第九章 第四节 静电的防止与利用-2020-2021学年高中物理同步备课学案（2019人教版必修第三册）

第4节　静电的防止与利用 知识点归纳 知识点一、静电平衡 1．静电平衡状态下导体的电场 (1)静电感应现象：放在电场中的导体其内部自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现等量异号电荷的现象。 (2)静电平衡状态：导体中(包括表面) 自由电子不再发生定向移动，我们就认为导体达到了静电平衡状态。 (3)静电平衡状态下导体的特点： ①处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。 ②处于静电平衡状态的整个导体是一个等势体，它的表面是一个等势面。 ③表面处的场强不为零，表面处的场强方向跟导体表面垂直。 (4)静电平衡导体的电荷分布特点 ①内外表面分布不同，电荷都分布在外表面，导体内部没有净电荷． ②受导体的形状影响，不光滑处电荷密度大． ③“远近端”电荷的电性相反，电量相等． (a)如左图所示，处于静电平衡状态的导体，离场源电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷，即“远同近异”． (b)如右图所示，当把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时，就可把它们看做是一个大导体，有些问题中所提到的“用手触摸某导体”其实就是导体通过人体与大地构成一个大导体． 2．尖端放电、静电屏蔽 (1)尖端放电： ①尖端放电：空气被电离后所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象。 ②应用和防止 应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失。 (2)静电屏蔽： ①定义：当金属外壳达到静电平衡时，内部没有电场，因而金属的外壳会对其内部起屏蔽作用，使它内部不受外部电场影响的现象。 ②静电屏蔽实质是利用了静电感应现象，使金属壳内的感应电荷的电场和外加电场矢量和为零，好像是金属壳将外电场“挡”在外面，即所谓的屏蔽作用，其实是壳内两种电场并存，矢量和为零而已． ③应用：电子仪器和电子设备外面都有金属壳，通信电缆外面包有一层金属网，高压线路的检修人员要穿屏蔽服等，都是利用静电屏蔽现象消除外电场的影响。 知识点二、处理静电平衡的“观点” 1．远近观：“远近观”是指处于静电平衡状态的导体，离场电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷，而导体的中间部分可认为无感应电荷产生． 2．整体观：“整体观”是指把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时，就可把