17静电现象的应用_[1].ppt

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1、静电平衡状态下导体的电场静电平衡状态下导体的电场把导体放入电场会出现怎样的现象把导体放入电场会出现怎样的现象? ?(1)(1)金属导体的微观结构如何？金属导体的微观结构如何？讨论线索：讨论线索：(2)(2)导体处于电场中自由电子会怎样移动导体处于电场中自由电子会怎样移动? ?(3)(3)自由电子会在什么地方积聚自由电子会在什么地方积聚? ?(4)(4)电子积聚会出现怎样的结果电子积聚会出现怎样的结果? ?(5)(5)最终出现什么现象最终出现什么现象? ?导体内自由电子导体内自由电子不再定向移动不再定向移动的状态的状态 静电平衡状态静电平衡状态静电平衡状态下导体的电场静电平衡状态下导体的电场u导

2、体内部场强处处为零导体内部场强处处为零u导体是等势体导体是等势体, ,表面为等势面表面为等势面u导体外部表面附近场强方向与导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直该点的表面垂直O静电平衡状态静电平衡状态研究静电平衡时导体内部的电荷研究静电平衡时导体内部的电荷u现象现象: :甲甲:A:A的箔片张角逐渐增大的箔片张角逐渐增大乙乙:A:A的箔片始终没有张开的箔片始终没有张开u结论结论: : 导体内部没有电荷导体内部没有电荷, ,电荷分布在导体电荷分布在导体的外表面的外表面导体表面越尖锐的位置电荷越密集导体表面越尖锐的位置电荷越密集, ,凹陷的位置几乎没有电荷凹陷的位置几乎没有电荷法拉第圆筒法拉第圆筒

3、 实验实验思考：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法拉第圆筒实验导体上电荷的分布导体上电荷的分布导体尖端的电荷密度很大，附近的电场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，就是尖端特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。放电。在强电场作用下，物体曲率大的地方在强电场作用下，物体曲率大的地方(如如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等电附近，等电位面密，电场强度剧增，致使这里空气被电离位面密，电场强度剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电而尖端而产生

4、气体放电现象，称为电晕放电而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象离而产生气体放电的现象尖端放电尖端放电尖端放电尖端放电导体尖端电荷密度大导体尖端电荷密度大尖端周围电场强尖端周围电场强空气中残留带电粒子剧烈运动空气中残留带电粒子剧烈运动空气电离空气电离正负电荷奔向异种电荷正负电荷奔向异种电荷尖端失去电荷尖端失去电荷尖端放电尖端放电应用应用: :避雷针避雷针应用：避雷针应用：避雷针闪电防护闪电防护 雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵从四条原则当遵从四条原则 一是人体应尽量降低自己，以免作为凸

5、一是人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖端而被闪电直接击中，所以人长得出尖端而被闪电直接击中，所以人长得高还是一件非常痛苦的事情高还是一件非常痛苦的事情 二是人体与地面的接触面要尽量缩小以二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因防止因“跨步电压跨步电压”造成伤害所谓跨造成伤害所谓跨步电压是雷击点附近，两点间很大的电步电压是雷击点附近，两点间很大的电位差，如若人的两脚分得很开，分别接位差，如若人的两脚分得很开，分别接触相距远的两点，则两脚间形成较大的触相距远的两点，则两脚间形成较大的电位差，有强电流通过人体使人受伤电位差，有强电流通过人体使人受伤害害 第三是不可到孤立大树下和无避雷装第三是不可到孤

6、立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近，不可手持金属置的高大建筑体附近，不可手持金属体高举头顶体高举头顶 第四是不要进水中，因水体导电好，第四是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击易遭雷击 总之，应当到较低处，双脚合拢地站总之，应当到较低处，双脚合拢地站立或蹲下，以减少遭遇雷的机会立或蹲下，以减少遭遇雷的机会闪电防护闪电防护静电屏蔽静电屏蔽由于静电感应，可使金属由于静电感应，可使金属网罩或金属壳内的场强为网罩或金属壳内的场强为零，遮挡了外界电场对它零，遮挡了外界电场对它们的影响，这种现象叫做们的影响，这种现象叫做静电屏蔽静电屏蔽。静电屏蔽现象静电屏蔽现象静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用静

7、电屏蔽的应用1.导体自身带电处于静电平衡，下列说法中导体自身带电处于静电平衡，下列说法中正确的是正确的是 ( )A.导体内部场强是导体内部场强是0，所以电势也是，所以电势也是0B.电荷只分布在外表面，曲率半径小的地方电荷只分布在外表面，曲率半径小的地方场强大，所以电势高场强大，所以电势高C.电荷只分布在外表面，电场线一定和外表电荷只分布在外表面，电场线一定和外表面处处垂直面处处垂直D.以上说法均不正确以上说法均不正确C 2、如图，为一空腔球形导体（不带电）现将、如图，为一空腔球形导体（不带电）现将一个带正电的小球一个带正电的小球A放入腔中，当静电平衡放入腔中，当静电平衡时，图中时，图中a,b,c三点的场强大小关系是（三点的场强大小关系是（ ）A.EaEbEcB. Ea=EbEcC. Ea=Eb=EcD. EaEc EbDbca思考：思考：abc三点电势有什么关系？三点电势有什么关系？