靜電平衡與靜電屏蔽課件

靜電平衡與靜電屏蔽課件11．電場的重要性質(zhì)是什么？

答：對(duì)放入其中的電荷有力的作用。2．導(dǎo)體的重要特征（或說導(dǎo)體導(dǎo)電的原因）是什么？

答：導(dǎo)體內(nèi)部有大量自由電荷。3．把不帶電金屬導(dǎo)體放入電場中，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?

答:靜電感應(yīng)【復(fù)習(xí)提問】1．電場的重要性質(zhì)是什么？【復(fù)習(xí)提問】2放在電場中的導(dǎo)體會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？外電場力作用自由電子開始定向移動(dòng)導(dǎo)體兩端出現(xiàn)感應(yīng)電荷感應(yīng)場強(qiáng)越來越大合場強(qiáng)越來越小合場強(qiáng)為0時(shí)自由電子停止定向移動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)放在電場中的導(dǎo)體會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？外電場力作用自由電子開始定向3一、靜電平衡1.靜電平衡：導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷的定向移動(dòng)的狀態(tài)，叫做靜電平衡。問題：電子的定向移動(dòng)能否持續(xù)不斷地進(jìn)行下去？一、靜電平衡1.靜電平衡：導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷的42.靜電平衡特點(diǎn)

（1）導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零。（2）靜電平衡狀態(tài)時(shí)的導(dǎo)體，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上，導(dǎo)體的內(nèi)部不可能存在有電荷．這個(gè)特點(diǎn)可以用法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證．法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)2.靜電平衡特點(diǎn)這個(gè)特點(diǎn)可以用法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證．法拉第圓5（3）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體表面上任一點(diǎn)場強(qiáng)方向與該點(diǎn)表面垂直?？捎梅醋C法證明，若不垂直，沿表面有切向分量，電荷將發(fā)生定向移動(dòng)。

證明（4）處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體是個(gè)等勢體。導(dǎo)體表面是等勢，沿導(dǎo)體表面移動(dòng)電荷，電場力與表面切向垂直，電場力做功為零。所以電勢差為零，表面是等勢面。內(nèi)部處處E=0，任兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場力為零，任兩點(diǎn)等勢，所以是等勢體。（3）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體表面上任一點(diǎn)場強(qiáng)方向與該點(diǎn)表面垂6二、靜電屏蔽

演示實(shí)驗(yàn)1．靜電屏蔽：導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)罩（無論接地與否）可以把外部電場遮住，使其內(nèi)部不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽．2．解釋：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，將導(dǎo)體挖空，變成一個(gè)導(dǎo)體殼，殼內(nèi)的場強(qiáng)仍處處為零，金屬網(wǎng)罩可以起到導(dǎo)體殼的作用，所以能使導(dǎo)體殼內(nèi)或金屬網(wǎng)罩內(nèi)的區(qū)域不受外部電場的影響．二、靜電屏蔽演示實(shí)驗(yàn)1．靜電屏蔽：導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)罩（無論7解釋現(xiàn)象：帶電鳥籠中的鳥為什么安然無恙？因?yàn)榻饘倬W(wǎng)罩屏蔽了外部的電場，網(wǎng)罩內(nèi)部沒有電場，也不帶電，所以鳥能安然無恙。解釋現(xiàn)象：帶電鳥籠中的鳥為什么安然無恙？因?yàn)榻饘倬W(wǎng)罩屏蔽了外8特別注意：利用靜電屏蔽裝置屏蔽外部的電場時(shí)，金屬外殼接地與不接地都可以起到效果。但是，利用靜電屏蔽裝置屏蔽內(nèi)部的電場時(shí)，金屬外殼必須接地，否則起不到屏蔽的效果。演示實(shí)驗(yàn)特別注意：演示實(shí)驗(yàn)93．靜電屏蔽的應(yīng)用

（1）電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面的金屬罩，通訊電纜外面包的一層鉛皮，可以防止外電場的干擾．

（2）電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋，可以對(duì)人體起到靜電屏蔽作用，使人安全作業(yè)．3．靜電屏蔽的應(yīng)用（2）電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲10課堂練習(xí)題：一個(gè)不帶電的空心金屬球，在它的球心處放一個(gè)正電荷，其電場的分布是下圖中的（）思考：上題中，若將金屬球的外殼接地，則其電場的分布是（）BD課堂練習(xí)題：一個(gè)不帶電的空心金屬球，在它的球心處放111．靜電平衡狀態(tài)：

導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷定向運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。

基本特征：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零；電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。

注意：這里的“場強(qiáng)”，指的是合場強(qiáng)。2．靜電屏蔽：

導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)罩可以把外部電場遮住，使其內(nèi)部不受外電場的影響．

接地的導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)罩可以把內(nèi)部的電場遮住，使外部不受內(nèi)電場的影響。課堂小結(jié)1．靜電平衡狀態(tài)：課堂小結(jié)12導(dǎo)體自身帶電處于靜電平衡，下列說法中正確的是（）A.導(dǎo)體內(nèi)部處處場強(qiáng)為零B.表面處場強(qiáng)不為零,曲率半徑小的地方場強(qiáng)大C.電荷只分布在外表面，電場線一定和外表面處處垂直D.電場線在導(dǎo)體處中斷導(dǎo)體自身帶電處于靜電平衡，下列說法中正確的是（）13課外思考:下圖中的C驗(yàn)電器張開嗎？為什么?BAC課外思考:下圖中的C驗(yàn)電器張開嗎？為什么?BAC14例、長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，將一帶電量為q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處，如圖所示，當(dāng)達(dá)到靜電平衡后棒上感應(yīng)的電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小等于

方向：

+qRL（向左）即指向點(diǎn)電荷例、長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，將一帶+qRL（向左）即指向點(diǎn)15謝謝大家！再見！謝謝大家！再見！16證明：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，表面上任一點(diǎn)的場強(qiáng)方向與該點(diǎn)表面垂直。證：圖示，假如表面的場強(qiáng)方向與該點(diǎn)的表面不垂直，則沿表面有場強(qiáng)的切向分量E