《静电现象的应用》优教ppt课件

高中物理系列优教课件,教育资源中心,1.7,静电现象的应用,1.7 静电现象的应用,回顾与思考,电场最基本的性质是对放入其中的电荷,有力的作用,。,把不带电的金属导体,ABCD,放到电场强度为,E,0,的电场中，金属导体中的自由电子会如何运动？结果如何呢？,-,-,-,-,-,-,-,回顾与思考 电场最基本的性质是对放入其中的电荷,学习目标,学习目标,静电平衡状态下导体的电场,1.,静电感应现象,静电平衡状态下导体的电场1.静电感应现象,把不带电的金属导体,ABCD,放到电场强度为,E,0,的电场中，导体内的自由电子在静电力的作用下逆着电场线定向移动，在,AB,面出现负电荷，在,CD,面出现等量正电荷，这种现象就是,静电感应现象,。,把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的,2.,静电平衡状态,导体中自由电荷在电场力作用下将发生定向移动.,感应电荷的电场增到与外电场相等时，导体内,合场强为零，,自由电荷的定向移动停止.,2.静电平衡状态导体中自由电荷在电场力作用下将发生定向移动,发生静电感应的导体，当感应电荷产生的感应电场,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,。,发生静电感应的导体，当感应电荷产生的感应电场E,3.,静电平衡的特征,处于静电平衡状态的导体，,内部场强处处为零,。,处于静电平衡状态的整个导体是个,等势体,，它的表面是个,等势面,。,处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面,垂直,。,3.静电平衡的特征,4.,静电平衡状态下导体上电荷分布,（,1,）导体内部没有净电荷，净电荷分布在导体的外表面,（,2,）在导体表面，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。,均匀球形导体,带电导体的等势面,4.静电平衡状态下导体上电荷分布均匀球形导体带电导体的等势,点拨,（,1,）金属导体建立静电平衡状态的时间是非常短暂的。,（,2,）处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，指的是外电场,E,0,与导体两侧的感应电荷产生的电场,E,的矢量和为,0,。,（,3,）地球是一个极大的导体，可认为处于静电平衡状态，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。,点拨,尖端放电,空气的电离,导体尖端电荷密度很大，电场很强，带电粒子在强电场的作用下剧烈运动撞击空气分子，从而使分子的正负电荷电离的现象,尖端放电空气的电离,2.,尖端放电,在强电场作用下，物体曲率大的地方,(,如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处,),附近，等势面密，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。,2.尖端放电,3.,应用与防止,避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施，通过避雷针尖端放电，建筑物不至于积累过多的电荷而遭雷击。,尖端放电会导致高压设备上电能的损失，所以高压设备的导体表面应尽可能光滑。,3.应用与防止,思考,在下列措施中，能将产生的静电导走的是（）,飞机轮子上撘底线,印染车间保持湿度,汽车露在外面的小天线,电工钳柄上装有绝缘手套,AB,思考AB,静电屏蔽,概念,导体壳或金属网罩（无论接地与否）可以把外部电场遮住，使其内部不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。,2.,静电屏蔽的两种情况,金属壳内部空间不受外部电场影响,静电屏蔽概念,静电现象的应用优教ppt课件,接地封闭导体壳内对壳外空间没有影响,导体壳没有接地时，导体壳内外表面感应出现等量异种电荷如图甲；导体壳接地后，导体壳外的正电荷被大地负电荷中和，内部的负电荷不受影响，则导体外部空间不受内部电场影响，如图乙。,接地封闭导体壳内对壳外空间没有影响,3.,静电屏蔽的应用,（,1,）电学仪器和电子设备外面的金属罩，通讯电缆外面包的一层铅皮，可以防止外电场的干扰,（,2,）电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作业，使人安全作业,3.静电屏蔽的应用,课堂小结,课堂小结,巩固训练,例,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，电荷分布在导体的外表面,ABD,巩固训练例1关于静电平衡，下列说法中正确的是（,例,2.,具有一定厚度的空心球壳的球心位置放置一正电荷，图中画出了其空间电场的电场线分布情况，符合实际情况的是（）,AD,例2.具有一定厚度的空心球壳的球心位置放置一正电荷，图中画,静电现象的应用优教ppt课件,