1、1.7 静电现象的应用,第一章 静电场,1、知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态。 2、理解静电平衡时，静电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零。 3、知道静电屏蔽及其应用。,-,-,-,-,-,-,E,一、静电平衡状态下导体的电场,-,-,-,-,-,E,把金属导体放在外电场E0中，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动，使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感应。,感应电荷,1、静电感应,-,-,-,-,-,E,E,E=E,E内=0,发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E和原电场E在导体内叠加为零，即E=E时，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。,2、
2、静电平衡,感应电场,原电场,3、静电平衡导体的特点:,3、导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直,1、导体内部场强处处为零，但表面不为零。,2、导体是等势体,表面为等势面，但电势不一定为零,二、处于静电平衡导体上电荷的分布,研究静电平衡时导体内部的电荷,现象:,甲:A的箔片张角逐渐增大 乙:A的箔片始终没有张开,结论:,导体内部没有净电荷,净电荷分布在导体的外表面 导体表面越尖锐的位置净电荷越密集,凹陷的位置几乎没有净电荷,法拉第圆筒 实验,例1：长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，如图所示。达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强
3、有多大？方向如何？,练习：如图所示在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢的靠近时，下列说法正确的是（ ） A、B端的感应电荷越来越多 B、导体内部场强越来越大 C、导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的的场强 D、导体的感应电荷在M、N两点产生的的场强相等,AC,1空气的电离,强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离。,2尖端放电,在强电场作用下，物体尖端部分发生的一种放电现象称为尖端放电。,三、尖端放电,应用:避雷针,1、空腔导体的特点空腔导体能把外电场挡住，空腔内没有电场，空腔内不受外电场的影响。,2、静电屏蔽导体壳（金属网罩）能保护它所包围的区域，使这个区域不受外
4、电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。,四、静电屏蔽,小鸟静电屏蔽,小孩静电屏蔽,超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的。,两位英国科学家08年在伦敦进行一次危险的电力学表演。其中一名科学家将把另一位科学家关进一个铁笼子里，然后用数百万伏特的电流对其进行电击。鉴于表演的危险性，两名科学家事先都买好了价值1200万英镑的保险。,五：空腔内放入电荷时，电场的分布情况,1关于静电平衡，下列说法中正确的是 ( )A当导体达到静电平衡时，导体上任意两点间的电势一定相等B当导体达到静电平衡时，其外表面附近的电场方向一定与导体的表面垂直C绝缘体也有静电平衡状态D达到静电平衡时，电荷分布在导
5、体的外表面,ABD,课堂练习,2在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B，下列实验方法中能使验电器箔片张开的是 ( ) A用取电棒(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触 B用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触 C用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触 D使验电器A靠近B,BCD,3在一个导体球壳内放一个电量为Q的点电荷，用E表示球壳外任一点的场强，则( ) A当Q在球壳中央时，E0 B不论Q在球壳内何处，E一定为零 C只有当Q在球心且球壳接地时，E0 D只要球壳接地，不论Q在球壳内何处，E一定为零,D,4一个不带电的空心金属
6、球，在它的球心处放一个正点荷。图中的哪一个能正确表示其电场分布的情况 ( ),B,5有一绝缘空心金属球A，带有4106C的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球B，带有2106C的负电荷，若把B球跟A球的内壁相接触，如图所示，则B球上电量为C，A球上电荷量为C，分布在。,0,2X10-6,外表面,导体上电荷的分布,1、任何导体在静电场中，都会处于静电平衡状态。,2、处于静电平衡状态的导体的性质,（1）内部场强处处为零，表面场强方向与表面垂直。,（2）整个导体是个等势体，表面是等势面,（3）导体的净电荷只能分布在导体的外表面。,3、静电平衡的应用,（1）尖端放电避雷针,（2）静电屏蔽,在这个世界上，不一定是外在的一切来决定一个人的生活品质，常常是他内心的取向决定了他的生活品质。,
