种假想线。五个概念五个概念电荷在电场中所受电场力电荷在电场中所受电场力由研究电场决定，与试探电荷无关，由研究电场决定，与试探电荷无关，矢量矢量电势能电势能由研究由研究电场决定，与决定，与试探探电荷无关，荷无关，标量量与电势零点无关与电势零点无关静电平衡下的球形导体电荷均匀分布一头大一头小导体表面的电荷分布避雷针工作原理避雷针工作原理电场逐渐增强，电场逐渐增强，空气分子被电离空气分子被电离大地感应负电荷大地感应负电荷强大电场强大电场使空气电离使空气电离电荷量没变，电荷量没变，所张角度没变所张角度没变A没带电荷没带电荷两脚没变化两脚没变化replay 电荷量减少，电荷量减少，所张角度变小所张角度变小验电器验电器A带上电荷带上电荷两脚张开两脚张开
