内容正文:
一、 静电平衡状态下导体的电场
把导体放入电场会出现怎样的现象?
(1)金属导体的微观结构如何?
讨论线索:
(2)导体处于电场中自由电子会怎样移动?
(3)自由电子会在什么地方积聚?
(4)电子积聚会出现怎样的结果?
(5)最终出现什么现象?
E
导体内自由电子不再定向移动
的状态
——静电平衡状态
1、静电平衡状态下的导体的特点
3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
1、处于静电平衡状态下的导体,内部的场强处处为零。
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。
注意:1.静电平衡状态瞬间即可完成;
2.地球是一个极大的导体,可认为处于静电 平衡状态,我们可以选大地做零电势体。
+
+
- +
E0
E合=0
2.导体上电荷的分布
研究静电平衡时导体内部的电荷
现象:
甲:A的箔片张角逐渐增大
乙:A的箔片始终没有张开
结论:
导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面(定向移动的或净电荷)
导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷
——法拉第圆筒
实验
二、静电现象及其应用
尖端放电
导体尖端电荷密度大
尖端周围电场强
空气中残留带电粒子剧烈运动
空气电离
正负电荷奔向异种电荷
尖端失去电荷
尖端放电
应用:
避雷针
闪电防护
雷鸣电闪时在室外的人,为防雷击,应当遵从四条原则.
一是人体应尽量降低自己,以免作为凸出尖端而被闪电直接击中,所以人长得高还是一件非常痛苦的事情.
二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害.所谓跨步电压是雷击点附近,两点间很大的电位差,如若人的两脚分得很开,分别接触相距远的两点,则两脚间便形成较大的电位差,有强电流通过人体使人受伤害.
第三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近,不可手持金属体高举头顶.
第四是不要进水中,因水体导电好,易遭雷击.
总之,应当到较低处,双脚合拢地站立或蹲下,以减少遭遇雷的机会.
静电屏蔽现象
静电屏蔽实验
导体壳或金属网罩可以把外电场遮住,使其内部不受外电场的影响