《湖北人教版2020年3.1.7 静电现象的应用.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖北人教版2020年3.1.7 静电现象的应用.pptx（16页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第一章 静电场,第七节 静电现象的应用,感应起电： 当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷，这种现象叫做静电感应。,情境导入,问题导入,E1,E1,E2,A,A,B,B,C,C,D,D,问题1：将不带电的金属导体放到如图所示的匀强电场中，自由电子会向哪边运动？,问题2：什么情况下导体中的自由电子不再发生定向移动？,问题3：如何才能使得导体中的自由电子不再发生定向移动？,F,质疑互动,E1,E2,A,B,C,D,静电平衡状态： 导体中（包括表面上）没有电荷定向移动的状态。处于静电平衡状态
2、的导体有哪些特点呢？,特点1：内部的电场处处为0。,特点2：外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直。,特点3：处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面。,地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态！,质疑互动,E1,E2,A,B,C,D,问题：处于静电平衡状态下导体的电荷分布是怎样的呢？,1：导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面。,因为若导体内部有电荷，内部电场就不可能为0，自由电荷就会发生定向移动，这样导体就不是静电平衡状态了。,设想一个极端例子：一支缝衣针，带电后由于同种电荷相互排斥，电荷自然要被“挤”到针的两端。,2：在导体的外表面，越尖锐的位置，电荷的
3、密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。,质疑互动,设想一个极端例子：一支缝衣针，带电后由于同种电荷相互排斥，电荷自然要被“挤”到针的两端。,2：在导体的外表面，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。,导体尖端的电荷密度较大时，附近的电场会很强，这会对空气中的带电粒子造成什么影响？,电离以后空气中与导体尖端异号的电荷会怎样？,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下会发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，使分子中的正负电荷分离，这种现象叫做空气的电离！,中和,生成展示,说到尖端放电，你能想到生活中的什么东西？,尖端放电：那些所带电荷与导体尖端
4、的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷。这个现象叫做尖端放电。,什么是避雷针？ 是一个或几个尖锐的金属棒，安装在建筑物的顶端，用粗导线与埋在地下的金属板连接，保持与大地的良好接触。,避雷针的原理是什么呢？,是不是通过避雷针将云层中的电荷导入大地呢？,质疑互动,避雷针的原理是什么呢？（结合尖端放电）,当带电的雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，在金属棒出现与云层相反的电荷。,带电后同种电荷相互排斥，电荷会聚集在尖端，然后与空气中的电荷发生中和，从而使建筑物避免雷击。,我们可以利用尖端放电来使建筑物免遭雷击，尖端放电有没有什么弊端呢？,尖端放电会导
5、致高压设备上电能的损失，所以高压设备中导体的表面应该尽量光滑。,夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕，俗称电晕，这种一种微弱的尖端放电。（不要当做鬼火哦！）,质疑互动,如果有一空腔导体处于静电平衡状态，则导体壳壁内的电场为0，且内表面没有电荷。,此时电场线只能在空腔外，不能进入空腔。也就是说无论导体外部电场是怎样的，导体内部都不会有电场。,静电屏蔽： 把一个电学仪器放在封闭的金属壳里，即使壳外有电场，由于壳内电场强度保持为0，外电场对壳内的仪器不会产生影响。金属壳的这种作用叫做静电屏蔽！,静电屏蔽现象： 电工的均压服中有金属丝；法拉第笼；在地下建筑中手机信号不佳等,空腔导体 内外的静电场,一、
6、腔内电场（外不影响内）,1.腔内无带电体：导体内部及腔体的内表面处处无净电荷。,a.腔外无电场时： 即孤立空腔导体，腔内电场为零，腔外电场由外表面电荷决定。,一、腔内电场（外不影响内）,1.腔内无带电体：导体内部及腔体的内表面处处无净电荷。,b.腔外有电场时： 腔内无带电体，腔内电场为零；空腔导体外的电场由空腔导体外表面电荷分布和其他带电体的电荷分布共同决定。,一、腔内电场（外不影响内）,2.腔内有带电体：无论腔外有无外电场，腔内有电场，由腔内电荷的电量、位置以及内壁形状决定。,腔体内表面所带电量和带电体所带的电量等量异号，腔体外表面所带的电量由电荷守恒定律决定，腔外导体和电场不影响腔内电场。,二、腔外电场（内不影响外）,1.壳外无带电体：壳内电荷位置移动对内部电场有影响，对外部电场无影响。,壳外空间电场由壳内总电量和壳外壁形状决定。注意：接地空腔导体将使外部空间不受空腔内的电场影响！,二、腔外电场（内不影响外）,2.壳外有带电体：,若壳接地，壳外有电场，由壳外带电体情况决定,