静电现象的应用_ppt

第七节第七节静电现象的应用静电现象的应用思考：思考：1.1.电场的重要性质是什么？电场的重要性质是什么？2.2.金属导体的微观结构如何？金属导体的微观结构如何？3.3.将金属导体放入电场中自由电子如何运将金属导体放入电场中自由电子如何运动？动？静电感应现象n n放入电场中的导体，其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向做定向运动，致使导体的两端分别出现等量的正、负电荷，这种现象叫做静电感应想象思考：静电平衡状态n n1.1.电子的聚集会出现怎样的结果？电子的聚集会出现怎样的结果？n n2.2.电子是否永远这样运动下去？电子是否永远这样运动下去？n n3.3.最终会出现怎样的现象？最终会出现怎样的现象？静电平衡状态下导体的电场静电平衡状态下导体的电场条件：导体内部场强处处为零条件：导体内部场强处处为零 E E内内=0=0 强调：强调：E E原原+E+E感感=0=0特点：（特点：（1 1）导体是等势体）导体是等势体,表面为等势面表面为等势面 （2 2）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静电平衡状态静电平衡状态巩固练习：【例1】如图所示，长为L的金属杆原来不带电，在距其左端r处放一个电荷量为q的点电荷问：(1)金属杆中点处的场强为多少？(2)金属杆上的感应电荷在杆中点P处产生的场强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法拉第圆筒法拉第圆筒 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结论：结论：n n导体内部没有电荷导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表电荷分布在导体的外表面面n n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,凹陷的凹陷的位置几乎没有电荷位置几乎没有电荷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n n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n n一是人体应尽量降低自己，以免作为凸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n n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害电位差，有强电流通过人体使人受伤害n n第三是不可到孤立大树下和无避雷装第三是不可到孤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n n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n n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电屏蔽的应用1.导导体体自自身身带带电电处处于于静静电电平平衡衡，下下列列说说法法中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.电电荷荷只只分分布布在在外外表表面面，曲曲率率半半径径小小的的地地方方场强大，所以电势高场强大，所以电势高C.电电荷荷只只分分布布在在外外表表面面，电电场场线线一一定定和和外外表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？