1、复习巩固复习巩固复习巩固复习巩固电场线并不是电场中实际存在的线，而是形象地描述电电场线并不是电场中实际存在的线，而是形象地描述电场的假想的线场的假想的线电场线上每一点的切线方向，都和该点的场强方向一致电场线上每一点的切线方向，都和该点的场强方向一致电场线起于正电荷（无穷远）止于负电荷（无穷远）电场线起于正电荷（无穷远）止于负电荷（无穷远）电场线不闭合，不相交电场线不闭合，不相交电场线越密的地方，场强越大；电场线越疏的地方，场电场线越密的地方，场强越大；电场线越疏的地方，场强越小强越小电场线不是电荷在电场中的运动轨迹电场线不是电荷在电场中的运动轨迹1.电场线：电场线：2.匀强电场：匀强电场：电场
2、强度大小，方向处处相同电场强度大小，方向处处相同；电场线；电场线平平行的、等间距的、同向的直线行的、等间距的、同向的直线【问题】【问题】自然界到处都有静电。自然界到处都有静电。生产中的搅拌、挤压、切生产中的搅拌、挤压、切割等活动，生活中的穿衣、割等活动，生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能脱衣、运动等过程都可能产生静电。产生静电。在加油站给车加油前，在加油站给车加油前，为什么要触摸一下静电释为什么要触摸一下静电释放器放器?引入新课引入新课9.4 静电的防止与利用第九章 静电场及其应用教学目标教学目标1.1.知道什么是静电平衡状态，理解处于静电平衡状态导知道什么是静电平衡状态，理解处于静电平衡状
3、态导体的特性体的特性2.2.知道什么是静电屏蔽及其有关应用知道什么是静电屏蔽及其有关应用3.3.知道导体上电荷的分配规律知道导体上电荷的分配规律4.4.了解尖端放电现象了解尖端放电现象5.5.了解静电吸附的应用了解静电吸附的应用静电平衡静电平衡如图所示如图所示,把一个把一个不带电不带电的金属导体放到电场中的金属导体放到电场中,导体导体内的内的自由电子自由电子将发生定向移动将发生定向移动,从而使导体两端出现等量从而使导体两端出现等量异种电荷。请思考下列问题异种电荷。请思考下列问题:(1)(1)自由电子定向移动的原因是什么？定向移动的方自由电子定向移动的原因是什么？定向移动的方向如何？向如何？(2
4、)(2)自由电子能否一直定向移动？为什么？自由电子能否一直定向移动？为什么？静电平衡静电平衡金属导体放到电场中金属导体放到电场中,导体内的自由电子在静电力作导体内的自由电子在静电力作用下用下,将向着与电场相反的方向定向移动。在导体的两个将向着与电场相反的方向定向移动。在导体的两个侧面上将出现正负电荷。导体两个侧面出现的正负感应电侧面上将出现正负电荷。导体两个侧面出现的正负感应电荷在导体内部产生的附加电场荷在导体内部产生的附加电场E与外加电场与外加电场E0 0的方向相反。的方向相反。静电平衡静电平衡附加电场阻碍自由电子的定向移动附加电场阻碍自由电子的定向移动,只要外电场电场强只要外电场电场强度大
5、于附加电场电场强度度大于附加电场电场强度,自由电子的定向移动就会继续进自由电子的定向移动就会继续进行行,导体两个侧面的感应电荷就会进一步增加导体两个侧面的感应电荷就会进一步增加,附加电场就会附加电场就会进一步增强进一步增强,当这两个电场叠加使导体内部各点的合电场强当这两个电场叠加使导体内部各点的合电场强度等于度等于0 0时时,导体内的自由电子不再发生定向移动导体内的自由电子不再发生定向移动,导体达到导体达到了静电平衡了静电平衡静电平衡静电平衡静电平衡静电平衡:金属导体放到电场中金属导体放到电场中,导体内的自由电子在静电导体内的自由电子在静电力作用下力作用下,将向着与电场相反的方向定向移动。在导
6、体的将向着与电场相反的方向定向移动。在导体的两个侧面上将出现正负电荷两个侧面上将出现正负电荷,直到导体直到导体内部各点的电场强内部各点的电场强度度E=0,导体内的自由电子不再发生定向移动导体内的自由电子不再发生定向移动,这时导体达这时导体达到静电平衡到静电平衡1.1.处于静电平衡状态的导体处于静电平衡状态的导体,内部的电场强度处处为内部的电场强度处处为0 0。2.2.处于静电平衡的导体电荷只分布在导体的外表面处于静电平衡的导体电荷只分布在导体的外表面,导体导体内部没有净剩电荷。形状不规则的导体外表面内部没有净剩电荷。形状不规则的导体外表面,电荷分布电荷分布不均匀不均匀,电场强度也不相等。越尖锐
7、的位置电场强度也不相等。越尖锐的位置,电荷的密度越电荷的密度越大大,周围的电场强度越大。周围的电场强度越大。处于静电平衡的导体的特点：处于静电平衡的导体的特点：静电平衡静电平衡例1 如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正点电荷形成的电场中,导体处于静电平衡状态。下列说法正确的是()A.导体内部A点的电场强度大于B点的电场强度B.感应电荷在A、B两点产生的附加电场强度EA=EBC.感应电荷在A、B两点产生的附加电场强度EAEB,B、C错误;当开关S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动,中和导体B端多余的正电荷,D正确。静电平衡静电平衡例例2 一金属球，原来不带电。现沿球的直径的延长线放置一
8、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三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比()A.Ea最大 B.Eb最大C.Ec最大 D.Ea=Eb=EcC静电平衡静电平衡解析解析:处于静电平衡的导体内部电场强度处处为零,故a、b、c三点的电场强度都为零。静电平衡的导体内部电场强度为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果,所以感应电荷在球内某点产生的电场的电场强度与MN在这一点形成的电场的电场强度等大反向,比较a、b、c三点感应电场的电场强度,实质上是比较带电体MN的电场在这三点的电场强度,由于c点离MN最近,故MN的电场在c点的电场强度最大,感应电荷电
9、场在c点的电场强度也最大,故C对。自主学习自主学习1.1.什么是尖端放电？什么是尖端放电？2.2.避雷针的避雷原理是避雷针的避雷原理是什么？什么？3.3.什么是什么是静电屏蔽静电屏蔽？尖端放电尖端放电1.1.尖端放电尖端放电:导体尖端电荷密度大导体尖端电荷密度大,周围的电场强度大周围的电场强度大,把把周围的空气电离周围的空气电离,带电粒子在强电场的作用下加速撞击空带电粒子在强电场的作用下加速撞击空气中的其他分子使它们进一步电离气中的其他分子使它们进一步电离,所带电荷与导体尖端所带电荷与导体尖端电性相反的粒子被吸引而奔向尖端与尖端上的电荷中和。电性相反的粒子被吸引而奔向尖端与尖端上的电荷中和。导
10、体尖端电荷密度大导体尖端电荷密度大空气电离空气电离尖端放电尖端放电正负电荷奔向异种电荷正负电荷奔向异种电荷尖端周围电场强尖端周围电场强空气中残留带电粒子剧烈运动空气中残留带电粒子剧烈运动尖端失去电荷尖端失去电荷尖端放电的应用尖端放电的应用避雷针避雷针接近接近带电雷雨云带电雷雨云避雷针避雷针静电感应静电感应金属棒出现与云层相反电荷金属棒出现与云层相反电荷尖端放电尖端放电向大气放电中和空气中电荷向大气放电中和空气中电荷富兰克林富兰克林通过实验发现了通过实验发现了尖端放电尖端放电,并在并在17531753年发明了年发明了避雷针避雷针静电屏蔽静电屏蔽1.1.静电屏蔽静电屏蔽：空腔导体或金属网罩可以把外
11、部电场遮住，：空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住，使其不受外电场的影响。使其不受外电场的影响。2.2.实质：实质：静电屏蔽的实质是利用了静电感应现象静电屏蔽的实质是利用了静电感应现象,使金属使金属壳内感应电荷的电场和外加电场壳内感应电荷的电场和外加电场矢量和矢量和为零为零,好像是金属壳将外电场好像是金属壳将外电场“挡挡”在在外面外面,即所谓的屏蔽作用即所谓的屏蔽作用,其实是壳内其实是壳内两种电场并存两种电场并存,矢量和为零而已。矢量和为零而已。静电屏蔽静电屏蔽导体外部的电场影响不到导体内部导体外部的电场影响不到导体内部如图如图,把验电器靠近带电体把验电器靠近带电体,箔片会张开箔片会张开,但如
12、果把验电但如果把验电器置于金属网罩内器置于金属网罩内,再靠近带电体再靠近带电体,箔片不再张开箔片不再张开,说明说明网罩内不受外电场的影响。网罩内不受外电场的影响。静电屏蔽静电屏蔽静电屏蔽的应用野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线的上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击。超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的。静电的危害和应用静电的危害和应用静电的危害可能随时发生。例如，医院手术台上，静静电的危害可能随时发生。例如，医院手术台上，静电火花有可能引起麻醉剂爆炸电火花有可能引起麻醉剂爆炸;煤矿里，静电火花会引起煤矿里
13、，静电火花会引起瓦斯爆瓦斯爆因此，静电的危害必须引起人们的警惕。因此，静电的危害必须引起人们的警惕。静电虽然会有危害，但也可以利用。在电场中，带静电虽然会有危害，但也可以利用。在电场中，带电粒子受到静电力的作用，向着电极运动，最后会被吸电粒子受到静电力的作用，向着电极运动，最后会被吸附在电极上。这一原理在生产技术上被广泛应用。附在电极上。这一原理在生产技术上被广泛应用。静电除尘静电除尘 静电喷漆静电喷漆 静电复印静电复印 小结小结 1 1静电平衡状态下导体的电场静电平衡状态下导体的电场 静电平衡的条件是导体内部的场强处处为静电平衡的条件是导体内部的场强处处为零零。2 2处于静电平衡的导体的特点
14、处于静电平衡的导体的特点 （1 1）导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。）导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。（2 2）在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大。）在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大。3 3尖端放电尖端放电 了解了尖端放电现象及其应用。了解了尖端放电现象及其应用。4 4静电屏蔽静电屏蔽 了解了静电屏蔽现象及其应用。了解了静电屏蔽现象及其应用。5.5.静电的危害和应用静电的危害和应用 了解了了解了静电的危害和应用静电的危害和应用当堂检测当堂检测1.1.如图所示在真空中把一绝缘导体如图所示在真空中把一绝缘导体ABAB向带负电的小球向带负电的小球P P缓缓慢的靠
15、近时，下列说法正确的是（慢的靠近时，下列说法正确的是（）A A、B B端的感应电荷越来越多端的感应电荷越来越多B B、导体内部场强越来越大、导体内部场强越来越大C C、导体的感应电荷在、导体的感应电荷在M M点产生的场强大于在点产生的场强大于在N N点产生的的点产生的的场强场强D D、导体的感应电荷在、导体的感应电荷在M M、N N两点产生的的场强相等两点产生的的场强相等MBANPAC当堂检测当堂检测2.2.长为长为L L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的点电的点电荷放在与棒的左端距离为荷放在与棒的左端距离为R的地方，如图所示。达到静电的地方，如图所示。达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O O处产生的场强有多处产生的场强有多大？方向如何？大？方向如何？RLO O+q答：答：达到静电平衡后导体内部处处场强为零达到静电平衡后导体内部处处场强为零则则 E感感E源源k(R+L/2)2E感方向与感方向与E源方向相反，即指向点电荷源方向相反，即指向点电荷+q.q
