1、第一章 2 第9讲 静电现象的应用 第9讲 静电现象的应用 目标定位 1.知道什么是静电平衡状态，能说出处于静电平衡状态的导体中电场的特征.2.知道静电平衡状态下导体上电荷的分布规律.3.了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用.3 第9讲 静电现象的应用 1 预习导学 梳理识记点拨 2 课堂讲义 理解深化探究 3 对点练习 巩固应用反馈 4 第9讲 静电现象的应用 预习导学 梳理识记点拨 一、静电平衡状态下导体的电场1.静电平衡状态 发生静电感应现象时，感应电荷的电场与原电场，使导体内部电场，直至为零，导体内部自由电子不再发生的状态.叠加减弱定向移动5 第9讲 静电现象的应用 2.处于静电平衡状态
2、下导体中电场的特征(1)处于静电平衡状态的导体，内部电场_.(2)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.(3)处于静电平衡状态的整个导体是个，它的表面是个.处处为0垂直等势体等势面6 第9讲 静电现象的应用 想一想 导体达到静电平衡状态后，导体内的电荷还在运动吗？答案 达到静电平衡后，自由电子没有定向移动，而不是说导体内部的电荷不动，内部的电子仍在做无规则的运动.7 第9讲 静电现象的应用 二、导体上电荷的分布特点1.导体内部电荷，电荷只分布在导体的.2.在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度，凹陷的位置几乎.没有外表面越大没有电荷8 第9讲 静电现象的应用 三
3、、尖端放电和静电屏蔽1.所带电荷与导体尖端的电荷符号_的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷_，这相当于导体从尖端_电荷.这个现象叫做.2.把一个电学仪器放在的金属壳(网)里，即使壳(网)外有电场，由于保持为零，外电场对壳(网)内的仪器也不会_的现象叫静电屏蔽.相反中和失去尖端放电封闭壳(网)内场强产生影响9 第9讲 静电现象的应用 3.尖端放电和静电屏蔽的应用、防止：(1)尖端放电：应用：是利用尖端放电避免雷击的一种设施.防止：高压设备中导体的表面尽量会减少电能的损失.(2)静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳，野外高压线上方还有两条导线与大地相连.避雷针光滑10 第9讲 静电现象的应
4、用 课堂讲义 理解深化探究 一、静电平衡的理解及应用1.静电平衡的实质 静电平衡的实质是外电场和感应电荷的电场的叠加.静电平衡时附加电场E与外电场E0方向相反、大小相等，导体内各位置的合场强为零，自由电荷所受合力为零.11 第9讲 静电现象的应用 2.对静电平衡的理解(1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡状态时，内部场强处处为零，自由电荷不再发生定向移动.(2)金属导体达到静电平衡状态的时间是非常短暂的.12 第9讲 静电现象的应用 例1 长为l的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为q的点电荷放在距棒左端R处，如图1所示.当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电
5、场强度大小等于_，方向为_.图113 第9讲 静电现象的应用 解析 导体棒在点电荷q的电场中发生静电感应，左端出现负电荷，右端出现正电荷，棒中任何一点都有两个电场，即外电场：q在该点形成的电场E0；附加电场：棒上感应电荷在该点形成的电场E，达到静电平衡状态时EE0.题中所求的即为E，于是我们通过上述等式转化为求E0.kqRl22 于是EE0.E和E0方向相反，方向向左.kqRl22向左答案14 第9讲 静电现象的应用 借题发挥(1)当外电场、导体在电场中的位置或导体的形状发生变化时，感应电荷的分布会迅速变化，很快达到新的平衡.(2)静电平衡时，感应电荷产生的电场与外电场在导体内部的合场强为零.
6、15 第9讲 静电现象的应用 二、静电屏蔽的理解及应用静电屏蔽的两种情况 屏蔽外电场屏蔽内电场图示实现过程因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零，达到静电平衡状态，起到屏蔽外电场的作用当空腔外部接地时，外表面的感应电荷因接地将传给地球，外部电场消失，起到屏蔽内电场的作用16 第9讲 静电现象的应用 屏蔽外电场屏蔽内电场最终结论 导体内空腔不受外界电荷影响 接地导体空腔外部不受内部电荷影响 本质 静电感应与静电平衡 17 第9讲 静电现象的应用 例2 如图2所示，把原来不带电的金属壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡状态
7、后，则()A.B的空腔内电场强度为零B.B不带电 C.B的外表面带正电D.B的内表面带负电 图218 第9讲 静电现象的应用 解析 因为金属壳的外表面接地，所以外表面无感应电荷，只有内表面有感应电荷分布，且由于A带正电，则B的内表面带负电，D对，B、C错；B的空腔内有带正电的小球A产生的电场和金属壳内表面感应电荷产生的电场，由电场叠加知，电场线的方向由A指向B，所以空腔内电场强度不为零，A错.答案 D19 第9讲 静电现象的应用 对点练习 巩固应用反馈 静电平衡中的感应电场1.处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零的原因是()A.导体内部无任何电场 B.外电场不能进入导体内部 C.所有感应电
8、荷在导体内部产生的合场强为零 D.外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合场强为零 D20 第9讲 静电现象的应用 静电平衡状态导体中电场的特征2.如图3所示为一空腔球形导体(不带电)，现在将一个带正电的小金属球A放入空腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势的关系是()A.EaEbEc，abcB.EaEbEc，abc C.EaEbEc，abcD.EaEcEb，abc 图321 第9讲 静电现象的应用 解析 空腔球形导体在正电荷A的电场中感应的结果如图所示，从电场线的疏密可确定a点场强大于c点场强，而b点场强为零，故EaEcEb，而沿着电场线电势降低，故abc，D选项正确.答案 D22 第9讲 静电现象的应用 静电防护和静电屏蔽的应用3.电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列说法正确的是()A.铜丝编织的衣服不易拉破 B.电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零 C.电工被铜丝衣服所包裹，使体内电场强度为零 D.铜线电阻小，能对人体起到保护作用 23 第9讲 静电现象的应用 解析 高压线路的检修人员在进行高压作业时，要穿上用金属丝网制成的高压作业服，相当于把人体用金属网罩起来.这样，外部电场就不会影响到人体，从而避免了感应电场对人体的伤害.故选项C正确.答案 C 24 第9讲 静电现象的应用
