【課件】靜電的防止與利用+課件高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

第4節(jié)靜電的防止與應(yīng)用問題1、金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？

金屬導(dǎo)體中存在自由移動的電子。問題2、把不帶電的金屬導(dǎo)體放到電場強(qiáng)度為E的電場中，結(jié)果如何呢？

--------E---------1、導(dǎo)體中自由電荷在電場力作用下將發(fā)生定向移動.E'E'E'2、導(dǎo)體兩端出現(xiàn)感應(yīng)電荷,感應(yīng)電荷在導(dǎo)體中中產(chǎn)生與原電場反向的感應(yīng)電場.E---E'----3、感應(yīng)電荷的電場增到與外電場相等時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)合場強(qiáng)為零。自由電荷的定向移動停止.E-------E合=04、靜電平衡：導(dǎo)體中無電荷定向移動的狀態(tài),就叫靜電平衡狀態(tài).

靜電平衡發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體，當(dāng)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場E’和原電場E在導(dǎo)體內(nèi)疊加為零，自由電子停止定向移動，這時(shí)導(dǎo)體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。E＋－－－－＋＋＋E’E－－－＋＋＋＋＋＋－－－E合=0＋－－＋一、靜電平衡的特點(diǎn)1、處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。2、處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢體，它的表面是個(gè)等勢面。地球是一個(gè)極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個(gè)等勢體。這是我們可以選大地做零電勢體的一個(gè)原因。3、導(dǎo)體外表面處場強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直。練習(xí)

當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，其場強(qiáng)的特征是：()A.外電場E0消失。B.感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場E'為零。C.導(dǎo)體內(nèi)部合場強(qiáng)E內(nèi)=E0

+E'=0。D.導(dǎo)體表面和內(nèi)部場強(qiáng)均為零。C法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)

1、平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，其電荷只分布在外表面.二、導(dǎo)體上的電荷分布均勻球形導(dǎo)體2、在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷密度越大.三、尖端放電1、原理

導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場很強(qiáng)，空氣中殘留的帶電粒子在強(qiáng)電場的作用下發(fā)生劇烈的運(yùn)動，把空氣中的氣體分子撞散，也就是使分子中的正負(fù)電荷分離。這種現(xiàn)象叫電離。2、應(yīng)用

中性的分子電離后變成帶負(fù)電的自由電子和帶正電的離子，這些帶電的粒子與導(dǎo)體尖端的異種電荷，相互吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，這個(gè)現(xiàn)象叫尖端放電。避雷針、煤氣灶、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等避雷針是保護(hù)建筑物免遭雷擊的一種設(shè)施，其原理是什么？應(yīng)用：避雷針0E-------E=0靜電平衡：導(dǎo)體中無電荷定向移動的狀態(tài),就叫靜電平衡狀態(tài).四、靜電屏蔽現(xiàn)象1.定義：金屬殼或金屬網(wǎng)的空腔內(nèi)不受外界電場的影響，殼內(nèi)的電場強(qiáng)度為0，外電場對殼內(nèi)的儀器不會產(chǎn)生影響，金屬殼的這種作用叫做靜電屏蔽。四、靜電屏蔽現(xiàn)象2、原理：空腔導(dǎo)體內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為0.------+++++++

思考:空心導(dǎo)體殼內(nèi)的驗(yàn)電器箔片會張開嗎?靜電屏蔽:靜電平衡時(shí),空心導(dǎo)體殼可保護(hù)其內(nèi)部區(qū)域不受外電場影響的現(xiàn)象.不會因?yàn)閷?dǎo)體殼內(nèi)部合場強(qiáng)為零.靜電屏蔽實(shí)驗(yàn)2、靜電屏蔽的應(yīng)用靜電屏蔽的應(yīng)用如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場中，導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下列說法正確的是A.A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相等，且都不為零B.A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不相等C.感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場的電場強(qiáng)度大小EA>EBD.當(dāng)開關(guān)S閉合后，A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不為零例1C

矩形金屬導(dǎo)體處于正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，靜電平衡時(shí)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在導(dǎo)體內(nèi)的電場線分布情況正確的是針對訓(xùn)練A

一個(gè)帶絕緣底座的空心金屬球A帶有4×10－8C的正電荷，上端開有適當(dāng)小孔，有絕緣柄的金屬小球B帶有2×10－8C的負(fù)電荷，使B球和A球內(nèi)壁接觸，如圖所示，則A、B所帶電荷量分別為A.QA＝1×10－8C

QB＝1×10－8CB.QA＝2×10－8C

QB＝0C.QA＝0

QB＝2×10－8CD.QA＝4×10－8C

QB＝－2×10－8C例2B

(2021·浙江6月選考)如圖所示，在火箭發(fā)射塔周圍有鋼鐵制成的四座高塔，高塔的功能最有可能是A.探測發(fā)射臺周圍風(fēng)力的大小B.發(fā)射與航天器聯(lián)系的電磁波C.預(yù)防雷電擊中待發(fā)射的火箭D.測量火箭發(fā)射過程的速度和加速度例