第八章 C 静电的利用与防范 真空中的库仑定律 匀强电场 电场的叠加分析
静电的利用与防范一、回顾：使物体带电的方法：二、新课内容（一）静电1、静电的基本概念（1）什么叫静电——即相对静止不动的电荷，通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。
（2）静电放电——指具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的转移。
通常指在静电场的能量达到一定程度之后，击穿其间介质而进行放电的现象。
2、静电产生的原因（1）微观原因根据原子物理理论，电中性时物质处于电平衡状态。
由于不同物质原子的接触产生电子的得失，使物质失去电平衡，产生静电现象。
（2）宏观原因①物体间摩擦生热，激发电子转移；②物体间的接触和分离产生电子转移；③电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分布；④摩擦和电磁感应的综合效应。
3、常用物品的摩擦起电序列下表中越靠左侧的物品，越易产生负电荷；反之，越靠右侧的物品，越易产生正电荷。
亦即，在序列中距离越远的物品之间相互接触分离或摩擦，产生的静电电位就越高。
(-) (+) 聚乙烯金银铜硬橡皮棉花纸铝羊毛尼龙人的头发玻璃人手（二）静电的利用1、静电除尘小型静电除尘器原理：带负电的空气尘埃在电场力作用下，被带正电的收尘器吸附。
2、静电喷漆和静电植绒回答下列问题：（1）静电噴漆的原理。
当油漆从喷枪中喷出时，喷嘴使油漆微粒带正电，它们互相排斥，扩散开来形成一大团漆云，被吸附在带负电的工件表面。
这种静电喷涂的方法省漆而均匀。
（2）在静电噴漆的基础上如何实现静电植绒？设法使工作物质带电，带电的工作物质在电场大作用下向作为电极的工件运动，完成静电喷涂和静电植绒。
3、静电复印⑴半导体硒鼓的特点：没有光照射部分为绝缘体，能保持电荷；有光照射部分为导体，将所带电荷传走。
⑵复印时先使硒鼓带正电，用光学系统将原稿文字成像在硒鼓上，由于字迹的遮光效果，硒鼓表面没有光照射的部分是很好的绝缘体，能保持电荷，因而留下我们看不到的带正电的“静电潜像”。
⑶带负电的墨粉和硒鼓表面接触，被带正电的“静电潜像”吸引，显出墨粉组成的字迹。
⑷带正电的白纸与硒鼓表面墨粉组成的字迹接触，将墨粉吸附到白纸上，最后加热使墨粉牢固停留在纸上，完成复印工作。
4、静电利用原理的三种情况（1）利用电场对带电粒子的吸引作用:如：静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等。
它们共同点是使带电的物质微粒在电场力作用下，奔向并吸附到与其带异种电荷的电极上这一基本原理。
（2）利用静电产生的高压放电如:警棍、电蚊拍、压电打火机、煤气灶打火开关等。
（3）利用尖端放电，如：负离子发生器等。
（三）静电的危害与防范1、静电造成的危害（1）高压静电放电造成电击，危及人身安全。
（2）在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。
（3）电子工业：吸附灰尘，造成集成电路和半导体元件的污染，大大降低成品率。
（4）胶片和塑料工业：使胶片或薄膜收卷不齐；胶片、CD塑盘沾染灰尘，影响品质。
（5）造纸印刷工业：纸张收卷不齐，套印不准，吸污严重，甚至纸张黏结，影响生产。
（6）纺织工业：造成绒丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害。
静电的危害有目共睹，现在日常生活中和工业生产中越来越多的已经开始实施各种程度的防静电措施和工程。
2、静电的防范（1）保持空气湿度（2）使用避雷针（3）良好接地等。
现代新型防雷技术。
通过对现代新型防雷技术的介绍，巩固所学知识，增强安全意识。
3、现代新型防雷技术（阅读）雷击灾害是一种自然灾害，人们通过积极防雷，可减少雷害的发生。
防雷保护对象主要有：人、建（构）筑物和设备。
随着信息时代的到来，高科技的迅猛发展，先进的测量、保护、监控电信和计算机等微电子产品的日益广泛使用，雷击灾害出现了新的情况，即出现频繁，波击面扩大。
现代防雷要进行全方位综合防雷，才能更有效地减少雷害所带来的损失。
（1）现代防雷技术措施现代防雷的主要任务是全方位堵截雷电的任何入口。
因此，提出了现代综合防雷的技术措施，它包含：接闪、分流、等电位连接、屏蔽、合理布线、接地。
在工业生产和日常生活中，静电对我们人类有可利用的一面，也有需要防范的一面。
利用静电的方法有很多，可归纳为下列几种情况：第一种是利用电场对带电微粒的吸引作用，比如静电除尘、静电喷涂和静电复印等；有些内衣据称具有杀菌功能，主要也是利用人体与特殊布料摩擦时产生静电，形成不利于细菌生长的环境。
第二种是利用静电产生的高压放电，比如警棍和电蚊拍等。
2．静电的防范静电产生的危害非常多，防范的主要途径是消除电荷的积累。
比如保持空气的湿度，使产生的静电荷能被潮湿的空气“导”走；使用避雷针是减少累积在云层中的电荷，从而避免雷击的可能；在油罐车下拖一根接地的铁链是为了及时把摩擦中产生的静电导向大地。
当然还有一些是通过使用特殊的防静电材料，从源头上防止静电的产生，甚至有些材料会利用放射性同位素的电离本领来消除静电。
3．静电应用和防范的辩证关系从本单元的学习中我们发现静电的作用具有两面性：一方面，它的性质可以在科研或生产中被人们利用，比如静电复印、静电植绒等；另一方面，需要我们积极防范它有害的一面。
只有在充分认识了静电的各种物理特性后，我们才可以使静电更好地为人们服务。
实际上对人类来说，任何物理现象往往是有利有弊的，我们要创设条件，趋利避害。
三、例题【例1】开尔文起电机是一种非常神奇的机器，它是产生静电的一个例子。
它的构造如图8－7所示，其中金属环A用导线连接到容器B的水中，金属环B用导线连接到容器A的水中。
金属环A和B都用绝缘的物体固定在图中的位置（其固定装置没有在图中画出）。
当储水罐流出的细水流从金属环中连续穿过一定时间后，在两个容器中就会积累起非常可观的电荷量，在冬天干燥的季节，两个容器间的静电电压可以达到上万伏。
试说明开尔文起电机起电的原理。
【解答】这个实验可以用正负电荷相互作用来解释。
由于水与容器或空气的摩擦，在两个容器中总会出现一定的电荷量不等的情况。
比如容器B中正电荷有略微多余，那么通过导线，使金属环A上也略微多了一些正电荷，由于水中有一定量的正负离子，金属环A就会吸引负电荷，使穿过金属环A落到容器A中的水流带负电荷。
这样容器A中负电荷多了，同理，在容器B中的正电荷也不断增加。
而容器A上的负电荷通过导线连接到金属环B上，就会吸引更多的正电荷落入容器B中，这样在短时间内，就会在容器A和B中积累起非常可观的电荷量。
此时会明显观察到从管中流出的细水流向四周分开，像一个倒置的喷泉一样，这是由于水中的异种电荷受金属环的吸引所致。
静电实验非常忌讳潮湿，而本实验又偏偏是用水来做的。
因此保持环境和器材表面的干燥是非常关键的。
【例2】以煤作燃料的工厂、电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重地污染环境，图8－8是静电除尘器的原理示意图。
除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B 组成，A接到高压电源的正极，B接到高压电源的负极。
请简要叙述静电除尘的原理。
【解答】由于金属管A接高压电源的正极，B接高压电源的负极，在它们之间形成很强的电场。
B附近的空气分子被强电场电离，成为正离子和电子。
正离子被吸到B上，获得电子后又成为分子；而电子在向正极A运动的过程中碰到烟气中的煤粉，使其带负电，并被吸附到正极A上，堆积到一定程度，受重力作用落在下面的漏斗中。
静电除尘用于粉尘较多的场所，可除去有害的微粒或回收物质，如面粉、水泥粉等。
图8－9所示是发电厂所用的静电除尘设备。
四、基本训练（作业）A组1．根据你学习过的实例，说出防止静电危害的基本途径是什么？2．打开自来水龙头，调节龙头开关使流出的水呈细小的一条，再用一把塑料梳子在头发上摩擦几下后靠近水流，如图8－10所示。
观察会发生什么现象，并说明原因。
3．把塑料匙在干燥的布上摩擦几下，然后去舀爆米花，爆米花就会到处乱蹦，如图8－11所示。
请说明发生这种情况的原因。
4．某工厂在机器的底下安放橡皮垫以降低噪声。
这一措施很快就遭到工人的反对，因为他们不时碰到机器时会受到电击（机器的供电线路并没有因损坏而漏电）。
解释这一现象并提出一些可以消除电击的建议。
5．在制造尼龙线的过程中，常有一些细小的尼龙屑粘在线上。
如果使车间空气保持较高湿度的话就可避免这种现象。
试解释其中的原因。
6．【小实验】模拟静电复印准备塑料板一块，丝绸一块，一些木屑。
用丝绸在塑料板上用力摩擦后，再用手指在塑料板上缓慢移动写字，比如写一个“大”字，然后把木屑均匀地撒在塑料板上，竖起塑料板在桌面上轻轻敲击后，木板上就会留下一个空心的“大”字。
动一下脑筋，怎样用相同的器材，在塑料板上留下一个实心的“大”字呢？B组7．查询资料了解打火机的构造，在各种打火机中，哪一种打火机与静电现象有关？为什么？8．观察电子蚊拍的结构，说一说为什么能把蚊子杀死？9．静电除尘是种被广泛应用的除尘手段。
如图8－12所示是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板和手摇起电机的正极相连，缝被针和手摇起电机的负极连接，在铝板和缝被针中间放入点燃的蚊香。
转动手摇起电机，蚊香上的烟会被电极吸附。
一旦停止转动手摇起电机，蚊香的烟又会袅袅上升，请解释这个现象。
拓展内容真空中的库仑定律一、电荷间的相互作用1、同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2、库仑扭秤实验3、库仑定律：库仑定律是由库仑扭秤实验得出来的。
在真空中两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
公式：， K叫静电力恒量K的物理意义: 两个带电量都为1C的点电荷，且相距1m时，它们之间的电场力是9.0×109N。
条件：真空、点电荷。
二、例题1、在真空中，点电荷A所带电荷量为－4C，点电荷B所带电荷量为1C。
如果它们相距0.2m，则点电荷B所受静电力的大小、方向如何？库仑定律:F=kQq/r2=4 ×1 ×9×109 / 0.22N=9 × 1011N(引力)3、两个小球分别带有电荷量0.0002C和0.0008C，在真空中的作用力为0.9N，求两球间的距离r。
由库仑定律：F=kQq/r2得,r=(kQq/F)1/2=(9 ×109 ×0.0002 ×0.0008/0.92)1/2m=40m4、两个点电荷q1和q2，q1=q，q2=4q，当它们相距为r时，相互作用力为F，则当q2改为2q，相互距离缩短为r/2时，它们的相互作用力为多少？A、C之间电场力FAC=3.6N(斥力)B、C之间电场力FBC=0.9N(斥力)C受到的合力F=2.7N(指向B)5、有A、B两个正点电荷，A电荷的电荷量是B电荷电荷量的4倍，两电荷相距0.3m，在它们的连线上放一检验电荷＋q，问应放在什么位置时检验电荷才能获得平衡？设检验电荷＋q距B点x,则q平衡时有FA=FBFA=4kq2/(0.3-x)2=kq2/x2=FB解得x=0.1m6、关于点电荷的说法，正确的是：[ C ]A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体可看成点电荷D．一切带电体都可以看成点电荷匀强电场电场的叠加一、匀强电场1、在电场某一区域里，如果各点的电场强度大小和方向都相同，这个区域的电场就叫做匀强电场，E为常数。
静电场库仑定律ppt
05
静电场的危害与防护
静电场的危害
引发爆炸和火灾
在易燃易爆的环境中，静电放电可 能引发爆炸和火灾，对人身安全和 财产造成严重威胁。
电击危害
静电电击可能对操作人员造成突然 的、意外的电击，严重时可能导致 伤亡。
妨碍生产
静电会吸附灰尘和微小颗粒，影响 产品质量和生产效率。
影响设备性能
静电积累到一定程度时，可能对电 子设备、电路板等产生干扰，影响 其性能和稳定性。
证明方法三：数值模拟
数值模拟方法
使用计算机模拟程序来模拟两个点电荷之间的电场分布 情况。
模拟过程
首先在计算机中设定两个点电荷的位置和电荷量，然后 使用数值计算方法来模拟它们周围的电场分布情况。
模拟结果
通过模拟结果可以发现，两个点电荷周围的电场强度与 它们所带的电荷量成正比，与它们之间的距离的平方成 反比，这一结果与库仑定律的公式相符。
利用实验测量研究静电场和电磁场的分布、变化以及与物质的相互作用。
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THANKS
总结词
库仑定律的物理意义是描述了两个点电荷之间的静电力与它们之间的距离和 电量之间的关系。
详细描述
库仑定律的物理意义是，两个点电荷之间的静电力与它们之间的距离的平方 成反比，与它们的电量乘积成正比。这个定律说明了静电力的作用范围和大 小，适用于计算真空中静止点电荷之间的相互作用。
库仑定律的适用范围
静电场的防护措施
接地措施
通过将设备、管道等接地，使静电电荷能 够安全地导入大地，避免电荷积累。
使用抗静电剂
在材料中添加抗静电剂，降低其表面电阻 ，减少静电产生。
增加湿度
通过增加工作场所的湿度，使静电不易积 累，降低静电危害。
静电的利用与防范教学设计
源电荷，则导体带什么电？若将导体接地则情况如何？左端接地呢？知道了电场中的导体会发生静电感应现象，那为什么会产生静电感应现象呢？产生静电感应现象会导致怎样的结果，导体又有何特点呢？今天这节课就来学习这些问题。
（一）静电平衡状态下的导体问题：把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0 的电场中，会有什么现象？问题：导体中所有自由电子都会定向移动吗？正负电荷在两侧积累会出现感应电场E‘，感应电场与原电场叠加，当E’= E0，即导体内部合场强E为0时，导体内电子不再自由移动。
一、静电平衡状态下导体的电场1、电场中的导体，内部自由电子不再定向移动的状态叫静电平衡状态。
问题：处于静电平衡状态的导体的电场具有什么特点？2、特点：（1）导体内部场强处处为零；（2）导体为等势体，表面是等势面；（3）导体表面场强垂直于表面；二、导体上电荷的分布思考：导体处在静电平衡时电荷的分布有何特点？演示：导体上电荷分布探究——法拉第“圆筒实验”特点1：达到静电平衡时，导体内部没有电荷，电荷只分布在导体外表面。
演示：特点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，凹陷的地方几乎没有电荷分布。
（二）静电的应用与防范1、尖端放电视频演示：尖端放电问题：你观察到了什么现象？什么原因造成的？教师引导：导体尖端附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。
原因：因为在尖端附近强电场的作用下空气中残留的离子会发生激烈的运动。
在激烈的运动过程中它们和空气分子相碰时，会使空气分子电离，从而产生大量新的离子，这就使空气边得易于导电。
在强电场作用下，物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等电位面密，电场强度剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电．而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。
问题：你能举出尖端放电的应用实例吗？视频演示：避雷针教师介绍避雷针工作原理:2、静电屏蔽问题：将验电器放在带正电的金属球的附近，验电器上的箔片会张开吗？使带电的金属球靠近验电器。
静电场的性质与电场强度应用知识点总结
静电场的性质与电场强度应用知识点总结在物理学中，静电场是一个非常重要的概念，它与我们的日常生活和许多现代技术都有着密切的联系。
理解静电场的性质以及电场强度的应用，对于深入学习电磁学以及解决实际问题都具有关键意义。
一、静电场的性质1、库仑定律库仑定律是描述两个静止点电荷之间相互作用力的规律。
其表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中＄F$ 是库仑力，＄k$ 是库仑常量，＄q_1$ 和＄q_2$ 分别是两个点电荷的电荷量，＄r$ 是它们之间的距离。
库仑定律表明，两个点电荷之间的库仑力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
2、电场的物质性静电场虽然看不见、摸不着，但它是一种客观存在的物质。
它具有能量和动量，能够对处于其中的电荷施加力的作用。
3、电场的叠加原理如果空间中有多个点电荷，那么空间中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
这就是电场的叠加原理。
4、静电场的高斯定理通过一个闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的电荷量除以介电常数。
高斯定理反映了静电场是有源场的性质。
5、静电场的环路定理静电场中场强沿任意闭合路径的线积分恒为零。
这表明静电场是保守场，静电力做功与路径无关，只与电荷的初末位置有关。
二、电场强度1、定义电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
放入电场中某点的电荷所受的电场力＄F$ 与它的电荷量＄q$ 的比值，叫做该点的电场强度，简称场强，用＄E$ 表示，即＄E ＝＼frac{F}｛q}＄。
电场强度是矢量，其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
2、点电荷的场强点电荷＄Q$ 产生的电场中，距离点电荷＄r$ 处的场强大小为：＄E ＝ k\frac{Q}｛r^2}＄。
3、匀强电场电场强度大小和方向都相同的电场称为匀强电场。
在匀强电场中，电场线是平行且等间距的直线。
三、电场强度的应用1、带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中受到电场力的作用，其运动情况取决于电场的性质和粒子的初速度。
物理高二第一学期(试用版)-第八章 C 静电的利用与防范 课件
2、静电植绒
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静电植绒
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＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
电绒
⊙
⊙
⊙⊙
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⊙⊙
⊙
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
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3、静电复印
激光打印复印的原理演示
二、静电的危害与防范
汽车防静电装置
少一点预设的期待，那份对人的关怀会更自在。 不患人之不己知，患不知人也。——《论语·学而》 崇高的理想就象生长在高山上的鲜花。如果要搞下它，勤奋才能是攀登的绳索。 人若勇敢就是自己最好的朋友。 要求别人是很痛苦的，要求自己是很快乐的。 美好的生命应该充满期待、惊喜和感激。 仇恨永远不能化解仇恨，只有宽容才能化解仇恨，这是永恒的至理。 帮助别人，自己也会强大起来。 在人生中，有时最好走的路不一定是大路，而是小路；在现实中，有时最便捷的路不一定是直路，而是折路。 熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 连一个好朋友都没有的人，根本不值得活着。 意志力是人的一条救生索，它可以帮助我们脱离困境，引导我们走向胜利。
C 静电的利用与防范
• 一、静电的利用
• 静电除尘
原理：1、正负电荷在电场中的运动
+
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
电绒
⊙
⊙
⊙⊙
⊙⊙ ⊙
⊙⊙
⊙
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_
大气污染
大气污染
运用静电除尘后的效果
大学物理 第8章 真空中的静电场
n
E
Ψ E E dS
S
2
q
i
i内
0
Ψ E E 4r
Q
0
E
Q 4 0 r
2
( r R)
2.球面内(r<R) Ψ E E dS EdS
S S
2 E dS E 4 r
S
Ψ Ψ E 4r 0 E 0 ( r R)
ΨE E dS
S
q
i
i内
0
静电场的高斯定理
讨论
qi内 Ψ E E dS i 0 S
1.闭合面内、外电荷的对 E 都有贡献
对电通量 E dS
S
的贡献有差别
只有闭合面内的电量对电通量有贡献
2.静电场----有源场 3.源于库仑定律 高于库仑定律
i E S
E dS
2
q
0
i内
E
r
R
E
0 r R Q r R 2 4 o r
E
r
0 R
例8-5 求：电量为Q 、半径为R 的均匀带电球体的场强分布 解： 选择高斯面——同心球面
1.球面外(r>R) 2 Ψ E E dS E 4 r
１、点电荷
点电荷
？
库 仑 (1736 ~1806)
(Charlse-Augustin de Coulomb)
２、库仑定律 1785年，库仑(A．de Coulomb) 通过扭称实验总结出点电荷之 间相互作用的静电力所服从的 基本规律 ---库仑定律
法国工程师、物理学家
高中物理必修三 讲解讲义 03 C静电的防止与利用 提升版
静电的防止与利用知识点：静电的防止与利用一、静电平衡1．静电平衡：导体内的自由电子不再发生定向移动的状态．2．处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0.3．导体上电荷的分布：(1)导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面．(2)在导体外表面，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．二、尖端放电1．空气的电离：导体尖端电荷密度很大，附近的电场很强，强电场作用下的带电粒子剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负电荷分离的现象．2．尖端放电：与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引，而与尖端上电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象．尖端放电的应用与防止：(1)应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施．(2)防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失．三、静电屏蔽静电平衡时，空腔导体内表面没有电荷，导体壳内空腔里的电场强度为0.外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响的作用叫作静电屏蔽．静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连．四、静电吸附1．静电吸附：在电场中，带电粒子在静电力作用下，向着电极运动，最后被吸附在电极上的现象．2．静电除尘：当空气中的尘埃带电时，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来的过程．3．静电喷漆：接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，向作为正极的工件运动，并沉积在工件表面．4．静电复印：复印机应用了静电吸附的原理，复印机的有机光导体鼓表面涂覆有机光导体(OPC)，无光照时，OPC是绝缘体，受光照时变成导体．技巧点拨一、静电平衡1．处于静电平衡状态的导体内部场强为零的本质是外电场E0和感应电荷产生的电场E′的合场强为0，即E0＝－E′.2．孤立的带电导体处于静电平衡状态，内部场强为0的本质是分布在导体外表面的电荷在导体内部的合场强为0.3．静电平衡时，导体上的电荷分布规律：(1)净电荷只分布在导体外表面，内部没有净电荷．(2)感应电荷分布于导体两端，电性相反，电荷量相等，近异远同，如图甲所示．(3)净电荷在导体外表面的分布不均匀，一般越是尖锐的地方电荷的分布越密集，如图乙所示．甲乙二、尖端放电静电屏蔽1．静电屏蔽的实质静电屏蔽的实质是利用了静电感应现象，使金属壳内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，矢量和为零．2．静电屏蔽的两种情况因场源电荷产生的电场与导体球壳表面当空腔外部接地时，外表面的感应电例题精练1．（海淀区二模）如图所示，先用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带正电金属球靠近金属网。
库伦定律--静电力叠加原理 ppt课件
2019年10月25日星期五源自第6章 静电场17
库仑定律
6.1 库伦定律 静电力叠加原理 万有引力定律
电荷之间相互作用力
F
1
4 0
q1q2 r2
er
万有引力
F
G
mM r2
er
系数： k 1 9.0 109 Nm2C 2
4 0
方向：
同性电荷相斥， 异性电荷相吸。
引力常量： G 6.67261011 N m2 kg-2
物体能够产生电磁现象归因于物体所带的电荷 以及电荷的运动。
当物质处于电中性时，质子数＝电子数，当物 质的电子过多或过少时，物质就带有电。物体带电 的本质是两种物体间发生了电子的转移。即一物体 失去电子带正电，另一物体得到电子带负电。
定义：物体所带电荷的多少叫作电量。 单位：库仑（C）——注意不是国际单位制的 基本单位
6.1.2 库仑定律
库仑 (C.A.Coulomb 1736 1806）
法国物理学家，1785 年通过扭秤实验创立库 仑定律, 使电磁学的研 究从定性进入定量阶段. 电荷的单位库仑以他的 姓氏命名.
第6章 静电场
11
6.1 库伦定律 静电力叠加原理
6.1.2 库仑定律
1、点电荷
点电荷是一个理想化的物理模型，当两 个带电体本身的线度比它们之间的距离小 得很多时，带电体可近似地当作点电荷， 即不考虑其大小和形状。
Fe
4
1
π 0
e2 r2
8.2 108 N
Fg
G memp r2
3.6 10-47 N
Fe 2.27 10 39 Fg
第6章 静电场
第八章真空中的静电场
请预览后下载！第八章 真空中的静电场§8-1 静电场【基本内容】一、电荷、库仑定律1、电荷守恒定律（1）电荷守恒定律：对于一个孤立系统，不管发生什么变化，系统内的所有电荷的代数和保持不变。
（2）电荷的相对论不变性：一个电荷的电量与它的运动状态无关，即在相对运动的两个惯性系中测量同一电荷的电量，其值相等。
2、库仑定律（1）、点电荷模型：忽略带电体的形状和大小，视带电体为具有一定电荷的几何点。
（2）、库仑定律：真空中两个静止点电荷间的作用力(斥力或吸力)与这两个电荷所带电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力方向沿着这两个点电荷的连线。
r rq q F ˆ412210 πε= 其中ε0称为真空的介电常数，ε０＝８．８５×１０－１２Ｃ２／Ｎ·m ２。
理解：（1）r →0时，将导致F →∞。
该结论是不正确的，这是因为r →0，两带电体也不能视为点电荷。
（2）电力叠加原理：施于任一点电荷的力F 等于其它每一个点电荷单独存在时对它所施库仑力i F 的矢量和，即∑==n i i F F 1二、电场、电场强度1、电场（1）电场：带电体和变化的磁场周围空间存在的一种物质。
（2）静电场的对外表现：电场中带电体受电场的作用力；带电体在电场中移动时，电场将对其作功。
2、电场强度矢量E：描述电场力性质的物理量。
（1）检验电荷q 0请预览后下载！要求：（1）q 0是点电荷，才能检验空间各点的场强；（2）q 0可正可负，其值不能太大，才能不影响原场强的分布。
（2）电场强度的定义：电场中某点的场强等于该位置处单位正电荷所受的场力。
（3）场强叠加原理：分离电荷系统：⎰=E d E 三、高斯定理 性质可完全描述该矢量场的性质。
1、电力线和电通量（1）电力线：规定：（1）曲线上每一点的切线方向表示该点场强的方向；（2）曲线的疏密表示场强的大小。
性质：（1）电力线来自正电荷（无穷远），止于负电荷（无穷远），但不会在没有电荷的地方中断；（2）在没有点电荷的空间里，任何两条电力线不能相交；（3）静电场的电力线不会形成闭合曲线。
《静电的利用与防范》 知识清单
《静电的利用与防范》知识清单一、静电的产生静电是指物体表面存在的一种处于静止状态的电荷。
在日常生活中，静电的产生非常普遍。
例如，当我们脱衣服时，尤其是化纤材质的衣物，常常会听到“噼里啪啦”的声音，同时还能看到小火花，这就是静电在“作祟”。
静电产生的原因主要有以下几种：1、摩擦起电这是最常见的静电产生方式。
当两个物体相互摩擦时，它们表面的电子会发生转移，导致一个物体带正电，另一个物体带负电。
2、接触分离起电当两个不同材质的物体接触后再分离，也会产生静电。
比如，金属与塑料接触后分离。
3、感应起电一个带电体靠近一个不带电的导体时，导体靠近带电体的一端会出现与带电体相反的电荷，而远离带电体的一端则会出现与带电体相同的电荷。
二、静电的利用静电虽然有时会给我们带来一些小麻烦，但在很多领域也有着重要的应用。
1、静电复印静电复印机利用了静电吸附的原理。
首先，通过充电让硒鼓表面带上均匀的电荷，然后用光学系统将原稿图像投射到硒鼓上，被光照到的部分电荷消失，未被光照到的部分仍保留电荷，形成了与原稿图像对应的静电潜像。
接着，带有与潜像相反电荷的墨粉被吸附到硒鼓上，形成可见的墨粉图像。
最后，将墨粉图像转印到纸张上，并通过加热等方式使其固定。
2、静电除尘在工厂的烟囱中，安装一个带有高压静电的装置。
当含有灰尘的气体通过时，灰尘会被带上电荷，并在电场力的作用下被吸附到电极上，从而达到除尘的目的。
这种方法效率高，能够有效减少大气中的污染物排放。
3、静电喷涂在喷漆过程中，让被喷涂的物体带上正电荷，而涂料雾化后带负电荷。
由于异种电荷相互吸引，涂料能够更均匀地附着在物体表面，提高了喷涂的质量和效率，同时也减少了涂料的浪费。
4、静电植绒将绒毛放在高压电场中使其带电，然后在电场力的作用下，绒毛会垂直植入到涂有胶粘剂的物体表面，形成美观的绒面。
三、静电的防范尽管静电有一定的利用价值，但在某些情况下，静电也可能带来危害，因此需要采取防范措施。
高中物理电路知识点总结
高中物理电场与电路知识点总结电场1.两种电荷1）自然界中存在两种电荷：正电荷与负电荷。
2）电荷守恒定律:电荷既不能被创造也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，系统的电荷代数和不变。
2.元电荷：由美国物理学家密立根用著名的油滴实验测定。
e=1.6*10-19C；3. 库仑定律（1）内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上.（2）公式:（3）适用条件:真空中的点电荷.点电荷是一种理想化的模型。
如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多，以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时，这种带电体就可以看成点电荷，但点电荷自身不一定很小，所带电荷量也不一定很少。
4.电场强度（1）电场:带电体周围存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体.电场是客观存在的。
（2）电场强度：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值，比值定义法。
适用于一切电场。
定义式：E=F/q ,方向:正电荷在该点受力方向.(3)点电荷周围的电场强度的公式：，Q表示场源电荷，r表示电场中的某一点到场源电荷的距离。
只适用于点电荷周围的电场强度计算。
5、电场线:英国科学家法拉第提出，在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫做电场线.1）电场线的性质:①电场线是起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处）；②电场线的疏密反映电场的强弱；③电场线不相交；④电场线不是真实存在的，是人们为了形象描述电场分布而假想的线；⑤电场线不一定是电荷运动轨迹。
2）几种典型电场线的画法:孤立正电荷，孤立负电荷，等量异种电荷，等量同种电荷电场线分布。
6、匀强电场：在电场中，如果各点的场强的大小和方向都相同，这样的电场叫匀强电场。
匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线.7、电场强度的叠加:电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和.8、静电的利用和防范1. 利用静电的原理3种：1）第一种利用电场对带电微粒的吸引作用。