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1、1.71.7静电现象的应用静电现象的应用问题问题1、金属导体的微观结构如何？、金属导体的微观结构如何？ 1 1 1 1、金属导体中存在、金属导体中存在、金属导体中存在、金属导体中存在自由移动自由移动自由移动自由移动的电子。的电子。的电子。的电子。 2 2 2 2、金属阳离子在某一位置附近、金属阳离子在某一位置附近、金属阳离子在某一位置附近、金属阳离子在某一位置附近振动振动振动振动问题问题2、金属导体放、金属导体放入电场中，自由入电场中，自由电子如何运动？电子如何运动？-0E-1 1、导体中自由电荷、导体中自由电荷在电场力作用下将发在电场力作用下将发生定向移动生定向移动. .EEE2 2、 导体
2、两端出现感应导体两端出现感应电荷电荷, ,感应电荷在导体中感应电荷在导体中中产生与原电场反向的中产生与原电场反向的感应电场感应电场. .0E-E-3 3、感应电荷的电场增到、感应电荷的电场增到与外电场相等时，导体内与外电场相等时，导体内合场强为零。自由电荷的合场强为零。自由电荷的定向移动停止定向移动停止 . .0E-E=04 4、静电平衡：导体、静电平衡：导体中无电荷定向移动中无电荷定向移动的状态的状态, ,就叫静电平就叫静电平衡状态衡状态. . 静电平衡静电平衡 发生静电感应的导体，当感应电荷产生的电场发生静电感应的导体，当感应电荷产生的电场EE和原电场和原电场E E在导体内叠加为零，自由电
3、子停止定在导体内叠加为零，自由电子停止定向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。EEEE合=0一、静电平衡的特点一、静电平衡的特点1、处于静电平衡状态下的导体，、处于静电平衡状态下的导体，内部的场内部的场强处处为零强处处为零。2、处于静电平衡状态的、处于静电平衡状态的整个导体是个整个导体是个等势体等势体，它的表面是个等势面。，它的表面是个等势面。地球是一个极大的导体，可以认为处于地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。我们可以选大地做零电势体的一
4、个原因。3、导体外表面处场强方向必跟该点的、导体外表面处场强方向必跟该点的表面表面垂直垂直。 练习练习 当导体达到静电平衡状态时，其场强的特当导体达到静电平衡状态时，其场强的特征是：征是：( ) A. A.外电场外电场E E0 0消失。消失。 B.B.感应电荷产生的电场感应电荷产生的电场E E为零。为零。 C.C.导体内部合场强导体内部合场强E E内内 = = E E0 0 + E+ E=0=0。 D.D.导体表面和内部场强均为零。导体表面和内部场强均为零。C法拉第圆筒实验结论结论:1:1、静电平静电平衡时导体内部没有电荷，衡时导体内部没有电荷，其电荷其电荷只只分布在外表面分布在外表面. .二
5、、导体上的电荷分布：二、导体上的电荷分布：思考：思考：电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？均匀球形导体均匀球形导体结论结论:2:2、导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度越大，导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度越大， 凹陷的位置几乎没有电荷凹陷的位置几乎没有电荷应用：避雷针应用：避雷针三、三、尖端放电尖端放电1、尖、尖端放电的原理是什么？端放电的原理是什么？导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强，导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强，会把空气分子会把空气分子“撕裂撕裂”，使分子中的正负电荷分离，这，使分子中的正负电荷分离，这种现象叫电离。种
6、现象叫电离。2、尖、尖端放电的原理有何应用？端放电的原理有何应用？中性的分子电离后变成带负电的自由电子和带正电的离子，中性的分子电离后变成带负电的自由电子和带正电的离子，这些带电的粒子与导体尖端的异种电荷，相互吸引而奔向这些带电的粒子与导体尖端的异种电荷，相互吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这个现象叫尖端放电。尖端，与尖端上的电荷中和，这个现象叫尖端放电。避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施四、静电屏蔽现象四、静电屏蔽现象-+ 思考思考: :空心导体壳内的验电器箔片会张开吗空心导体壳内的验电器箔片会张开吗? ?静电屏蔽静电屏蔽: :静电平衡时静电平衡时, ,空心导体壳可保护其空心导体壳可保护其 内部区域不受外电场影响内部区域不受外电场影响 的现象的现象. .不会不会 因为导体壳内部合场强为零因为导体壳内部合场强为零. .静电屏蔽实验静电屏蔽实验静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用
