(共23张PPT)
第七节
静电现象的应用
1
知识回顾
1.电场最基本的性质：
对放入其中的电荷有力的作用。
2.点电荷的场强公式：
3.匀强电场的场强公式：
4.静电感应：
当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互作用，使得导体带电的现象。
5.电场线和等势面的方向关系：
等势面始终和电场线垂直。
1
知识回顾
练1.如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球．下列说法正确的是（ ）
A.
把C移近导体A时，A上的金属箔片张开，B上的金属箔片不张开
B.
把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开
C.
先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开
D.
先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合
提示：根据静电感应现象和电荷间的相互作用进行判断。
解答：B
1
知识回顾
练2.如图所示，带箭头的直线表示某电场的电场线，虚线表示等势线，一带电粒子（不计粒子重力）以一定初速度进入电场，由A运动到B（轨迹为图中AB实曲线所示）。则（ ）
A.
A点的电势较高
B.
带电粒子通过A点时的加速度较大
C.
带电粒子通过B点时动能较大
D.
该粒子带的是负电
解析：沿电场线方向电势降低，故A选项错误。由粒子运动轨迹弯曲方向与场强方向可判断粒子带的是负电，故D选项正确。由于EA答案：D
A
B
2
学习任务
知道静电感应现象、导体处于静电平衡的原因以及特征。
了解静电平衡时导体上电荷的分布规律和电势的特点。
了解尖端放电和静电屏蔽现象，以及在生产、生活当中的应用。
4
新课讲解
★静电平衡
4
新课讲解
★静电平衡状态
1.定义：
金属导体内的自由电子不再发生定向移动的状态。
E
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
E合=0
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
E
原因：导体的特点是它具有可以自由移动的电荷，这些自由电荷在电场中受力后会做定向运动，而"静电平衡"指的是导体中的自由电荷所受的电场力达到平衡而不再做定向运动的状态。
2.特点：
处于静电平衡状态的导体内部合场强处处为零。
4
新课讲解
例1：如图所示，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r。达到静电平衡后，下列说法中正确的是（ ）
A.
感应电荷在球心处形成的场强为0
B.
空心金属球的球心处电场强度大小为E＝kQ/9r2
C.
感应电荷在球心处产生的电场方向水平向右
D.
用接地导线另一端接触空心金属球右侧，会有电子流向大地
解析：根据静电平衡可知，感应电荷在球心处激发的电场与+Q在球心处形成的电场等大反向，合场强为0。故AB选项错误，C选项正确。
如果将金属球与大地相连，则在+Q电场的作用下，大地上的负电荷应流向金属球。故D选项错误。
+
Q
r
2r
答案：C
4
新课讲解
很显然，处于静电平衡状态的导体，内部电荷将会重新分布，那么电荷分布有什么规律吗？任意两点间的电势差会发生变化吗？如果发生变化，会是什么样的情况？
★思考
E
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
E合=0
4
新课讲解
★静电平衡状态时电荷分布及电势的特点
4
新课讲解
★静电平衡状态时电荷及电势的特点
结论：
1.处于静电平衡状态时，导体内部没有电荷，感应电荷均分布在导体的外表面。
2.处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面，任意两点间的电势差为零。地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以地球也是一个等势体。
3.处于静电平衡的导体，其外部表面的场强方向跟导体表面垂直。
4
新课讲解
例2：如图所示的各种情况中，a、b两点的电势不相等的是（ ）
A.
平行板电容器带电时，极板间除边缘附近外的任意两点a、b
B.
静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点a、b
C.
离点电荷等距的任意两点a、b
D.
两个等量异号的点电荷，在其连线的中垂线上，与连线中点等距的两点a、b
答案：A
A
a
b
a
b
B
+
a
b
C
+
-
a
b
D
4
新课讲解
静电感应和静电平衡现象在我们生产、生活中广泛应用。例如高大建筑物顶部都会装上避雷针；有些场所为了避免信号干扰，会实行信号屏蔽等。那么像避雷针、信号屏蔽这些设备是如何工作的呢？
★思考
4
新课讲解
★尖端放电
4
新课讲解
★静电屏蔽
4
新课讲解
★尖端放电
1.定义：在强电场作用下，导体尖锐部分发生的一种放电现象。
2.原理：导体尖锐部分电荷密度大，周围电场强度剧增，致使附近空气被电离而产生气体放电。
3.特点：处于静电平衡状态时，导体内部没有电荷，感应电荷均分布在导体的外表面，且越尖锐的地方电荷分布越密，其尖端效应越明显。
4.应用：避雷针、打火装置、工业烟囱除尘装置等。
4
新课讲解
★静电屏蔽
1.定义：利用金属壳或金属网排除或抑制静电场干扰的措施。
2.原理：处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面，如果这个导体是中空的，其内部合场强为零，这样，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响。
3.分类：空腔导体不接地的屏蔽为外屏蔽（图1、图2），空腔导体接地的屏蔽为全屏蔽（图3）。
4.应用：电子仪器设备外面的金属罩、通讯电缆外面包的铅皮等。
+
图1
+
图2
+
图3
4
新课讲解
例3：油罐车后面都有一条拖地的铁链，其作用是（ ）
A.
向外界散热
B.
做为油罐车的标志
C.
发出响声，提醒其他车辆和行人的注意
D.
把电荷导入大地，避免由静电造成危害
D
解析：油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走，把电荷导入大地，避免由静电造成危害，属于静电的防止。
例4：下列说法不属于静电的应用的是（ ）
A.
静电复印
B.
静电除尘
C.
静电喷漆
D.
静电屏蔽
解析：静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用。静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用。喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，属于静电应用。静电屏蔽导体的外壳对它的内部起到"保护"作用，使它的内部不受外部电场的影响，不属于静电的应用。
D
M、N为正点电荷Q的电场中某直线上的两点，距Q的距离如图所示，一试验电荷q在Q的作用下沿该直线由M开始向Q做加速运动．下列相关说法中正确的是（ ）
A.
试验电荷q带正电
B.
N点电场强度是M点电场强度的2倍
C.
试验电荷q在N点的加速度是在M点加速度的4倍
D.
试验电荷q在N点的电势能比在M点的电势能大
随堂练习
1.如图所示，一个不带电的金属导体P正在向带正电的小球Q极缓慢地靠近，但未接触，其中a、b是导体内的两点，则下列说法中正确的是（ ）
A.
b端的感应电荷为负电荷
B.
导体内场强越来越大
C.
导体上的感应电荷在a点产生的场强始终大于在b点产生的场强
D.
以上说法都不对
C
+
Q
P
a
b
M、N为正点电荷Q的电场中某直线上的两点，距Q的距离如图所示，一试验电荷q在Q的作用下沿该直线由M开始向Q做加速运动．下列相关说法中正确的是（ ）
A.
试验电荷q带正电
B.
N点电场强度是M点电场强度的2倍
C.
试验电荷q在N点的加速度是在M点加速度的4倍
D.
试验电荷q在N点的电势能比在M点的电势能大
随堂练习
2.如图所示，将一不带电的绝缘导体P放在正电荷Q的电场中，导体P的两端分别带上了感应电荷，a、b是导体内部的两点，则以下说法正确的是（
）
A.
导体两端的电势相等
B.
导体右端电势高于左端电势
C.
导体内部c、d两点的场强大小关系是Ec＝Ed＝0
D.
感应电荷在导体内部a、b两点产生的场强大小关系是Ea＞Eb≠0
ACD
+
Q
P
a
b
M、N为正点电荷Q的电场中某直线上的两点，距Q的距离如图所示，一试验电荷q在Q的作用下沿该直线由M开始向Q做加速运动．下列相关说法中正确的是（ ）
A.
试验电荷q带正电
B.
N点电场强度是M点电场强度的2倍
C.
试验电荷q在N点的加速度是在M点加速度的4倍
D.
试验电荷q在N点的电势能比在M点的电势能大
随堂练习
3.如图所示，将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内（不与球接触），现将一个悬挂在绝缘细线上的带负电的小球B放在C附近，稳定后，以下说法正确的是（
）
A.
A位置不变，B向右偏
B.
A的位置不变，B的位置也不变
C.
A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向
D.
A对B的静电力向右，B对A的静电力向右
A
-
B
+
A
C
知识小结
1.处于静电平衡状态的导体内部合场强处处为零。
2.处于静电平衡状态时，导体内部没有电荷，感应电荷均分布在导体的外表面，并且越尖锐的地方电荷越密。
3.处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面，任意两点间的电势差为零。地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以地球也是一个等势体。
4.处于静电平衡的导体，其外部表面的场强方向跟导体表面垂直。
●完成
●预习第八节
《电容器的电容》
课后作业
