物理：1.7《静电现象的应用》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
一、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 ．内外表面分布不同，电荷都分布在外表面， 体内部没有电荷. 体内部没有电荷 2．受导体的形状影响，不光滑处电荷密度大. ．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. ． 远近端”电荷的电性相反，电量相等
ห้องสมุดไป่ตู้
2．静电平衡的实质 ． 导体发生了静电感应现象， 导体发生了静电感应现象 ， 感应电荷在导体内部 产生一个附加电场E′，跟外加电场E反向 反向， 产生一个附加电场 ，跟外加电场 反向 ，使自由电荷 同时又受到F′＝ E′q的电场力 ， 随着导体两端的感应电 的电场力， 同时又受到 ＝ 的电场力 荷不断积累， 逐渐增大 逐渐增大， 荷不断积累 ， E′逐渐增大， 当 E′＝E时， 导体内合场强 ＝ 时 为零，自由电荷所受合力为零， 为零，自由电荷所受合力为零，这时导体中无自由电荷 定向移动，即导体达到了静电平衡状态 定向移动，即导体达到了静电平衡状态.
第七节 静电现象的应用
学习目标： 知道静电平衡现象 知道静电平衡现象， 学习目标 ： 1.知道静电平衡现象 ， 理解处于静电 平衡状态的导体的特点. 平衡状态的导体的特点 2．通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分 ． 布特点. 布特点 重点难点： 重点难点 ： 尖端放电和静电屏蔽的原因及在实际 中的应用. 中的应用 易错问题：对外电场、 感应电场、 易错问题 ： 对外电场 、 感应电场 、 合电场的关系 认识不清. 认识不清
3．两种情况 ． (1)金属壳内部不受外部影响 金属壳内部不受外部影响 如图1－ － 甲所示 使带电的金属球靠近验电器， 甲所示， 如图 －7－3甲所示，使带电的金属球靠近验电器， 由于静电感应，验电器的箔片张开， 由于静电感应，验电器的箔片张开，这表示验电器受到 了外电场的影响. 了外电场的影响
图1－7－2 － －
一个孤立的带电体， 在自身所带电荷的电场中， 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.人与大 处于静电平衡状态 ， 具有静电平衡的所有特点 . 人与大 地都是导体，在人摸(触 导体的过程中 带电体、 导体的过程中， 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，地球往往是新导体的远端 大地组成一个新导体，地球往往是新导体的远端.
(2)接地的封闭导体壳，内部电场对外部没影响 接地的封闭导体壳， 接地的封闭导体壳 如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷＋ q. 如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷 ＋ 由于静电感应，导体壳内外表面感应出等量的异种电荷， 由于静电感应，导体壳内外表面感应出等量的异种电荷， 其电场线如图1－ － 甲所示 当把导体壳接地后， 甲所示.当把导体壳接地后 其电场线如图 － 7－ 4甲所示 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，如图乙所示 在壳内的电场对壳外空间就没有影响了，如图乙所示.
一、静电平衡状态下导体的电场 1．静电平衡状态 ． 导体内的自由电子不再发生 叫做静电平衡状态. 叫做静电平衡状态 定向移动 的状态 ， 的状态，
2．静电平衡特点 ． (1)处于静电平衡状态的导体，内部场强 处处为零 ； 处于静电平衡状态的导体， 处于静电平衡状态的导体 (2)处于静电平衡状态的整个导体是个 等势体 ， 处于静电平衡状态的整个导体是个 它的表面是个 等势面 .
二、对静电平衡的进一步理解 1．静电平衡的特点： ．静电平衡的特点： (1)导体内部场强处处为零 导体内部场强处处为零. 导体内部场强处处为零 (2)电荷只能分布在导体的外表面； 电场垂直于导 电荷只能分布在导体的外表面； 电荷只能分布在导体的外表面 体的外表面；整个导体是一个等势体， 体的外表面；整个导体是一个等势体，外表面是一个等 势面. 势面
1.一导体处于静电平衡状态 ， 导体外部有一电荷 ， 一导体处于静电平衡状态， 导体外部有一电荷， 一导体处于静电平衡状态 它对导体内部某点产生的场强为零吗？ 它对导体内部某点产生的场强为零吗？
思考·提示 提示】 【思考 提示】
1.不为零 在某点产生的场强与没 不为零.在某点产生的场强与没 不为零
提示】 不一定.球形导体 【思考·提示】 2.不一定 球形导体 思考 提示 不一定 球形导体.
三、尖端放电 1．电离现象：空气中的气体分子在带电粒子的高 ．电离现象： 速撞击下， 的现象. 速撞击下，分子中正负电荷 分离 的现象 2．尖端放电：导体尖端的电荷吸引空气中与它符 ．尖端放电： 号相反的电荷，尖端上的电荷被 号相反的电荷， 这个现象叫做尖端放电. 这个现象叫做尖端放电 四、静电屏蔽 没有电荷 处在电场中的空腔导体， 处在电场中的空腔导体，由于内表面 ， 这种现象叫做静电屏蔽. 所以空腔内 没有电场 ，这种现象叫做静电屏蔽 中和 而失去电荷， 而失去电荷 ，
图1－7－4 － －
因为当把球壳接地后， 因为当把球壳接地后 ， 壳外表面感应的正电荷在 静电力作用下流入大地(实际是大地的电子在静电力作 静电力作用下流入大地 实际是大地的电子在静电力作 用下通过接地的导线流到壳面上与壳外表面的正电荷中 和)，使球壳外表面没有电荷，壳外空间就没有电场了 ，使球壳外表面没有电荷，壳外空间就没有电场了. 这样就出现了图乙所示的情况. 这样就出现了图乙所示的情况
(1)如图 －7－1所示，处于静电平衡状态的导体， 如图1－ － 所示 处于静电平衡状态的导体， 所示， 如图 离场源电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷， 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”. 远同近异”
图1－7－1 － －
(2)如图 －7－2所示，当把两个或多个原来彼此绝 如图1－ － 所示， 如图 所示 缘的导体接触或用导线连接时， 缘的导体接触或用导线连接时，就可把它们看作是一个 大导体，有些问题中所提到的“用手接触某导体”其实 大导体，有些问题中所提到的“用手接触某导体” 就是导体通过人体与大地构成一个大导体. 就是导体通过人体与大地构成一个大导体
图1－7－3 － －
如果事先用金属网罩把验电器罩住，如图乙所示， 如果事先用金属网罩把验电器罩住 ， 如图乙所示 ， 验电器的箔片就不张开， 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 这表明金属网罩能把外电场挡住， 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. 使罩内不受外电场的影响
1．静电平衡时，电荷在导体表面的分布往往是不 ．静电平衡时， 均匀的，越是尖锐的地方，电荷分布越密， 均匀的，越是尖锐的地方，电荷分布越密，附近的电场 强度越大. 强度越大 2．导体表面的场强不为零，且方向与表面垂直. ．导体表面的场强不为零，且方向与表面垂直
三、对静电屏蔽的理解 1．现象 ： 一个金属导体壳 网罩 能把壳外电场遮 ． 现象：一个金属导体壳(网罩 网罩)能把壳外电场遮 住，使壳内部不受外电场影响，这种现象叫静电屏蔽. 使壳内部不受外电场影响，这种现象叫静电屏蔽 2．原理：静电屏蔽的原理是静电感应与静电平衡 ．原理：静电屏蔽的原理是静电感应与静电平衡.
有导体在该点产生的场强一样. 有导体在该点产生的场强一样
二、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．在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密 度 越大 ，凹陷的位置几乎 没有电荷 .
2.导体表面电荷一定均匀分布吗 ？ 什么样导体表 导体表面电荷一定均匀分布吗？ 导体表面电荷一定均匀分布吗 面电荷均匀分布？ 面电荷均匀分布？
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人教版 高二物理 选修3-1 第一章：1.7静电现象的应用(共19张PPT)
• 解析：
• B项：B接触A的内表面，A的部分正电荷到
四 B再通过导线到C，此时ABC构成等势体，
、 但是由于B在A内部，所以并不带电，此时
课 时
带正电荷的是A的外表面和C！再将B离开A， 只要不拿到A的外面，这个过程中电荷不会 移动，因为系统还是平衡的。
训 练
•
C项：球接地后，接地相 当于无穷远端，此时BC和
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。
3.尖端放电的应用——避雷针
二 、 导体尖端电荷密度大 静 电 尖端周围电场强 现 象 空气电离 的 应 尖端放电 用
（二）静电屏蔽
二 、
1.空腔导体的特点:
静 空腔导体能把外电场挡住，空腔内没有电场，
电 空腔内不受外电场的影响。
第一章 静电场
第七节 静电现象的应用
A
带电圆筒
复习：
• 电场强度、电场叠加原理 • 电势、电势差、等势面？ • 电势差跟电场强度之间的关系？
(一）静电平衡状态下导体的电场
一 、
1、静电感应:
(1)置于电场中的导体， 自由电荷受电场力作
静 用，将发生定向移动。
电 (2)静电感应：在导体两
平端，积聚等量异种电荷。 -
四 在一个导体球壳内放一个电量为＋Q的点电
、 课
荷，用E表示球壳外任一点的场强，则( )
D
时 A、当＋Q在球壳中央时，E＝0
训 B、不论＋Q在球壳内何处，E一定为零 练 C、只有当＋Q在球心且球壳接地时，E＝0
D、只要球壳接地，不论＋Q在球壳内何处， E一定为零
• 练习5：
如图所示，一带正电的绝缘金属球壳A，顶
1.7静电现象的应用 课件(人教版选修3-1) (1)
靠近金属网罩,验电器的箔片是否张开?此现象说明了
什么?
提示：①金属网罩不带电，罩内小球带正电，将验电 器靠近金属网罩，验电器箔片张开.
②此现象说明网罩内带电体产生的电场能使外界受到
影响.
(2)如图所示，原来金属网罩不带电,罩内小球带正电, 现把金属网罩接地,则验电器的箔片是否张开?此现象
说明了什么?此现象的本质是什么?
负电.因此，空心球C外壁和带电小球B是异种电荷，所
以B受C球的吸引往右偏离竖直方向.而由于空心球C能 屏蔽小球B所产生的外部电场，使小球A不受外电场的 作用，它的位置不变.
【典例3】如图所示，在真空中 有两个点电荷A和B，电荷量分别
为-Q和+2Q，它们相距为l.如果在两点电荷连线的中点
O有一个半径为r(2r<l)的空心金属球，且球心位于O点， 则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为____，方向 ____.
带电的金属球壳？
【解析】因为静电平衡时，导体所带电荷分布在外表 面，故可以让带电小球和金属导体壳内壁相接触. 答案：见解析
6.（5分）一个空心金属球A带5×10-4 C的正电荷，一 个有绝缘柄的金属小球B带有2×10-4 C的正电荷，将B
球放入A球壳内与内壁接触，静电平衡后，A、B球分别
带的电荷量为：QA=____，QB=____.
电荷中和.（这相当于导体从尖端失去电荷）
2.探究分析下列两个问题. (1)如图所示使带正电的金属球靠近验电器,验电器的
箔片是否张开?此现象说明了什么?
提示：①使带正电的金属球靠近验电器，验电器的箔 片张开. ②此现象说明了验电器受到附近带电体的影响.
(2)现用一个金属网罩把验电器罩住,再让带电金属球 靠近验电器，如图所示,验电器的箔片是否张开?此现 象说明了什么?此现象的本质是什么?
高中物理选修3-1课件(人教版)：1.7+静电现象的应用(共75张PPT)
接近,由于该村尚未接通有线电视信号,空中的信号常常受到干扰, 在电视荧屏上出现网状条纹,影响正常收看。为了使电视机不受干扰, 可采取的办法是( )。
A.将电视机用一金属笼子罩起来 B.将电视机用一金属笼子罩起来,并将金属笼子接地 C.将高频热合机用一金属笼子罩起来 D.将高频热合机用一金属笼子罩起来,并将金属笼子接地
虽然也受到静电力作用,却不会定向移动。
(2)当导体 ABCD 的两面分别聚集正负电荷时,在导体内部就会 产生与 E0 方向相反的电场 E',如图乙中的虚线所示,这两个电场叠加,
使导体内部电场强度减弱。
(3)由于只要导体内部的电场强度不为零,自由电子就会继续定
向移动,导体 ABCD 两面的正负电荷就会继续增加,使电场 E'增强,直
• 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/7/262021/7/262021/7/262021/7/26
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四 • 3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021 • 4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19 • 5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
A.将电视机用一金属笼子罩起来 B.将电视机用一金属笼子罩起来,并将金属笼子接地 C.将高频热合机用一金属笼子罩起来 D.将高频热合机用一金属笼子罩起来,并将金属笼子接地
虽然也受到静电力作用,却不会定向移动。
(2)当导体 ABCD 的两面分别聚集正负电荷时,在导体内部就会 产生与 E0 方向相反的电场 E',如图乙中的虚线所示,这两个电场叠加,
使导体内部电场强度减弱。
(3)由于只要导体内部的电场强度不为零,自由电子就会继续定
向移动,导体 ABCD 两面的正负电荷就会继续增加,使电场 E'增强,直
• 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/7/262021/7/262021/7/262021/7/26
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四 • 3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021 • 4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19 • 5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
1.7 静电现象的应用—人教版高中物理选修3-1课件(共19张PPT)
导体内部场强处处为零 导体是等势体,表面为等势面 导体外部表面附近场强方向与该点
的表面垂直
【提出问题】
不管导体以前是否带有电荷，当导体 处在静电平衡时，它都有什么特征？ 1.处于静电平衡状态的导体，内部无 电荷，电荷只分布在外部. 2.处于静电平衡状态的导体，表面电 荷的分布规律为越尖锐的位置，电荷 的密度越大，凹陷的位置几乎没有电 荷.
静电现象的应用：
一、静电平衡状态下导体的电场 静电平衡的特点 （1）导体内部电场强度处处为零． （2）导体是个等势体，表面是等势面． （3）导体表面上任何一点的电场线方向跟该点的表面垂直． （4）导体内部无净电荷，净电荷分布在导体表面．越尖的地方 电荷越密． 二、导体上的电荷分布：内部无电荷，电荷分布在外表面，越 尖锐处电荷密度越大 三、尖端放电：空气电离、避雷针 四、静电屏蔽
静电现象的应用
学习目标： 知识与技能
（1）知道静电感应产生的原因，理解什么 是静电平衡状态． （2）理解静电平衡时，净电荷只分布在导 体表面且内部电场强度处处为零． （3）知道静电屏蔽及其应用．
【问题引入】 1.什么是静电感应现象？
静电感应是在外电场的作用下导体中电荷在导体中重 新分布的现象.
2.静电感应现象的实质是什么？
小结：
1、静电平衡状态： 导体内没有自由电荷的定向移动的状态。
2、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电平衡状态下导体的特点：
①处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
②处于静电平衡状态的导体，内部无电场线分布，外部 的电场线与导体表面垂直。 ③处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面 个等势面。
静电平衡 电场中导体内（包括表面上）自由 电荷不再发生定向移动的状态叫做 静电平衡状态 静电平衡导体的特性
的表面垂直
【提出问题】
不管导体以前是否带有电荷，当导体 处在静电平衡时，它都有什么特征？ 1.处于静电平衡状态的导体，内部无 电荷，电荷只分布在外部. 2.处于静电平衡状态的导体，表面电 荷的分布规律为越尖锐的位置，电荷 的密度越大，凹陷的位置几乎没有电 荷.
静电现象的应用：
一、静电平衡状态下导体的电场 静电平衡的特点 （1）导体内部电场强度处处为零． （2）导体是个等势体，表面是等势面． （3）导体表面上任何一点的电场线方向跟该点的表面垂直． （4）导体内部无净电荷，净电荷分布在导体表面．越尖的地方 电荷越密． 二、导体上的电荷分布：内部无电荷，电荷分布在外表面，越 尖锐处电荷密度越大 三、尖端放电：空气电离、避雷针 四、静电屏蔽
静电现象的应用
学习目标： 知识与技能
（1）知道静电感应产生的原因，理解什么 是静电平衡状态． （2）理解静电平衡时，净电荷只分布在导 体表面且内部电场强度处处为零． （3）知道静电屏蔽及其应用．
【问题引入】 1.什么是静电感应现象？
静电感应是在外电场的作用下导体中电荷在导体中重 新分布的现象.
2.静电感应现象的实质是什么？
小结：
1、静电平衡状态： 导体内没有自由电荷的定向移动的状态。
2、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电平衡状态下导体的特点：
①处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
②处于静电平衡状态的导体，内部无电场线分布，外部 的电场线与导体表面垂直。 ③处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面 个等势面。
静电平衡 电场中导体内（包括表面上）自由 电荷不再发生定向移动的状态叫做 静电平衡状态 静电平衡导体的特性
人教版高中物理选修3-1课件：1.7静电现象的应用(共25张PPT)
答案：BCD
解析：金属板接地时，右侧表面仍有感应负 电荷，而且a点附近的电荷面密度(单位表面积的 电荷量)比b点附近的电荷面密度要大些，场强要 强(大)些，电场线也密一些；整个金属板是等势 体，右侧表面是等势面，电场线与等势面垂直， 可见a、b两点的场强方向都垂直指向右侧面，方 向相同，选项D也正确.
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
闪电防护
雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵从 四条原则．
（二）、导体上的电荷分布：
结论:1.静电平衡时导体内部没有电荷，其 电荷只分布在外表面. 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.
二、静电屏蔽现象
对静电屏蔽的理解
1．现象：一个金属导体壳(网罩)能 把壳外电场遮住，使壳内部不受外 电场影响，这种现象叫静电屏蔽.
一是人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖端 而被闪电直接击中
二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因 “跨步电压”造成伤害．所谓跨步电压是雷击 点附近，两点间很大的电位差，如若人的两脚 分得很开，分别接触相距远的两点，则两脚间 便形成较大的电位差，有强电流通过人体使人 受伤害．
三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高 大建筑体附近，不可手持金属体高举头 顶．
2．原理：静电屏蔽的原理是静电 感应与静电平衡.
3．两种情况
(1)金属壳内部不受外部影响
1.7 静电现象的应用 课件(人教版选修3-1)
人 教 版 物 理
面上．且在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度
越大，凹陷的位置几乎 没有电荷．
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1章
静电场
3．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 起保护作用，使它
人 教 版 物 理
内部 不受 外部电场 影响的现象．
答案：①处处为零 等势面 ⑤外表面
②垂直表面
③等势体
④
人 教 版 物 理
⑥导体球壳 (或金属网罩 )内达到
静电平衡后，内部不受外部电场的影响，这种现象叫 静电屏蔽． ⑦一些精密的电表或电子设备外面所套
的金属罩、通讯电缆外面包的一层铝皮，都是用来防 止外界电磁场的干扰．
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1章
第七节
静电现象的应用
第1章
静电场
人 教 版 物 理
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1章
静电场
在带电的鸟笼里，鸟儿为什么仍能安全无恙？ 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？
人 教 版 物 理
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1章
静电场
人 教 版 物 理
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1章
静电场
知识点 1
静电平衡状态下导体的电场
人 教 版 物 理
1.静电感应：处于电场中的导体，由于电场力 的作 用，电荷出现重新分布的现象． 2．静电平衡 (1)定义： 导体中 (包括表面上)没有电荷定向移动 的 状态．
选修3-1
第七节
面上．且在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度
越大，凹陷的位置几乎 没有电荷．
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1章
静电场
3．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 起保护作用，使它
人 教 版 物 理
内部 不受 外部电场 影响的现象．
答案：①处处为零 等势面 ⑤外表面
②垂直表面
③等势体
④
人 教 版 物 理
⑥导体球壳 (或金属网罩 )内达到
静电平衡后，内部不受外部电场的影响，这种现象叫 静电屏蔽． ⑦一些精密的电表或电子设备外面所套
的金属罩、通讯电缆外面包的一层铝皮，都是用来防 止外界电磁场的干扰．
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1章
第七节
静电现象的应用
第1章
静电场
人 教 版 物 理
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1章
静电场
在带电的鸟笼里，鸟儿为什么仍能安全无恙？ 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？
人 教 版 物 理
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1章
静电场
人 教 版 物 理
选修3-1
第七节
静电现象的应用
第1章
静电场
知识点 1
静电平衡状态下导体的电场
人 教 版 物 理
1.静电感应：处于电场中的导体，由于电场力 的作 用，电荷出现重新分布的现象． 2．静电平衡 (1)定义： 导体中 (包括表面上)没有电荷定向移动 的 状态．
选修3-1
第七节
高中物理选修3-1课件：1.7静电现象的应用+课件
层面 认识 应用
全章知识结构
单元 一、从力
的角度 看电场
二、从能 的角度 看电场
三、拓展 和应用
节次 1 2 3 4 5 6 7 8 9
课题 电荷及其守恒定律 库仑定律 电场强度 电势能和电势 电势差 电势差与电场强度的关系 静电现象的应用 电容器的电容 带电粒子在电场中的运动
1.7 静电现象的应用
+ + +
不受外部电场的 影响
_ _
_ _
_
外屏蔽： 接地的封闭的 金属壳对外部 空间没有影响
不管空壳导体是否接地，是否带电，都能“阻挡”外电场的进 入；而只有接地的空壳导体才能“阻挡”内部电场的“泄露” ，而与空壳导体是否带电无关。“阻挡”和“泄露”两词都加上 引号，目的是强调静电屏蔽现象不是真的阻挡了电场，而是感 应电荷的电场和原来的电场相抵消。
感应电荷在导体中产 生反方向的附加电场
- E′ +
E0
思考
1、金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入外电场E0中 2、自由电子怎样移动？从低电势移动到高电势
3、自由电子会在什么地方积聚？
4、电子的积聚会出现怎样的结果？ 5、最终会出现怎样的现象？
感应电荷在导体中产 生反方向的附加电场
- E′ +
E0
第7节 静电现象的应用
学习目标： 1．通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的
讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的 导体的特征。
2．通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的 分布特点。
3.了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、 生产中的静电现象。
知识回顾：
－
－＋
－
当一个带电体靠近 导体时，在带电体的电荷的 作用下，导体中的自由电子便会远离或趋向 带电体 ，使导体靠近带电体的一端带异号 电荷，远离的一 端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。
全章知识结构
单元 一、从力
的角度 看电场
二、从能 的角度 看电场
三、拓展 和应用
节次 1 2 3 4 5 6 7 8 9
课题 电荷及其守恒定律 库仑定律 电场强度 电势能和电势 电势差 电势差与电场强度的关系 静电现象的应用 电容器的电容 带电粒子在电场中的运动
1.7 静电现象的应用
+ + +
不受外部电场的 影响
_ _
_ _
_
外屏蔽： 接地的封闭的 金属壳对外部 空间没有影响
不管空壳导体是否接地，是否带电，都能“阻挡”外电场的进 入；而只有接地的空壳导体才能“阻挡”内部电场的“泄露” ，而与空壳导体是否带电无关。“阻挡”和“泄露”两词都加上 引号，目的是强调静电屏蔽现象不是真的阻挡了电场，而是感 应电荷的电场和原来的电场相抵消。
感应电荷在导体中产 生反方向的附加电场
- E′ +
E0
思考
1、金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入外电场E0中 2、自由电子怎样移动？从低电势移动到高电势
3、自由电子会在什么地方积聚？
4、电子的积聚会出现怎样的结果？ 5、最终会出现怎样的现象？
感应电荷在导体中产 生反方向的附加电场
- E′ +
E0
第7节 静电现象的应用
学习目标： 1．通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的
讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的 导体的特征。
2．通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的 分布特点。
3.了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、 生产中的静电现象。
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当一个带电体靠近 导体时，在带电体的电荷的 作用下，导体中的自由电子便会远离或趋向 带电体 ，使导体靠近带电体的一端带异号 电荷，远离的一 端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。
高中物理人教版课件选修3-1 1.7静电现象的应用
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静电平衡状态下的导体
1.探究静电平衡状态下导体的电场 (1)如图，将一不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电 场中，讨论：导体内部自由电子怎样移动?电子的聚集最终会 出现怎样的结果?
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(2)试讨论：当外电场、导体在电场中的位置或导体的形状发
生变化时,还会继续发生静电感应现象吗?如果继续发生静电感 应现象,最终结果是什么?
提示:当外电场、导体在电场中的位置或导体的形状发生变化
时,还会继续发生静电感应现象,再次达到平衡。所以静电平衡 是一个动态的平衡。
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提示：(1)处于静电平衡的导体内部场强处处为零是因为感应
电荷的场强和外电场合场强为零，而不是导体内部无电场，故 (1)错误。
(2)当达到静电平衡时，金属球内部场强处处为零，与金属球
带电量无关，故(2)正确。 (3)避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施，通过避雷针 尖端放电后，建筑物不至于积累过多的电荷而遭雷击，故(3) 正确。
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课堂导学(1)定义：当金属外壳达到静电平衡时，内部_____ 内部 起保护作用，使其_____ 内部 不受_________ 外部电场 金属的外壳会对其_____
影响的现象。 金属壳，野外高压线上方还有 (2)应用：电学仪器外面有_______
静电平衡状态。
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人教版选修3-1静电现象的应用(45张)-PPT优秀课件
人教版选修3-1 1.7 静电现象的应用 (共45张PPT)【PPT优秀课件】-精美版
• 解析：选C 球壳B带正电荷后， 附近的大地因静电感应将带负电荷， 由于导体球A与大地相连，相当于 近端，因此，A上也会感应出一定 量的负电荷。
人教版选修3-1 1.7 静电现象的应用 (共45张PPT)【PPT优秀课件】-精美版
围的区域，使这个区域不受外电场的 影响，这种现象叫做静电屏蔽。
思考课本（27页） 图1.7-6
• 两种典型的静电屏蔽现象 • (1) 外屏蔽：如图所示，若空腔导体内有带
电体，在静电平衡时，它的内表面将产生 等量异号的感应电荷。如果外壳不接地， 则外表面会产生与内部带电体等量而同号 的感应电荷，此时感应电荷的电场将对外 界产生影响，这时空腔导体只能对外电场 屏蔽，却不能屏蔽内部带电体对外界的影 响，所以叫外屏蔽。
• 第五是晾晒衣服被褥等用的铁丝不 要拉到窗户、门口，以防铁丝引雷。
• 第六是关好门窗，防止雷电直击室 内和球形雷飘进室内
四.静电平衡的应用：静电屏蔽
1．静电屏蔽 （1）空腔导体的特点 空腔导体能把外电场挡住，空腔内没 有电场，空腔内不受外电场的影响。
小鸟屏蔽
• （2）静电屏蔽 • 导体壳（金属网罩）能保护它所包
A．Ea最大 B．Eb最大
C．Ec最大 D．Ea＝Eb＝Ec
一·静电平衡状态下导体的三个特点
u导体内部场强处处为零 u导体外部表面附近场强 方向与该点的表面垂直
u导体是等势E 体,表面为等
势面
++++ ++++
- - - - - - --
• ．如图所示，在原来不带电的金属细 杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达 到静电平衡后(B )
人教版高中物理选修3-1：第一章 1.7 静电现象的应用 课件1
静电平衡状态下导体的特点：
（1）导体内部没有电荷定向移动。 （2）导体内部的场强处处为零。（必要条件） （3）电荷只能分布在导体的外表面（感应电荷分布在导体的两 端——近端和远端，净电荷分布在导体外表面） （4）电场线在导体内部中断。 （5）导体表面上任何一点场强方向与该点表面垂直。
法 拉 第 圆 筒 实 验
E0
1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强 处处为零。 2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势 体，它的表面是个等势面。
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。
静电平衡状态下导体的两种类型： （1）电场中导体的静电平衡 - + - + - + （2）带电体的静电平衡
尖端放电现象
导体尖端的电 荷密度很大， 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。
应用：避雷针
处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零， 将导体挖空，变成一个导体壳，壳内场强仍处处为零。 所以导体壳或金属网罩能使其内部区域不受外部电场 的影响。 空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住，使其 内部不受外电场的影响，这种现象叫静电屏蔽。
三、静电屏蔽
结论:带电导体在稳定时,其电荷均分布在外表面。
一、静电平衡
1．静电平衡状态：导体中(包括表面)没有电荷定向移动 的状态 导体内部场强处处为零 导体表面场强垂直表面 2．特点： 导体为等势体，表面为等势面 孤立带电体净电荷只分布在外表面
3．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，越尖端处电荷密度大。