7静电现象的应用
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【金版教程】2014年高中物理 第一章《第7节 静电现象的应用》课件 新人教版选修3-1
如果事先用金属网罩把验电器罩住，如图 (b)所示，验电器 的箔片就不张开，即使把验电器和金属网罩连接起来，箔片也不 张开．这表明金属网罩能把外电场挡住，使罩内不受外电场的影 响．
(2)接地的封闭导体壳，内部电场对外部没影响 如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷＋ q.由于静电 感应， 导体壳内外表面感应出等量的种电荷． 其电场线如图(a) 所示，当把导体壳接地后，＋q 在壳内的电场对壳外空间就没有 影响了，如图(b)所示．
A．A 端接一下地，导体将带正电荷 B. A 端接一下地，导体将带负电荷 C．枕形导体的 A 端电势低，B 端电势高 D．导体上的感应电荷在导体内部产生的场强为零
答案：B
解析：将枕形导体接地，则枕形导体带负电，故 A 项错，B 项对．枕形导体处在静电平衡状态，是一个等势体，A 端与 B 端 的电势相等，故 C 项错；小球 Q 和枕形导体的感应电荷在枕形 导体内部的合场强为零，故 D 项错．
2. 对静电平衡的三点理解 (1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平 衡时，自由电荷不再发生定向移动． (2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的． (3)导体达到静电平衡后内部场强处处为零，是指外电场与 导体两端的感应电荷产生的电场的合场强为零．
3. 条件 内部电场处处为零，即 E 内＝0. 由于静电感应，在导体两侧出现等量异种感应电荷，感应电 荷在导体内部形成与电场 E0 反向的电场 E′，在导体内任一点 E′＝－E0，使得合电场强度 E 内＝0.
答案：B
解析：静电平衡，则内部场强为零，电荷量增加，瞬间再次 平衡，使场强仍为零．
知识点二
静电平衡电荷分布
2. 如图所示，将一个带正电的小球 Q 放在本身不带电的枕 形导体 AB 靠近 A 端一侧，由于静电感应，枕形导体的 A、B 两 端分别出现“－”、“＋”感应电荷．则以下说法中正确的是 ( )
高中物理 第一章 9 第7节 静电现象的应用课件 新人教版选修3-1
[解析] A 在空心金属球内，由于静电感应，使得 C 外表面带 正电，BC 相互吸引，所以 B 向右偏； 而金属空腔可以屏蔽外 部电场，所以 B 的电荷对空腔 C 的内部无影响，即 AB 之间无 相互的静电力，所以 A 位置不变． [答案] A
3．静电平衡状态的特征 (1)处于静电平衡状态的导体，内部的电场强度__处__处__为__0____．
(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的电场强 度方向必与这点的表面_垂__直___． (3)处于静电平衡状态的整个导体是个___等__势___体____，导体的表 面是个___等__势__面_____．
(1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产生 影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外互不影响． (2)空腔导体不接地，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电 场对腔外空间产生影响．
(2019·湖南衡阳高二期中)如图所示，将 悬挂在细线上的带正电的小球 A 放在不带电的 金属空心球 C 内(始终不与球接触)，现将一个 悬挂在绝缘细线上的带负电的小球 B 放在 C 附近，待稳定后， 以下说法正确的是( ) A．A 对 B 无静电力作用，B 对 A 无静电力作用 B．A 向左偏离竖直方向，B 向右偏离竖直方向 C．A 对 B 的静电力向左，B 对 A 的静电力向右 D．A 的位置不变，B 的位置也不变
②自由电子要向电场 E0 的反方向做定向移动，并在导体的一个 侧面聚集，使该侧面出现负电荷，而相对的另一侧出现“过剩” 的等量的正电荷，导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电 荷，如图乙所示． ③等量异种电荷在导体内部形成与电场强度 E0 反向的电场强 度 E′，在导体内任一点的电场强度可表示为 E 内＝E0＋E′，因 附加电场 E′总与外电场 E0 方向相反，叠加的结果削弱了导体内 部的电场，随着导体两侧感应电荷的继续增加，附加电场 E′增 强，合电场强度 E 内将逐渐减小，当 E 内＝0 时，自由电子的定 向移动也就停止了，这时就达到了静电平衡状态，如图丙所示．
静电现象
4、静电平衡：导 静电平衡： 体中无电荷定向 移动的状态, 移动的状态,就叫 静电平衡状态. 静电平衡状态.
静电平衡
发生静电感应的导体， 发生静电感应的导体，当感应电荷产生的电 E`和原电场 在导体内叠加为零， 和原电场E 场E`和原电场E在导体内叠加为零，自由电子 表面的和内部的）都停止定向移动， （表面的和内部的）都停止定向移动，这时导 体所处的状态叫静电平衡状态。 体所处的状态叫静电平衡状态。
1．静电屏蔽 （1）空腔导体的特点 空腔导体能把外电场挡住， 空腔导体能把外电场挡住，空腔内没有 电场，空腔内不受外电场的影响。 电场，空腔内不受外电场的影响。 （2）静电屏蔽 导体壳（金属网罩） 导体壳（金属网罩）能保护它所包围的 区域，使这个区域不受外电场的影响， 区域，使这个区域不受外电场的影响， 这种现象叫做静电屏蔽。 这种现象叫做静电屏蔽。
－ － － － － － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － ＋ －E合=0 ＋ － ＋ － ＋ － ＋
E
E`
E
一、静电平衡的特点
1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场 处于静电平衡状态下的导体， 强处处为零。 强处处为零。
2、处于静电平衡状态的整个导体是个 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。 等势体，它的表面是个等势面。 3、导体外表面处场强方向必跟该点的 表面垂直 垂直。 表面垂直。
-
E0 -E' - E' - E' -
-
1、导体中自由电荷 在电场力作用下将发 生定向移动. 生定向移动.
2、 导体两端出现感应 电荷, 电荷,感应电荷在导体中 产生与原电场反向的感 应电场. 应电场.
-
E0
E'
生活中的静电现象和应用
生活中的静电现象和应用在我们的日常生活中，静电现象无处不在。
无论是我们走在地毯上时感到的电击，还是见到头发突然竖起等现象，都是由于静电产生引起的。
本文将介绍生活中的静电现象以及它们的应用。
一、静电现象的产生静电现象是指物体受到刺激后，电荷无法重新分布，从而形成静电积聚的过程。
静电产生的主要方式有三种：1. 摩擦：当两种不同材质的物体摩擦时，会发生电荷转移。
例如，摩擦后的尼龙材质会损失电子并带负电荷，而摩擦后的橡胶会获得电子并带正电荷。
2. 分离：当一个电荷被作用力分离到另一个物体上时，静电现象也会发生。
例如，将金属勺子接触到高电压电线时，由于电荷的分离，勺子会带有电荷。
3. 电离：在一些特定条件下，电荷会从分子或原子中分离出来。
这种情况在雷电等天气现象中常见。
二、静电现象的应用1. 静电粉末喷涂静电粉末喷涂是一种常见的工业应用。
静电喷涂机通过给喷涂的粉末带上相同电荷，使其能够均匀地附着在被涂物体上。
这种方法不仅可以提高喷涂效率，还可以减少粉末的浪费。
2. 静电吸尘器静电吸尘器是一种利用静电吸附能力来清除灰尘和物质的工具。
它通过带有电荷的刷子或纤维吸附灰尘，然后利用静电的作用将灰尘固定在吸尘器上，以保持清洁。
3. 静电用于印刷静电在印刷行业中也有重要的应用。
在印刷过程中，静电可以用来控制纸张的输送和固定。
例如，通过给纸张带上电荷，可以使其在输送过程中更加平整，减少卡纸现象。
此外，静电还可以用于印刷颜料的传送和固定，提高印刷质量。
4. 静电消除静电在一些行业中造成的问题也是需要解决的。
例如，在电子产品制造领域，静电会对电子元件产生影响，导致产品故障。
因此，静电消除方法被广泛应用于电子产品制造过程中，以保证产品的质量和性能。
5. 静电除尘静电除尘是一种利用静电的原理来去除空气中微粒和颗粒的方法。
它通过给含尘气体带上电荷，使微粒和颗粒带电并吸附在电极上，从而实现粉尘的去除。
这种技术广泛应用于工业废气处理、空气净化等领域。
人教版高中物理选修31课件：第一章 静电场 7 静电现象的应用
有c、d两点,则下列说法错误的是
(
A.导体上a、b两端的电势高低关系是φa=φb
B.导体上a、b两端的电势高低关系是φa<φb
C.导体内部c、d两点的场强大小关系是Ec=Ed=0
图1-7-7
D.感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec'>Ed'≠0
)
自我检测
[答案] B
[解析]枕形导体达到静电平衡后整个导体是个等势体,内部场强处处为零,选项A、
态,感应电荷在圆盘中A点激发的
应电荷在圆盘中A点所激发的附加场强E'的方
附加场强E'应与-Q在A点产生的
向的是图1-7-6中的
场强等大反向,选项A正确.
图1-7-6
(
)
自我检测
4. (静电现象)如图1-7-7所示,将一不带电的绝缘枕形导体P放在正电荷Q形成的
电场中,导体P的a、b两端分别带上了等量的负电荷与正电荷,另外,导体内部还
接地的大金属板,A为金属板内一点,B为金属板左侧
外表面上一点,下列对金属板上的感应电荷分别在A
点和B点产生的场强方向的判断正确的 (
)
A.感应电荷在A点的场强沿E1方向
B.感应电荷在A点的场强沿E2方向
C.感应电荷在B点的场强可能沿E3方向
D.感应电荷在B点的场强可能沿E4方向
图1-7-2
学习互动
[答案] BC
[解析]金属板内的电场强度处处为0,则感应电荷的电场与点电荷的电场等大反
向,即感应电荷在A点的场强沿E2方向,选项B正确;金属板表面的电场强度垂直于
金属板表面向外,即感应电荷的电场与点电荷的电场的合场强垂直于金属板向左,
则感应电荷在B点的场强可能沿E3方向,选项C正确.
(
A.导体上a、b两端的电势高低关系是φa=φb
B.导体上a、b两端的电势高低关系是φa<φb
C.导体内部c、d两点的场强大小关系是Ec=Ed=0
图1-7-7
D.感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec'>Ed'≠0
)
自我检测
[答案] B
[解析]枕形导体达到静电平衡后整个导体是个等势体,内部场强处处为零,选项A、
态,感应电荷在圆盘中A点激发的
应电荷在圆盘中A点所激发的附加场强E'的方
附加场强E'应与-Q在A点产生的
向的是图1-7-6中的
场强等大反向,选项A正确.
图1-7-6
(
)
自我检测
4. (静电现象)如图1-7-7所示,将一不带电的绝缘枕形导体P放在正电荷Q形成的
电场中,导体P的a、b两端分别带上了等量的负电荷与正电荷,另外,导体内部还
接地的大金属板,A为金属板内一点,B为金属板左侧
外表面上一点,下列对金属板上的感应电荷分别在A
点和B点产生的场强方向的判断正确的 (
)
A.感应电荷在A点的场强沿E1方向
B.感应电荷在A点的场强沿E2方向
C.感应电荷在B点的场强可能沿E3方向
D.感应电荷在B点的场强可能沿E4方向
图1-7-2
学习互动
[答案] BC
[解析]金属板内的电场强度处处为0,则感应电荷的电场与点电荷的电场等大反
向,即感应电荷在A点的场强沿E2方向,选项B正确;金属板表面的电场强度垂直于
金属板表面向外,即感应电荷的电场与点电荷的电场的合场强垂直于金属板向左,
则感应电荷在B点的场强可能沿E3方向,选项C正确.
静电利用的实例
静电利用的实例
静电是指在物体表面或材料之间由于电子的转移而产生的电荷。
静电现象在日常生活和工业中有许多实际应用。
以下是一些静电利用的实例：
1.喷墨打印机：喷墨打印机使用静电来控制墨水喷射。
通过给墨水带上电荷，可以使墨水以精确的方式喷出，形成图像或文字。
2.复印机：复印机通过利用静电原理实现图像的传输。
光敏感的鼓面带有电荷，根据打印任务的需求，通过激光或LED等光源将图像转移到鼓上，然后通过静电作用将墨粉粘附在鼓上，最终转移到纸张上形成打印。
3.静电清尘：在一些工业和制造过程中，静电可用于清除空气中的尘埃和微粒。
通过给空气中的颗粒带上电荷，使其互相排斥，从而使尘埃悬浮在空气中，便于后续的清理。
4.静电喷涂：静电喷涂利用静电原理，通过给涂料带上电荷，然后将其喷洒到被涂物体上。
由于静电的作用，涂料会均匀地附着在物体表面，提高了喷涂的效率和涂层的质量。
5.电子器件生产：在半导体和电子器件制造中，静电是一个重要的考虑因素。
人们采取一系列防静电措施，例如穿着防静电服、使用防静电设备，以防止静电对电子器件产生不良影响。
6.电子墨水屏幕：一些电子书阅读器采用电子墨水技术，其中微小的颗粒通过静电被排列在屏幕上，形成文字和图像。
这种技术具有低功耗和良好的可视性。
7.静电除尘器：在工业生产中，静电除尘器通过给粉尘带上电荷，使其沉降或吸附在集尘器上，从而实现对空气中粉尘的除尘作用。
1.7静电现象的应用
练习
当导体达到静电平衡状态时，其场强的特 征是：( C ) A.外电场E0消失。 B.感应电荷产生的电场E'为零。 C.导体内部合场强E内 = E0 + E'=0。 D.导体表面和内部场强均为零。
：
其表面场强能否如图所示？ E
+ + + + + + + +
-
-
-
-
-
-
-
结论：导体处于静电平衡状态时，
其外部表面附近任何一点的场强方向 跟该点的表面垂直。 E
+ + + + + + + + -
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
（2）整个导体是一个等势体，表面是一个等势面
7、静电现象的应用
静电平衡状态下导体的电场
1、静电感应
把一个不带电的金属导体放到场强为E0的中电场，由于导体内 的自由电子受电场力作用而做定向移动，使导体表面出现感应 电荷的现象叫静电感应。 A D
E0
B
C
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.
-
E0
-E' -E'
-
-
E'
（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
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
尖端放电
尖端放电的原理是什么？
导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强， 空气中的带电微粒在电场力的作用下剧烈运动会把空气 分子撞“散”，使分子中的正负电荷分离，这种现象叫 电离。
2020_2021学年高中物理第一章静电场7静电现象的应用课件新人教版选修3_1
A.Ea最大 C.Ec最大
B.Eb最大 D.Ea=Eb=Ec
【解析】选C。静电平衡后,金属球内的合场强处处为零,金属球上感应电荷产生 的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等,方向相反,相互抵消。c点离带 电的细杆MN最近,带电的细杆MN在c点产生的场强最大,则金属球上感应电荷在c 点产生的场强最大,即Ec最大。故选C。
B.1∶10 1∶10
C.10∶1 1∶1
D.无法确定
【解析】选A。由于 aA FA EA 1 ,所以aA∶aB=1∶10。由于导体在静电平
aB FB EB 10
衡时各处电势相等,所以把电荷移到无限远处,两次电场力做的功相同,所以
WA∶WB=1∶1。所以B、C、D错误,A正确,故选A。
2.一金属球,原来不带电,现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图 所示,金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别 为Ea、Eb、Ec,三者相比 ( )
【生产情境】 电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法。利用“绝缘梯”使输 电线间的电势差逐渐变小,直到最后使人体的电势与输电线电势相等。 探究: (1)人与输电线电势相等时,为什么没有危险? (2)超高压输电线周围存在强电场,人靠近输电线时,人体会有什么现象发生? (3)工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱织成的均压服,有什么作用?
情境·模型·素养
【生活情境】 2020年,由于新冠病毒疫情影响,大家出门要戴口罩。医用口的物理碰撞阻隔作用的基础上,增加了静电吸附 作用,吸附可简化为如下过程:某根经过驻极处理后的滤材纤维,其两侧分别 带有正负电荷,可吸附带不同电荷的污染物颗粒,某带负电的颗粒物在图中A 点时的速度方向如图所示,在很短时间内被吸附到纤维附近的B点,忽略空气 的作用力。
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单击此处编辑母版标题样 式 A.感应电荷在A点的场强沿E1方向
B.感应电荷在A点的场单强击沿以E编2方辑母向版副标题样式
C.感应电荷在B点的场强可能沿E3方向
D.感应电荷在B点的场强可能沿E4方向
例3．一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷。
图中的哪单一个击能正此确表处示编其电辑场分母布的版情况标(题B)样 式
防止：高压设备中导体的表面尽量平缓会减少电能的损失。
单击以编辑母版副标题样式
四、静电屏蔽
（1）导体外部电场影响不到导体内部
单击此处编辑母版网标外不题影响样网内 式
（2）接地导体的内部电场影单响击以不编到辑导母体版外副部标题样式
网内可影响网外
网接地，网内不影响网外
生活中静电屏蔽的应用：
单击此处编辑母版标题样 式
--
--
E
探究：电场中导体内的电场和电势
-
思考1：电子积聚会出现怎样的现象？
-
E
E
-
’
导体两端出现感应电荷，在导体中产生与E方向相反的感应电场。 -
单击此处编辑母版标题样 思考2：电荷的移动是无休止的吗？导体内的场强变化情况？ E=E'
式 感应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场，导致合场强减小。感应电
B.导体P内部场强越单来击越以大编辑；母版副标题样式
C.C点的电势高于B点电势；
D.导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的
场强。
变式训练：长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的
点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，如图所示。达到静电
平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大？
单击以编辑母版副标题样式
高压作业的工人工作 服可以保护工人不受外 部高电压的影响。
电脑主机外壳也 是用来防止外界电场的 影响。
如图所示，一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正 电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，则下
列说法单中正击确的此是(处D 编) 辑母版标题样 式 A.B端的感应电荷为负电荷；
3、电势特征 ①导体是个等势体。
②导体表面是个等势面。
二、导体上的电荷分布
法
拉
单击此处编辑母版标题第样
式
圆 筒
单击以编辑母版副标题样式
实 验
思考：上述实验中说明了静电平衡时，导体上的电荷分 布有什么特点？
静电平衡时导体上电荷的分布特点
电荷分布 1、导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。
单击此处编辑母版标题样
• B．Ea＝Eb＞Ec，φa＝φb＞φc
• C．Ea＝Eb＝Ec，单φ击a＝以φ编b辑＞母φ版c 副标题样式
• D．Ea＞Ec＞Eb，φa＞φb＞φc
• 解析：
单击此处编辑母版标题样 式
单击以编辑母版副标题样式
• 答案： D
备选例题、(多选)如图2所示，带负电的点电荷旁有一接地大金属板，A 为金属板内的一点，B为金属板左侧外表面上的一点，下列关于金属板上 感应电荷在A点和B点的场强方向判断正确的是( BC )
荷继续增加，合场强逐渐减少，当感应电场增到与外电场相等时，导体内合场强为
零。自由电荷不再定向移动，即到达静电平衡。
思考3：导体中M、N两点的单电击以势编有辑什母么版关副系标题？样式
将试探电荷从M移到N，电场力不做功，M和N两点电
M
势相等，金属是一个等势体。
思考4：导体外表面处的电场方向，与导体表面有
单击以编辑母版副标题样式
Hale Waihona Puke 例4：将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空 心球C内(不与球接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小
球B向C单靠近击，如此右图处所示编，于辑是有母( 版B 标) 题样 式 A．A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向
B．A的位置不变，B向单击右以偏编离辑母竖版直副方标题向样式 C．A向左偏离竖直方向，B的位置不变
1、金属为什么能够导电？
因为金单属中含击有大此量的处自由编电子辑母版标题样 式 2、电场最基本的性质之一，是对放入其中电荷有 电场力 的作用。
3、把一个不带电的金属单导击体以放编到辑母场版强副为标E题的样匀式强电场中，会出现什么 现象？
导体中自由电荷在电场力作用下将发生定 向移动，在导体两端，积聚等量异种电荷。
7
静电现象的应用
问题导学 ：
1. 【回顾】什么是静电感应现象？其实质又是什么？如图，在 静电感应时用手摸一下导体，再移去源电荷，则导体带什么电？
静电感应现象：把带电体靠近原来不带电的导体 时，可以使导体带电的现象。
+
－
+
实质：电荷从导体的一部分转移到另一部分。
2.阅读课本P24-27内容，思考：
【预习检测】
D．A和B的位置都不变
练习5：(2010浙江理综)请用学过的电学知识判断下列说法正确的 是( ) A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险
答案：B 由静电屏蔽的知识可知，A、D选项均错；金属可以消除多余的 静电，B项正确；单根高压输电线上相距较近的两点之间电阻很小，因而电 压较小，小鸟不会被电死，C选项错误．
方向如单何？击此处编辑母版标题样
+q
式
O
答：
R
L
单击以编辑母版副标题样式
达到静电平衡后导体内部处处场强为零
则
E感＝E源＝k
q (R+L/2)2
E感方向与E源方向相反，即指向点电 荷+q.
如右图所示为空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电 的小金属球A放入腔内，静电平衡时，图中a、b、c三点的场
强E和单电势击φ的此关系处是(编辑) 母版标题样 式 • A．Ea＞Eb＞Ec，φa＞φb＞φc
式
单击以编辑母版副标题样式
均匀球形导体
椭圆形导体
不规则导体
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。
三、尖端放电
尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异号离子与
单击此处编辑母版标题样 尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷，这种现象称为尖端放电。 式 应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
N
什么关系？为什么？
导体表面是一个等势面，任一点的场强方向必跟
该点的表面垂直，否则表面电荷就会再次移动。
一、静电平衡状态下的导体
1、静电平衡状态：导体内的自由电子不在发生定向移动。
单击此处编辑母版标题样
2、场强特征
式
①导体内部的电场强度处处为0。
单击以编辑母版副标题样式
②导体表面附近任何一点的场强方向与该点表面垂直。
B.感应电荷在A点的场单强击沿以E编2方辑母向版副标题样式
C.感应电荷在B点的场强可能沿E3方向
D.感应电荷在B点的场强可能沿E4方向
例3．一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷。
图中的哪单一个击能正此确表处示编其电辑场分母布的版情况标(题B)样 式
防止：高压设备中导体的表面尽量平缓会减少电能的损失。
单击以编辑母版副标题样式
四、静电屏蔽
（1）导体外部电场影响不到导体内部
单击此处编辑母版网标外不题影响样网内 式
（2）接地导体的内部电场影单响击以不编到辑导母体版外副部标题样式
网内可影响网外
网接地，网内不影响网外
生活中静电屏蔽的应用：
单击此处编辑母版标题样 式
--
--
E
探究：电场中导体内的电场和电势
-
思考1：电子积聚会出现怎样的现象？
-
E
E
-
’
导体两端出现感应电荷，在导体中产生与E方向相反的感应电场。 -
单击此处编辑母版标题样 思考2：电荷的移动是无休止的吗？导体内的场强变化情况？ E=E'
式 感应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场，导致合场强减小。感应电
B.导体P内部场强越单来击越以大编辑；母版副标题样式
C.C点的电势高于B点电势；
D.导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的
场强。
变式训练：长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的
点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，如图所示。达到静电
平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大？
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高压作业的工人工作 服可以保护工人不受外 部高电压的影响。
电脑主机外壳也 是用来防止外界电场的 影响。
如图所示，一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正 电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，则下
列说法单中正击确的此是(处D 编) 辑母版标题样 式 A.B端的感应电荷为负电荷；
3、电势特征 ①导体是个等势体。
②导体表面是个等势面。
二、导体上的电荷分布
法
拉
单击此处编辑母版标题第样
式
圆 筒
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实 验
思考：上述实验中说明了静电平衡时，导体上的电荷分 布有什么特点？
静电平衡时导体上电荷的分布特点
电荷分布 1、导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。
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• B．Ea＝Eb＞Ec，φa＝φb＞φc
• C．Ea＝Eb＝Ec，单φ击a＝以φ编b辑＞母φ版c 副标题样式
• D．Ea＞Ec＞Eb，φa＞φb＞φc
• 解析：
单击此处编辑母版标题样 式
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• 答案： D
备选例题、(多选)如图2所示，带负电的点电荷旁有一接地大金属板，A 为金属板内的一点，B为金属板左侧外表面上的一点，下列关于金属板上 感应电荷在A点和B点的场强方向判断正确的是( BC )
荷继续增加，合场强逐渐减少，当感应电场增到与外电场相等时，导体内合场强为
零。自由电荷不再定向移动，即到达静电平衡。
思考3：导体中M、N两点的单电击以势编有辑什母么版关副系标题？样式
将试探电荷从M移到N，电场力不做功，M和N两点电
M
势相等，金属是一个等势体。
思考4：导体外表面处的电场方向，与导体表面有
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Hale Waihona Puke 例4：将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空 心球C内(不与球接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小
球B向C单靠近击，如此右图处所示编，于辑是有母( 版B 标) 题样 式 A．A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向
B．A的位置不变，B向单击右以偏编离辑母竖版直副方标题向样式 C．A向左偏离竖直方向，B的位置不变
1、金属为什么能够导电？
因为金单属中含击有大此量的处自由编电子辑母版标题样 式 2、电场最基本的性质之一，是对放入其中电荷有 电场力 的作用。
3、把一个不带电的金属单导击体以放编到辑母场版强副为标E题的样匀式强电场中，会出现什么 现象？
导体中自由电荷在电场力作用下将发生定 向移动，在导体两端，积聚等量异种电荷。
7
静电现象的应用
问题导学 ：
1. 【回顾】什么是静电感应现象？其实质又是什么？如图，在 静电感应时用手摸一下导体，再移去源电荷，则导体带什么电？
静电感应现象：把带电体靠近原来不带电的导体 时，可以使导体带电的现象。
+
－
+
实质：电荷从导体的一部分转移到另一部分。
2.阅读课本P24-27内容，思考：
【预习检测】
D．A和B的位置都不变
练习5：(2010浙江理综)请用学过的电学知识判断下列说法正确的 是( ) A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险
答案：B 由静电屏蔽的知识可知，A、D选项均错；金属可以消除多余的 静电，B项正确；单根高压输电线上相距较近的两点之间电阻很小，因而电 压较小，小鸟不会被电死，C选项错误．
方向如单何？击此处编辑母版标题样
+q
式
O
答：
R
L
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达到静电平衡后导体内部处处场强为零
则
E感＝E源＝k
q (R+L/2)2
E感方向与E源方向相反，即指向点电 荷+q.
如右图所示为空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电 的小金属球A放入腔内，静电平衡时，图中a、b、c三点的场
强E和单电势击φ的此关系处是(编辑) 母版标题样 式 • A．Ea＞Eb＞Ec，φa＞φb＞φc
式
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均匀球形导体
椭圆形导体
不规则导体
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。
三、尖端放电
尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异号离子与
单击此处编辑母版标题样 尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷，这种现象称为尖端放电。 式 应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
N
什么关系？为什么？
导体表面是一个等势面，任一点的场强方向必跟
该点的表面垂直，否则表面电荷就会再次移动。
一、静电平衡状态下的导体
1、静电平衡状态：导体内的自由电子不在发生定向移动。
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2、场强特征
式
①导体内部的电场强度处处为0。
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②导体表面附近任何一点的场强方向与该点表面垂直。