第七节--静电现象应用.ppt

知识回顾： 1、什么叫静电感应？ 其实质是什么？ 2、电场叠加是什么意思？ 遵循什么法则？ 求场强的矢量和 遵循平行四边形定则 导体放进电场中，导体两端出现等量异种电荷的现象 导体其实质是：电荷的转移 1.在带电的鸟笼里，鸟儿为什么仍能安全无恙？ 2.运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地面，这又是为什么呢？ 观察与思考： 七.静电现象的  应用 1、静电感应 把金属导体放在外电场E0中，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动，使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感应。 一、静电平衡状态下导体的电场 E0 A B C D - - - - - - - - 0 E 2.静电平衡 - - - - - - - - - 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电场E. 0 E - - - E - - - - 3、感应电荷的电场增到与外电场相等时，导体内合场强为零。自由电荷的定向移动停止 . 0 E - - - - - - - E=0 4、静电平衡：导体中无电荷定向移动的状态,就叫静电平衡状态. 静电平衡 发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E`和原电场E在导体内叠加为零，即E`=E时，自由电子停止定向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。 E ＋ － － － － ＋ ＋ ＋ E` E － － － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － E合=0 ＋ － － ＋ 3、处于静电平衡状态导体的特点： （1）导体内部的场强处处为零(但导体 表面的场强不为零) （2）整个导体是一个等势体，表面是 一个等势面 （3）导体外部电场线与导体表面垂直 + + + + + + + + - - - - - - - - E 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。 例1：如图所示接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电量为Q，到球心的距离为r，该点电荷的电场在球心的场强等于多少？ Q R r A 注意：E、E`和E合的区别E由外电场决定，E`=E，E合=0 o E是点电荷Q产生的电场（即外电场），E`是感应电荷产生的电场（附加场)，E合是两个电场叠加后的合电场 A B B的外部电场强度为零吗？ 例2：(多选)如图所示，把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不于B发生接触，达到静电平衡后，则：( ) A、B的空腔内电场强度为零 B、B不带电 C、B的内外表面电势相等 D、B带负电 CD 注意： （1）用导线把导体接地或用手触摸导体时，可把导体和地球看成一个大导体 （2）一般取无穷远处或大地的电势为零。 练习：带电量分别为+Q和-Q的两个点电荷相距为r，在两点电荷之间放入一个不带电的导体棒，如图所示，当导体达到静电平衡后，感应电荷在两点电荷连线中点O处产生的场强大小为多大？方向怎样？ +Q -Q O · 方向水平向左 1.法拉第圆筒实验: 1 2 用两个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. 二、导体上电荷的分布 法拉第圆筒实验: 1 2 和外壁接触的小球使验电器箔片张开,表明金属筒外壁有净电荷分布. 法拉第圆筒实验: 1 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净电荷分布. 2.静电平衡时导体上电荷的分布特点 （1）导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面 （2）在导体表面，越尖锐的位置，电荷密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷 3.尖端放电 (1)导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强。 (2)空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，使分子中的正、负电荷分离，这种现象叫电离。