C.靜電的利用與防范

1、1.7 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用,新課標(biāo)高中物理選修31,第一章 靜電場(chǎng),一、 靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng),把導(dǎo)體放入電場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象?,(1)金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？,討論線(xiàn)索：,(2)導(dǎo)體處于電場(chǎng)中自由電子會(huì)怎樣移動(dòng)?,(3)自由電子會(huì)在什么地方積聚?,(4)電子積聚會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果?,(5)最終出現(xiàn)什么現(xiàn)象?,導(dǎo)體內(nèi)自由電子不再定向移動(dòng),的狀態(tài) 靜電平衡狀態(tài),1、靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體的特點(diǎn),3、導(dǎo)體外表面處場(chǎng)強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直。,1、處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部的場(chǎng)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(shì)體，它的表面是個(gè)等勢(shì)面。,注意:1.靜電平衡狀態(tài)瞬間即可完成; 2.地球

2、是一個(gè)極大的導(dǎo)體，可認(rèn)為處于靜電 平衡狀態(tài)，我們可以選大地做零電勢(shì)體。,2.導(dǎo)體上電荷的分布,研究靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部的電荷,現(xiàn)象:,甲:A的箔片張角逐漸增大 乙:A的箔片始終沒(méi)有張開(kāi),結(jié)論:,導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷,電荷分布在導(dǎo)體的外表面（定向移動(dòng)的或凈電荷） 導(dǎo)體表面越尖銳的位置電荷越密集,凹陷的位置幾乎沒(méi)有電荷,法拉第圓筒 實(shí)驗(yàn),二、靜電現(xiàn)象及其應(yīng)用 尖端放電,導(dǎo)體尖端電荷密度大,尖端周?chē)妶?chǎng)強(qiáng),空氣中殘留帶電粒子劇烈運(yùn)動(dòng),空氣電離,正負(fù)電荷奔向異種電荷,尖端失去電荷,尖端放電,應(yīng)用：避雷針,閃電防護(hù),雷鳴電閃時(shí)在室外的人，為防雷擊，應(yīng)當(dāng)遵從四條原則 一是人體應(yīng)盡量降低自己，以免作為凸出尖端而被

3、閃電直接擊中，所以人長(zhǎng)得高還是一件非常痛苦的事情 二是人體與地面的接觸面要盡量縮小以防止因“跨步電壓”造成傷害所謂跨步電壓是雷擊點(diǎn)附近，兩點(diǎn)間很大的電位差，如若人的兩腳分得很開(kāi)，分別接觸相距遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，則兩腳間便形成較大的電位差，有強(qiáng)電流通過(guò)人體使人受傷害,第三是不可到孤立大樹(shù)下和無(wú)避雷裝置的高大建筑體附近，不可手持金屬體高舉頭頂 第四是不要進(jìn)水中，因水體導(dǎo)電好，易遭雷擊 總之，應(yīng)當(dāng)?shù)捷^低處，雙腳合攏地站立或蹲下，以減少遭遇雷的機(jī)會(huì),靜電屏蔽現(xiàn)象,靜電屏蔽實(shí)驗(yàn),導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)罩可以把外電場(chǎng)遮住，使其內(nèi)部不受外電場(chǎng)的影響，這種現(xiàn)象叫靜電屏蔽,靜電屏蔽,1.導(dǎo)體外部的電場(chǎng)影響不到導(dǎo)體內(nèi)部,外電場(chǎng)與導(dǎo)

4、體表面的感應(yīng)電荷的電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部任一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的疊加結(jié)果是零,2.接地導(dǎo)體的內(nèi)部電場(chǎng)影響不到導(dǎo)體外部,導(dǎo)體外部的感應(yīng)電荷都被排斥入地。在只有施感電荷和內(nèi)壁感應(yīng)異種電荷的情況下，兩部分電荷在導(dǎo)體外部的任一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的疊加結(jié)果是零。,3.若將源電荷置于空腔內(nèi)，則外對(duì)內(nèi)沒(méi)有影響，但內(nèi)對(duì)外有影響。,應(yīng)用,應(yīng)用,靜電現(xiàn)象的其他應(yīng)用,1靜電除塵 2靜電植絨 3靜電噴涂 4靜電分選 5靜電復(fù)印,1關(guān)于靜電平衡，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差一定相等 B當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，其外表面附近的電場(chǎng)方向一定與導(dǎo)體的表面垂直 C絕緣體也有靜電平衡狀態(tài) D達(dá)到靜電平衡時(shí)，電荷分布在導(dǎo)體的外表面,ABD,課堂練習(xí),2在一個(gè)導(dǎo)體球殼內(nèi)放一個(gè)電量為Q 的點(diǎn)電荷，用 E 表示球殼外任一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，則( ) A.當(dāng)Q在球殼中央時(shí)，E0 B.不論Q在球殼內(nèi)何處，E一定為零 C.只有當(dāng)Q在球心且球殼接地時(shí)，E0 D.只要球殼接地，不論Q在球殼內(nèi)何處，E一定為零,D,3一個(gè)不帶電的空心金屬球，在它的球心處放一個(gè)正點(diǎn)荷。圖中的哪一個(gè)能正確表示其電場(chǎng)分布的情況 ( ),B,4.長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在與棒的左端距離為R的地方，如圖所示。達(dá)到靜電平衡后，棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)有多大？方向如何？,5.如圖，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，電量