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高二物理课件:静电现象的应用


第一章 静电场

第七节

静电现象

的应用

思考
(1)金属导体的微观结构如何?

(2)将金属导体放入电场中自由电子 怎样移动? (3)自由电子会在什么地方积聚? (4)电子的积聚会出现怎样的结果? E合= E -E’

-

E’

+

E

一、静电平衡的特点 1、处于静电平衡状态下的导体,内部 的场强处处为零。 2、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。 3、导体外表面处场强方向必跟该点的 表面垂直。 地球是一个极大的导体,可以认为 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。

思考 电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢?

均匀球形导体

三、导体上的电荷分布:
法 拉 第 圆 筒 实 验

结论:静电平衡时导体内部没有电荷, 其电荷只分布在外表面.

导体上电荷的分布
法拉第圆筒实验:
2 1

用两个带有绝缘手柄的金属小球 分别接触带有电荷的金属圆筒的 内壁和外壁.

1

法拉第圆筒实验:
2

和外壁接触的小球使验电 器箔片张开,表明金属筒外 壁有电荷分布.

1

法拉第圆筒实验:
和内壁接触的小球 不能使验电器箔片 张开,表明金属筒 内壁没有电荷分布.

2

静电平衡时导体上电荷的分布的特点
(1)导体内部没有电荷,电荷只分布在 导体的外表面 (2)在导体表面,越尖锐的位置,电荷 密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷 的位置几乎没有电荷

尖端放电
尖端放电的原理是什么?
导体尖锐部位的电荷特别密集,尖端附近的电场特别强,会把空气分子 “撕裂”,使分子中的正负电荷分离,这种现象叫电离。 中性的分子电离后变成带负电的自由电子和带正电的离子,这些带电的粒子 与导体尖端的电荷异号粒子,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。这个现象叫尖端放电。

尖端放电的原理有何应用?
避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施

应用: 避雷针

静电平衡原理的应用: 静电屏蔽现象

思考:空心导体壳内的验电器箔片会张开吗?
不会 因为导体壳 内部合场强为零.

+

--

+ + + + + +

静电屏蔽:静电平衡时,空心导体壳可保护其 内部区域不受外电场影响 的现象.

静电屏蔽实验

静电屏蔽的应用

思考:电力工作人员有时需要带电作业,怎
样才能保证他们的生命安全? 全身穿戴金属丝网制成 的衣,帽,鞋,手套等。

静电屏蔽的应用



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