2018-2019学年高中物理人教版选修3-1课件：第一章 第7节 静电现象的应用
图1－7－2
解析：在盘中A点激发的附加场强E′应与－Q在A点产生的
场强等大反向，故A正确。
答案：A
1．概念
如图1－7－3所示，金属导体中自
由电子受到导体周围电场的电场力作
用后向左移动，在右侧出现正电荷， 导体两侧正、负电荷在导体内部产 图1－7－3 生与原电场反向的电场，因与原来的电场反向，叠加的
[解析]
(1)金属杆处于静电平衡时内部场强处处为 0，
故金属杆中点处场强为 0。 (2)内部场强是两个场强的叠加，所以 E 感－E＝0 q E 感 ＝ E＝ k L 2， r＋ 2 E 感与 E 方向相反，E 感的方向向左。
[答案] (1)0 q (2)k L 2，方向向左 r＋ 2
(不接触，且未发生放电现象)时，下
图1－7－1 列说法中正确的是 ( )
A．B端的感应电荷越来越多
B．导体内场强越来越大
C．导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强 D．导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等
解析：绝缘导体移近带负电的小球 P 时，导体中的自由电子受 到带负电小球 P 产生的电场的作用力变大， 使自由电子不断地 向 B 端移动，导体两端的感应电荷不断增多，故选项 A 正确。 由于导体缓慢移动， 导体达到静电平衡状态是在很短的时间内 完成的， 带负电小球 P 产生的电场和导体上感应电荷的电场叠 加的结果会使导体内部各处的合场强等于零，故选项 B 错误。 Q M 点距小球 P 的距离比 N 点要近，由 E＝kr2可知，
解析：避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地，必须 接到大地，故A、D项错，B项正确；导体尖端的电荷密度 大，附近的电场很强，把避雷针顶端设计成球形不利于把 云层中的离子吸引到尖端，故C项错误。 答案：B
3．在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态， 若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘 中A点所激发的附加场强E′的方向在图1－7－2中正确的 是 ( )
感应电荷的电荷量不是已知，故不能直接求出感应 电荷在某点的场强，故由静电平衡条件求解。
1．导体内部不受外部电场的影响的情况
图1－7－5
(1)现象：由于静电感应，验电器箔片张开。如图1－ 7－5甲，将验电器放入导体网罩内部后验电器箔片不张开， 如图乙，即外部电场影响不到导体内部。 (2)本质：是静电感应，导体外表面感应电荷与外电 场在导体内部任一点的场强的叠加结果为零。
信电缆外面包有一层 金属网 ，高压线路的检修人员要穿
屏蔽服 等，都是利用静电屏蔽现象消除外电场的影响。
[关键一点]
绝缘球壳中没有自由电荷，当放入外
电场时，不会发生静电感应现象，壳内场强也不会为零。 即不能起到屏蔽外电场的作用。
[试身手·夯基础]
1. 如图1－7－1所示，在真空中把一绝
缘导体向带负电的小球P缓慢地靠近
②应用和防止
应用： 避雷针 是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
防止：高压设备中导体的 表面尽量光滑 会减少电能的
损失。
(2)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 屏蔽 作用，使它内 部不受 外部电场 影响的现象。 ②应用：电子仪器和电子设备外面都有 金属壳 ，通
[名师点睛]
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。
1. 如图1－7－4所示，长为L的金属 杆原来不带电，在距其左端r处放一个电 荷量为q的点电荷。问： 图1－7－4
(1)金属杆中点处的场强为多少？
(2)金属杆上的感应电荷在杆中点P处产生的场强。 [思路点拨] 内部场强处处为零，因为是两个电场的叠加。
第 一 章 静 电 场
ห้องสมุดไป่ตู้
第 7 节 静 电 现 象 的 应 用
新知预习·巧设计
要点一
名师课堂 ·一点通
要点二
创新演练 ·大冲关
随堂检测归纳小结
课下作业综合提升
1．了解静电平衡的概念，掌握静电
平衡的特征。
2．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。
[读教材·填要点]
②处于静电平衡状态的整个导体是一个 等势体 ，它 的表面是一个等势面。 ③表面处的场强不为零，表面处的场强方向跟导体表 面 垂直 。
(4)导体上电荷的分布： ①处于静电平衡状态的导体，内部没有电荷，电荷只 分布在 外表面上 。 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 几乎无 电荷。
带负电小球P在M点产生的场强大于在N点产生的场强，而 导体内部的合场强处处为零，那么导体上的感应电荷在M 点产生的附加电场的场强就大于在N点产生的附加电场的 场强，故选项C正确，选项D错误。 答案：AC
2．关于避雷针，以下说法正确的是
A．避雷针避雷是中和云层的异种电荷
(
)
B．避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地 C．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形 D．避雷针安装在高大建筑物顶部，而不必接地
结果是使原电场强度逐渐减弱，直至导体内部各点的合电
场强度等于零为止，此时F＝E内q＝0，导体内的自由电子
不再发生定向移动，处于一个平衡状态，我们就说导体达
到了静电平衡状态。
2．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。
1．静电平衡状态下导体的电场 (1)静电感应现象： 放在电场中的导体其内部自由电荷在 电场力 作用下 定向移动，而使导体两端出现 等量异号 电荷的现象。
(2)静电平衡状态：
导体中(包括表面) 自由电子 不再发生定向移动，我们 就认为导体达到了静电平衡状态。 (3)静电平衡状态下导体的特点： ①处于静电平衡状态的导体，内部的 场强 处处为零。
[关键一点]
人与大地都是导体，在人触摸导体的过
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。
2．尖端放电、静电屏蔽
(1)尖端放电： ①尖端放电：空气被电离后所带电荷与导体尖端的 电荷符号相反的粒子，由于被 吸引 而奔向尖端，与尖端 上的电荷 中和 ，相当于导体从尖端 失去电荷 的现象。
合集下载
人教版高中物理选修3-1课件第一章第7节静电现象的应用(共39张PPT)
解析：绝缘导体移近带负电的小球 P 时，导体中的自由电子 受到带负电小球 P 产生的电场的作用力变大，使自由电子不 断地向 B 端移动，AB 两端的感应电荷不断增多，故选项 A 正确。 由于导体 AB 是缓慢移动，导体处于静电平衡是在很短的时 间内完成的，缓慢移动过程中的各个状态，带负电小球 P 产 生的电场和导体 AB 上感应电荷的电场叠加的结果均会使导 体内部各处的合电场强度总等于零，故选项 B 错误。
[自学教材] 1.尖端放电现象 (1)空气的电离：空气中残留的带电粒子在的 强电场 作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也 就是使分子中的正、负电荷的分现离象。
(2)尖端放电：那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相 反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中，和 相当于导体从尖端电失荷去，这个现象叫做尖端放电。
根据场源电荷和感应电荷在导体内部电场的合电场强度 为零的特点，可知在导体内部的同一点，感应电荷电场的电 场强度与场电荷电场的电场强度大小相等，方向相反。因此， 可将求解感应电荷电场在导体内部的电场强度问题，转换为 求解场电荷电场的电场强度的问题。
1.一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延
长线放置一均匀带电的细杆 MN，如图 1－
图 1－7－1 ②如图 1－7－1 乙所示，当把两个或多个原来彼此绝缘的 导体接触或用导线连接时，就可把它们看做是一个大导体，有 些问题中所提到的“用手触摸某导体”其实就是导体通过人体 与大地构成一个大导体。
[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。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， 地球往往是新导体的远端。 (2)净电荷是指导体内未被中和抵消的剩余电荷，感应电荷 是指由于静电感应而使导体两端出现的等量异种电荷。
人教版高中物理选修31第一章第7节静电现象的应用共38张PPT[可修改版ppt]
![人教版高中物理选修31第一章第7节静电现象的应用共38张PPT[可修改版ppt]](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/0d6b80b726fff705cc170aaa.webp)
云层之间、云层与在地面之间形成几百 万伏以上的电压。这个电压足可以击穿空气 （使空气电离），产生几十万安培的瞬间电 流。电流生热使空气发光，叫做闪电；空气 受热突然膨胀发出巨响，叫做雷声。
闪电的放电电流极大， 会使建筑物遭受到严重的损 失，这就是雷击，为了避免 雷击，人们设计了避雷针。
３、尖端放电 ——避雷针
• 医院手术台上，静电火 花会引起麻醉剂爆炸。
• 煤矿里，静电火花会引 起瓦斯爆炸。
• 在航天工业里，静电放 电会干扰航天器的运行， 甚至会造成火箭和卫星 的发射失败。
• 在石化工业里，因静电 放电引起的事故屡见不 鲜。
防止静电危害的基本方法是什么？
• 尽快地将静电导走， 避免越积越多。
生活中防静电小知识
摩擦起电的原因
你在生活中见过类似 的摩擦起电现象吗？
1、 在干燥的秋冬季节，晚上脱毛衣 时会发现一些小火花，并伴有“啪啪” 的响声，这是由于脱毛衣时因摩擦 起 电，发生 放电 的缘故。
2、电视机的荧光屏上经常 粘有灰层，这是因为电视机工 作时，屏幕上有___电__荷____，而 具有了吸引 轻小物体 的性质。
• 电视机不能摆放在卧室。人们看电视时要打开窗户， 同电视机保持2－3米距离，看完之后要洗脸、洗手。
• 对老人、小孩、静电敏感者、查不出病因的心脏 病人、神经衰弱和精神病患者等建议在冬季穿纯 棉内衣、内裤，被里、床单、被罩等要用天然纺 织物，尽量不要穿化纤质地的服装，以减少静电 对人的不良影响。
• 勤洗澡、勤换衣服，能有效消除人体表面积聚的 静电。 当头发无法梳理服帖时，将梳子浸在水中，
• 对于体内积存静电较多的人，可以通过“输出”的 方式将其消耗掉。
• 在家里洒些水，不便弄湿地板的地方，放置一两盆 清水，同样可以达到增加室内空气湿度的目的。室 内可用加湿器，摆放花草或在室内饲养观赏鱼。
闪电的放电电流极大， 会使建筑物遭受到严重的损 失，这就是雷击，为了避免 雷击，人们设计了避雷针。
３、尖端放电 ——避雷针
• 医院手术台上，静电火 花会引起麻醉剂爆炸。
• 煤矿里，静电火花会引 起瓦斯爆炸。
• 在航天工业里，静电放 电会干扰航天器的运行， 甚至会造成火箭和卫星 的发射失败。
• 在石化工业里，因静电 放电引起的事故屡见不 鲜。
防止静电危害的基本方法是什么？
• 尽快地将静电导走， 避免越积越多。
生活中防静电小知识
摩擦起电的原因
你在生活中见过类似 的摩擦起电现象吗？
1、 在干燥的秋冬季节，晚上脱毛衣 时会发现一些小火花，并伴有“啪啪” 的响声，这是由于脱毛衣时因摩擦 起 电，发生 放电 的缘故。
2、电视机的荧光屏上经常 粘有灰层，这是因为电视机工 作时，屏幕上有___电__荷____，而 具有了吸引 轻小物体 的性质。
• 电视机不能摆放在卧室。人们看电视时要打开窗户， 同电视机保持2－3米距离，看完之后要洗脸、洗手。
• 对老人、小孩、静电敏感者、查不出病因的心脏 病人、神经衰弱和精神病患者等建议在冬季穿纯 棉内衣、内裤，被里、床单、被罩等要用天然纺 织物，尽量不要穿化纤质地的服装，以减少静电 对人的不良影响。
• 勤洗澡、勤换衣服，能有效消除人体表面积聚的 静电。 当头发无法梳理服帖时，将梳子浸在水中，
• 对于体内积存静电较多的人，可以通过“输出”的 方式将其消耗掉。
• 在家里洒些水，不便弄湿地板的地方，放置一两盆 清水，同样可以达到增加室内空气湿度的目的。室 内可用加湿器，摆放花草或在室内饲养观赏鱼。
高中物理人教版选修3-1 第一章第7节静电现象的应用(共11张PPT)
2019年9月20日星期五
8
习题（☆）
2、(多选)如图1－7－8所示，一个不带电的导体球N，置于空 心导体球M附近，现将另一个带电荷量为Q的金属球放于空 腔导体M内，则( AC ) A．若M接地，N上无感应电荷 B．若M不接地，且M原来不带电， N上无感应电荷 C．若M不接地，且M原来不带电，N上有感应电荷 D．若M不接地，且M原带电，N上一定有感应电荷
4
静电现象的应用
1、尖端放电 避雷针利用尖端放电避免雷击
2019年9月20日星期五
5
静电现象的应用
2、空腔导体与静电屏蔽 电荷只分布在空腔的外表面 空腔内场强处处为零
处在导体空腔内的仪器，不受导体外界电场影响的现 象，叫做静电屏蔽
2019年9月20日星期五
6
两种典型的静电屏蔽现象
不接地屏蔽
2019年9月20日星期五
11
静电现象的应用
2019年9月20日星期五
1
静电平衡下的导体电场
（1）金属导体的微观结构如何？ （2） 将金属导体放入电场中，自由电子怎样移动？
（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？
2019年9月20日星期五
2
静电平衡
导体内的自由电子不再发生定向移动的状态
2019年9月20日星期五
10
习题（☆）
4、B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，A是验电器， A、B相距较远，导线C的一端接验电器的金属球，下列现 象，正确的是( AB ) A．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔张开 B．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔张开 C．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔不张开 D．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔不张 开
人教版高中物理选修3-1PPT课件 1.7静电现象的应用
②电势的特点
带电导体的等势面
处于静电平衡状态的导体，整个导体是等势体，它的表面是个等势面
静电平衡状态下导体的电场
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。 这是我们常常把大地选做零电势体的一个原因。
处于静电平衡状态的导体，其上的电荷如何分布？
导体上的电荷和电势分布
掌握静电平衡时导体的电荷分布 掌握静电平衡时导体上的电势分布
当导体的尖端聚集大量的电荷时，会发生什么现象呢?
尖端放电
理解并掌握尖端放电的产生原理 知道尖端放大
尖端周围电场强
空气电离
空气中残留带电粒子剧烈运动
正负电荷奔向异种电荷
尖端失去电荷
尖端放电
尖端放电
尖端放电的应用——避雷针
带电雷雨云 接近
避雷针 静电感应
金属棒出现与云层相反电荷 尖端放电
根据电势差与电场强度的关系可知，若电场强度处处为0，则任意两点间 的电势差为0，也就是导体上各点的电势都相等。
所以，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。
静电平衡状态下导体的电场
静电平衡状态下导体的特点
①场强的特点 处于静电平衡状态的导体，内部的电场处处为零 导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直
静电平衡
导体中自由电荷在 电场力作用下将发 生定向移动。
导体两端出现感应电荷, 感应电荷在导体中中产 生反方向的附加场。
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。
静电平衡
静电平衡状态：
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。
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
人教版高中物理选修3-1 第一章第7节静电现象的应用 (共28张PPT)(优质版)
你两句了。 你 知 道 吗 ？今 天凌晨 ５点的 时候， 爸爸给 我打电 话，问 我昨天 上网了 没有？ 见 你 了 没 有 ？为了 你,在工 地上劳 累一天 的父亲 ,晚上还 担心你 夜无眠 啊!？ 我 也是
想 了 很 长 时 间才决 定给你 说这些 的。 我 知 道 ， 你的 生活不 是很好 ，在学 校里感 觉有点 儿不平 衡，别 人的父 母对他 们 是 百 般 呵 护，而 自己的 父母却 远远没 有做到 这些。 可这并 不是父 母的错 啊!我知 道 ,在 你 的 衣 、食、 住、行 、用方 面都不 是很好 ，甚至 是非常 的糟糕 。在这 个贫困 的 家 庭 中 ， 你可能 觉得生 活对你 特别的 不公， 缺少母 爱的童 年和种 种不幸 ，告诉 你 ， 你 所 经 历的， 你所面 对的， 我也曾 经历过 、也正 在面对 。我和 你一样 ，请你
尖端放电的原理有何应用？
避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施
应用：避雷针
②两种屏蔽
屏蔽外部电场使其不影响内部 • 屏蔽内部电场使其不影响外部
（空腔导体接地）
静电屏蔽的事例
思考:用金属网罩将验电,会怎样呢?
+
该现象表明金属网罩也能起到静电屏蔽作用. 类似事例:通讯电缆外包金属层,电学仪器外套金属罩.
静电屏蔽的应用
静电屏蔽的应用
思考:电力工作人员有时需要带电作业，怎
样才能保证他们的生命安全？
全身穿戴金属丝网制成 的衣，帽，鞋，手套等。
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。
想 了 很 长 时 间才决 定给你 说这些 的。 我 知 道 ， 你的 生活不 是很好 ，在学 校里感 觉有点 儿不平 衡，别 人的父 母对他 们 是 百 般 呵 护，而 自己的 父母却 远远没 有做到 这些。 可这并 不是父 母的错 啊!我知 道 ,在 你 的 衣 、食、 住、行 、用方 面都不 是很好 ，甚至 是非常 的糟糕 。在这 个贫困 的 家 庭 中 ， 你可能 觉得生 活对你 特别的 不公， 缺少母 爱的童 年和种 种不幸 ，告诉 你 ， 你 所 经 历的， 你所面 对的， 我也曾 经历过 、也正 在面对 。我和 你一样 ，请你
尖端放电的原理有何应用？
避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施
应用：避雷针
②两种屏蔽
屏蔽外部电场使其不影响内部 • 屏蔽内部电场使其不影响外部
（空腔导体接地）
静电屏蔽的事例
思考:用金属网罩将验电,会怎样呢?
+
该现象表明金属网罩也能起到静电屏蔽作用. 类似事例:通讯电缆外包金属层,电学仪器外套金属罩.
静电屏蔽的应用
静电屏蔽的应用
思考:电力工作人员有时需要带电作业，怎
样才能保证他们的生命安全？
全身穿戴金属丝网制成 的衣，帽，鞋，手套等。
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。
人教版高中物理选修3-1 第1章-第7节-静电现象的应用(课件)(共23张PPT)
外的 M 、 N 两点分别放置一个电荷量为+Q 的点电 荷，A为导体内一点，MA⊥AN，A、N位于同一 水平线上，且MA=AN=r。求枕形金属导体上的感 应电荷产生的电场在A点处的电场强度E。
kQ 【解析】由点电荷的电场强度公式 E= 2 ，得：+Q 和+Q 的两个点电荷在 A 点产生的 r
电场强度都为： E=
(2)防止：静电屏蔽也可带来不利的影响．如通 讯工具在钢筋结构建筑中接收信号较弱；宇宙飞船返 回地球大气层时，与大气层的高速摩擦，在飞船周围 形成一层等离子体，对飞船产生静电屏蔽作用，导致
飞船和地面控制中心的通信联络暂时中断．
【特别提醒】
(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
【特别提醒】
(3)导体达到静电平衡后，内部场强处处为
零是指原电场的电场强度E0与导体两端感应电荷
产生的场强E′的合场强为零．
(4)应该注意静电感应与感应起电的区别和
联系，感应起电是运用静电感应现象使物体起电
的一种方法，而静电感应则是电场中导体两端暂
时出现等量相反电荷的现象．
【典型例题】如图所示，在枕形金属导体
2．静电屏蔽的两种情况
(1)金属壳内部不受外部影响 如图：把验电器靠近带电体，箔片会张开，但如果把验 电器置于金属网罩内，再靠近带电体，箔片不再张开，说明网 罩内不受外电场的影响。
(2)接地的封闭导体壳，内部电场对外部没有影响 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异种电荷。其电场 线如图(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。
第1章第7节
kQ 【解析】由点电荷的电场强度公式 E= 2 ，得：+Q 和+Q 的两个点电荷在 A 点产生的 r
电场强度都为： E=
(2)防止：静电屏蔽也可带来不利的影响．如通 讯工具在钢筋结构建筑中接收信号较弱；宇宙飞船返 回地球大气层时，与大气层的高速摩擦，在飞船周围 形成一层等离子体，对飞船产生静电屏蔽作用，导致
飞船和地面控制中心的通信联络暂时中断．
【特别提醒】
(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
【特别提醒】
(3)导体达到静电平衡后，内部场强处处为
零是指原电场的电场强度E0与导体两端感应电荷
产生的场强E′的合场强为零．
(4)应该注意静电感应与感应起电的区别和
联系，感应起电是运用静电感应现象使物体起电
的一种方法，而静电感应则是电场中导体两端暂
时出现等量相反电荷的现象．
【典型例题】如图所示，在枕形金属导体
2．静电屏蔽的两种情况
(1)金属壳内部不受外部影响 如图：把验电器靠近带电体，箔片会张开，但如果把验 电器置于金属网罩内，再靠近带电体，箔片不再张开，说明网 罩内不受外电场的影响。
(2)接地的封闭导体壳，内部电场对外部没有影响 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异种电荷。其电场 线如图(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。
第1章第7节
2018高中物理人教版选修3-1：1.7 静电现象的应用课件(28张)
三，尖端放电 导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强
空气中残留带电粒子剧烈运动
空 气 电 离
空气分子中正负电荷分开，并被电场加速， 撞击空气分子产生更多正负电荷 与尖端电性相反的粒子奔向尖端
相当于尖端失去电荷
尖端放电
• 思考1：尖端放电在生活中有哪些应用？ 避雷针 燃气灶和燃气热水器的电子点火装置
针 尖 形 状
(5)最终出现什么现象?
E
二、静电平衡
E0
-
1、导体中自由电荷在
电场力作用下将发生 定向移动.
-
二、静电平衡
2、 导体两端出现感 应电荷,感应电荷在导
E -E -E
' '
-
体中中产生反方向的
附加的感应电场.
'
-
Hale Waihona Puke 二、静电平衡-3、感应电荷的电场
增到与外电场相等时，
E 0
E'
导体内合场强为零。
自由电荷的定向移动
电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层铅皮等。
3、三条输电线的上方还有两条导线，与大地 相连，形成一个稀疏的金属网，把高压线屏 蔽起来，免遭雷击。
四、尖端放电
导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近 的电场特别强，会把空气分子“撞散”，使分 子中的正负电荷分离，这种现象叫空气电离。 中性的分子电离后变成带负电的自由电子 和带正电的离子，这些带电的粒子与导体尖端 电荷异号的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与 尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去 电荷。这个现象叫尖端放电。
一、静电感应现象
导体中的自由电荷由于受到外电场的作用而
重新分布的现象叫静电感应现象.
++ ++
2018-2019学年《导与练》高二物理人教版选修3-1课件：第一章 第7节 静电现象的应用
要点二
静电屏蔽的理解及应用 屏蔽外电场
屏蔽内电场
图示
因场源电荷产生的电场与导体球壳 当空腔外部接地时,外表
过程
表面上感应电荷在空腔内的合场强 为零,达到静电平衡状态,起到屏蔽
面的感应电荷因接地将传 给地球,外部电场消失,起
外电场的作用
到屏蔽内电场的作用
结论
导体的空腔内部不受外界电场影响
❶
接地导体的空腔外部不受 内部电场影响❷
答案:(1)尖端放电. (2)空心部分场强为零.
【知识梳理】 1.空气的电离 导体尖端电荷 密度 很大,附近的电场很强,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”,也 就是使分子中的正负电荷 分离 的现象.
2.尖端放电与静电屏蔽
尖端放电
静电屏蔽
原理
导体尖端的强电场使附近的空 气电离
A.B的空腔内电场强度为零 B.B不带电 C.B的外表面带正电 D.B的内表面带负电
解析:因为金属壳的外表面接地,所以外表面无感应电荷,只有内表面有 感应电荷分布,且由于A带正电,则B的内表面带负电,故选项D对,B,C 错;B的空腔内有带正电的小球A产生的电场和金属壳内表面感应电荷产 生的电场,由电场叠加知,电场线的方向由A指向B,所以空腔内电场强度 不为零,故选项A错.
核心要点 突破
要点一 静电平衡的理解及应用 1.静电平衡❶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.金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的. 2.静电平衡的实质❷
情形 实质
没外电场的导体
无外电场的带电体
外电场E和感应电荷产生的电 分布在导体外表面的电荷 场E′的合场强为0,即E=-E′. 在导体内部的合场强为0.
高中物理 第1章 第7节 静电现象的应用课件 新人教版选修3-1
图甲所示．
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 栏
目
地(实际是大地的电子在电场作用下通过接地的导线流到球壳面上与
链 接
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，于是网罩内带电体对外界的影响就随之消除．壳内＋q 的电
场不会受到球壳外界电场的任何影响，这样就出现图乙所示的情
第7节 静电现象的应用
ppt精选
1
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．
栏
目
2．通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点．
链
接
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．
ppt精选
2
知识点一 静电平衡状态下导体的电场
接
可以发现：图甲中，验电器的箔片张开；图乙中，验电器的箔
片不张开．这说明，金属网罩能把外电场挡住，使罩内不受外电场
的影响．
ppt精选
8
(2)静电屏蔽的另一种情况：接地的封闭的导体壳内部电场对壳
外空间没有影响．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异种电荷，其电场线如
电小球P在M点产生的场强大于在N点产生的场
强．而导体内部的合场强处处为零，那么导体上的感
应电荷在M点产生的附加电场的场强就大于在N点产
栏 目
生的附加电场的场强，故选项C正确，D错误．
链 接
答案：AC
ppt精选
15
►变式训练
1．一个金属球原来不带电，现沿着球的直径的延长线放