1.7静电现象的应用-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版选修3-1）

§1.7 静电现象的应用 ‹#› . . . ‹#› . . . 思考：金属导体的微观结构有什么特点呢？ 电子 原子核 由原子核和自由电子组成。 那么，若把金属导体放入电场中，又将会出现什么现象呢？ 一.静电平衡状态下导体的电场 1.静电感应现象： - - - - - - E 金属导体放入电场中金属导体内自由电子在 电场力作用下将发生定向移动。 思考：电场的最基本的性质是什么？ 对放入其中的电荷有力的作用 1.静电感应现象： - - - - - E 在导体两端，积聚等量异种电荷，即静电感应现象。 思考：自由电子会在什么地方积聚？ ‹#› . . . - - - - - E 感应电荷在导体内部产生电场E’，与原电场叠加，使导体内部的电场减弱。 E’ 思考：电子的积聚会出现怎样的结果？ ‹#› . . . - - - - - E 当E’=E时，即导体内部合场强为零时，自由电子不再发生定向移动。 E’=E 思考： 最终会出现怎样的现象？ ‹#› . . . E E内合=0 由此得出，导体内自由电子不再发生定向移动的状态叫做静电平衡状态。 2、静电平衡状态： ‹#› . . . （1）定义：放入电场中的导体，导体内自由电子不再发生定向移动的状态叫静电平衡状态。（表面也没有电荷定向移动） 2、静电平衡状态： 由于电荷是以光速移动，所以放之后马上达到静电平衡。 ‹#› . . . E E内合=E - E’=0 （2）条件：导体内部场强（各点合场强）处处为零。 即：E内合=0，实质是E = -E’ ‹#› . . . （3）特点： ①. 处于静电平衡状态下的导体，内部的电场处处为零。 思考：为什么场强为零？若不为零会出现何现象？ 如果场强不为零，那么自由电子要在电场力作用下做定向移动，那就不静电平衡状态了。 ‹#› . . . （3）特点： 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。 思考：为什么如此？该如何理解？ U=Ed，E=0，所以U=0，说明在电场强度处处为0的空间里任意两点间电势差为0，也就是导体上各点电势都相等，即导体是等势体。 ‹#› . . . （3）特点： ③. 处于静电平衡状态的导体，导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。 地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。 ‹#› . . . 通过法拉第圆筒实验，了解导体上电荷的分布特点 二.导体上的电荷分布 ‹#› . . . 思考：电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？ 均匀球形导体 结论2：在导体表面 , 越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的电荷量)越大 , 凹陷的位置几乎没有电荷。 结论1:静电平衡时导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。（这里电荷指的是净电荷） 一头粗一头细的导体 ‹#› . . . ‹#› . . . 特别提醒： (1)一个孤立的带电体，在自身所带电荷的电场中，处于静电平衡状态，具有静电平衡的所有特点。 (2)人与大地都是导体，在人摸(触)导体的过程中，带电体、人、大地组成一个新导体，达到静电平衡状态。 (3)孤立带电体的净电荷只分布在外表面。 返回导航 物理选修3-1·人教版 第一章　静电场 『判一判』 (1)静电平衡时，导体内的自由电子不再运动。 (　　) (2)静电平衡时，导体内部场强为零。 (　　) (3)静电平衡时，导体电势为零。 (　　) (4)静电平衡时，导体内部表现为电中性。电荷都分布在外表面，导体内部没有净电荷。 (　　) (5)一个孤立的带电体，在自身所带电荷的电场中，处于静电平衡状态，不具有静电平衡的特点。 (　　) ×　 √　 ×　 √　 ×　 ‹#› . . . 1．空气的电离 强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离。 2．尖端放电 在强电场作用下，物体尖端部分发生的一种放电现象称为尖端放电。 三.尖端放电 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2.尖端放电 尖端电荷密，电场强度大 使残留带电粒子剧烈运动 粒子撞击使空气分子电离 正电荷奔向尖端与其中和 相当于尖端把负电荷释放到空气中 高中物理 | 静电现象的应用 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 3.尖端放电的应用和防止： （1）应用：避雷针 ‹#› . . . I