9.4 静电的防止与利用—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册课件(共26张PPT)

(共26张PPT)
9.4静电的防止与利用
带电笼子里的人为什么安然无恙？
复习回顾
静电感应现象
一个带电体靠近不带电导体时，使不带电导体近端带上异种电荷，远端带上（等量）同种电荷的现象。
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B
静电感应：外电场的作用导致导体中电荷重新分布而呈现出带电的现象
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E
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E
电场中的导体:
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1.导体中自由电荷在电场力作用下将发生定向移动.
E'
E'
E'
2.导体两端出现感应电荷,
感应电荷在导体中中产生反方向的感应电场。
分步演示
0
E
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E'
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电场中的导体:
3.感应电场的场强增大到与外电场场强相等时，导体内合场强为零；自由电荷停止定向移动
。
0
E
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E=0
4.静电平衡：导体中（含表面）无电荷定向移动的状态,就叫静电平衡状态。
分步演示
一、静电平衡
1.静电平衡：导体中（含表面）无电荷定向移动的状态
2.静电平衡的条件：
a.导体内部场强处处为零
思考：导体处于静电平衡状态时，其表面场强能否如图所示？
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E
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E
结论：导体处于静电平衡状态时，其表面任一点场方向跟该点表面垂直。
一、静电平衡
1.静电平衡：导体中（含表面）无电荷定向移动的状态
2.静电平衡的条件：
a.导体内部任何一点的场强为零
b.导体表面上任何一点的场强方向垂直于该点的表面
整个导体为等势体，导体表面为等势面.
这样导体电势有何特点？
3.静电平衡状态导体电势的特点：
为何笼子内部不带电
法拉第圆筒实验:
1
用带有绝缘手柄的金属小球分别接触带有电荷的金属圆筒的内壁和外壁.
和外壁接触的小球使验电器箔片张开,表明金属筒外壁有电荷分布.
2
和内壁接触的小球不能使验电器箔片张开,表明金属筒内壁没有电荷分布.
导体所带的净电荷只分布在导体的外表面上，导体内部没有净电荷。
4.静电平衡状态导体的电荷分布特点：
一、静电平衡
小结：
处于静电平衡状态导体的性质
(1)导体内部的场强处处为零。
(2)导体表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。
(3)处于静电平衡状态的导体是等势体，导体表面是等势面。
(4)导体所带的净电荷只分布在导体的外表面上，导体内部没有净电荷。
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思考:空心导体壳内的验电器箔片会张开吗?
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观察：用金属网罩将验电器罩住,
会怎样呢?
二、尖端放电
导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。
应用：避雷针
讨论：如果将导体内凿开一个小洞，则静电平衡时导体内部电荷分布？内部合场强？
E外
这个洞逐渐增大？
E合=0
三、静电屏蔽
静电平衡时,空心导体壳可保护其内部区域不受外电场影响的现象叫做静电屏蔽。
用金属网罩将验电器罩住的实验现象表明金属网罩也能起到静电屏蔽作用.
电缆外包金属层
电学仪器外套金属罩
高压线上检修的电工正带电作业
。
衣服与帽、手套、袜、鞋等
原料是金属丝布
分析“带电笼子里的人安然无恙”的原因？
强大的电流只存在笼外表面，笼内表面并无电流。
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延伸拓展
一个不带电的空心金属球，在其球心处放一正电荷，试分析其电场分布情况？若将球外壳接地,情况又如何?
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延伸拓展
一个不带电的空心金属球，在其球心处放一正电荷，试分析其电场分布情况？若将球外壳接地,情况又如何?
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