静电现象的应用PPT课件.ppt

第七节第七节静电现象的应用静电现象的应用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从物质的电结构来看，金从物质的电结构来看，金属导体具有带负电的自由属导体具有带负电的自由电子和带正电的晶体点阵电子和带正电的晶体点阵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 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害电位差，有强电流通过人体使人受伤害．．•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．•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静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用导体壳导体壳a、、导体壳导体壳内表面上处处没有净电荷内表面上处处没有净电荷，，电荷只能分布在外表面电荷只能分布在外表面b、、导体导体内部场强处处为零内部场强处处为零，是一个，是一个等势体等势体，表面场强方向跟该点垂直，表面场强方向跟该点垂直c、、空腔内没有电场，空腔内的电势处空腔内没有电场，空腔内的电势处处相等处相等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（（2010浙江理综浙江理综15））. 请用学过的电学请用学过的电学知识判断下列说法正确的是知识判断下列说法正确的是A. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C. 小鸟停在单要高压输电线上会被电死小鸟停在单要高压输电线上会被电死D. 打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险危险 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>Eb>EcB. Ea=Eb>EcC. Ea=Eb=EcD. Ea>Ec> EbDbca思考：思考：abc三点电势有什么关系？三点电势有什么关系？。