高中物理 第一章 第七节 静电现象的应用 新人教版选修3-1
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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
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．
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 静电现象的应用 PPT课件
1、什么是静电感应现象？静电感应的实 质是什么？ 2、是什么力使导体中的正负电荷分开， 电荷重新分布后，导体会发生什么样的变 化呢？
把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为 E0的电场中，结果如何呢？
1、金属导体的微观结构 如何？ 2、自由电子如何移动？ 3、自由电子会在什么地方聚积？ 4、电子的聚积会出现怎样的结果？ 5、最终会出现怎样的现象？
静电屏蔽
1.导体球a带电量qa为2×10-7c，球壳b带电量 qb为5×10-7c，将导体球a放入球壳b内与球 壳内壁相碰，再将导体球取出，则a、b所 0 ×10-7 。 带电量分别为qa= ____c ，qb= 7_____c
2.如图所示，长为 L的导体棒原来不带电，现将一 带电量为Q的正点电荷放在距棒左端R处。当达到静 电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电 场如何？
学 习 归 纳
静电现象的应用 静电平衡状态下 1、静电平衡状态 导体的电场 电场中的导体，内部自由电子不再定 向移动 2、静电平衡状态的特征 ①内部的场强处处为零 ②整个导体是个等势体，它的表面是个 等势面
导体上电荷的 ①导体内部没有电荷，电荷只分布在导 体的外表面 分布
②在导体表面，越尖锐的地方，电荷密 度（单位面积上的电荷量）越大，凹陷 的位置几乎没有电荷。 ①空腔导体屏蔽外部电场使其不影响内 部 ②空腔导体屏蔽内部电场使其不影响外 部--接地
1、静电平衡状态 电场中的导体，内部自由电子不再定向移动
静电感应瞬间达到静电平
②整个导体是个等势体，它的表面是个等 势面
地球是个大等势体，常被选为零势面
导体上的电荷怎样分布呢？
实验
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，越尖锐的地方，电荷密度 （单位面积上的电荷量）越大，凹陷的位 置几乎没有电荷。
7静电现象的应用-人教版选修3-1教案
静电现象的应用课程背景《物理》人教版选修3-1中的本章内容主要介绍了静电现象、电场和电势等概念，以及与静电有关的电荷分布、电势差和电容等知识点。
在这个基础之上，本章还介绍了静电现象在实际生活和工作中的应用。
课程目标本节课将重点介绍静电现象的应用，让学生了解静电现象的实用性，培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。
重点内容静电现象在生活中广泛存在，本节课将从以下几个方面介绍其应用。
1. 静电喷涂静电喷涂是一种利用静电力将液体或粉状涂料喷涂到物体表面上的方法。
通过在喷涂设备中加入高压静电场，使得涂料带有静电荷，他们会和带有相反静电荷的物体表面产生强烈的吸引力，从而实现精准、高效的喷涂作业。
2. 静电除尘静电除尘是一种利用静电现象清除工业生产过程中有害气体和粉尘的方法。
它通过在排放口设置电场，使得气体和粉尘带有静电荷，然后通过引入相反电荷的收集器进行收集和清理，从而达到清洁环保的效果。
3. 静电干燥静电干燥是一种用静电力将物体表面的水分、溶解气体等挥发干燥的方法。
通过在干燥室中产生静电场，将物体表面的水分、溶解气体等电荷化，从而使其挥发加速，实现干燥效果。
4. 静电印刷静电印刷是一种利用静电现象完成印刷任务的方法。
在印刷过程中，静电装置产生高压静电场，带有正电的粉末沉积在有电极接触的部位上。
通过调节电极的位置和静电场的强度，控制粉末的沉积，完成印刷任务。
常见问题1. 静电现象在生活中有哪些应用？静电喷涂、静电除尘、静电干燥、静电印刷等。
2. 静电喷涂的原理是什么？高压静电场使得涂料带有静电荷，涂料和物体表面产生静电吸引力，实现精准、高效的喷涂。
3. 静电印刷的过程中需要调节哪些参数？需要调节电极的位置和静电场的强度，控制粉末的沉积，完成印刷任务。
总结通过本节课的学习，我们了解到静电现象在实际生活和工作中的应用。
不仅可以让我们更深入地了解这一物理现象，还可以培养我们应用物理知识解决实际问题的能力。
当然，我们在应用静电时也需要掌握一定的专业知识，避免不应该出现的问题。
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
1.7静电现象的应用 新课标新人教版高中物理选修3-1(共35张PPT)
题 型 设 计
课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
第一章
静电场
如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q，a、 b点是金属板右侧表面的两点，其中a到＋Q的距离较小．下
列说法正确的是(取大地电势为零)
(
)
题 型 设 计
课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
第一章
静电场
A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面
带正电
B．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面 不带电
C．整个导体，包括表面上的a、b点，是一个等势体，
题 型 设 计
如在户外我们遭遇雷电，下列防雷措施可行的是
(
)
课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
第一章
静电场
①在大树下避雷雨
②停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨
③不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔 ④在空旷地带，最好关掉手机电源
题 型 设 计
※
课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
第一章
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？
题 型 设 计
课 后 强 化 作 业
课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
第一章
静电场
如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q，a、 b点是金属板右侧表面的两点，其中a到＋Q的距离较小．下
列说法正确的是(取大地电势为零)
(
)
题 型 设 计
课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
第一章
静电场
A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面
带正电
B．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面 不带电
C．整个导体，包括表面上的a、b点，是一个等势体，
题 型 设 计
如在户外我们遭遇雷电，下列防雷措施可行的是
(
)
课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
第一章
静电场
①在大树下避雷雨
②停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨
③不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔 ④在空旷地带，最好关掉手机电源
题 型 设 计
※
课 后 强 化 作 业
物理（人教版 ·选修3-1）
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习 要 点 探 究 走 出 误 区
第一章
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？
题 型 设 计
课 后 强 化 作 业
高中物理第1章静电场7静电现象的应用课件新人教版选修3-1
[再判断] 1．避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入 大地．( ×) 2．用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则验电器箔片能 张开．( ×) 3．飞机轮上装有拖地线，油罐车后面拖条铁链都是把静电导入大地．( √ )
[合作探讨] 如图 1-7-5 所示，为带有高电压的法拉第笼，笼内站有几名同学．
图 1-7-5
因场源电荷产生的电场与导体 当空腔外部接地时，外表
实现 球壳表面上感应电荷在空腔内 荷因接地将传给地球，外
过程 的合场强为零，达到静电平衡 起到屏蔽内电场的作用
状态，起到屏蔽外电场的作用
最终 导体内空腔不受外界电荷影响 接地导体空腔外部不受内
结论
பைடு நூலகம்
本质
静电感应与静电平衡
3．如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，不能起到屏蔽外电场或内电 场作用的是( )
对静电屏蔽问题的三点提醒 (1)空腔可以屏蔽外界电场，接地的空腔可以屏蔽内部的电场作用，其本质都 是因为激发电场与感应电场叠加的结果，分析中应特别注意分清是哪一部分电场 作用，还是合电场作用的结果． (2)对静电感应，要掌握导体内部的自由电荷是如何移动的，是如何建立起附 加电场的，何处会出现感应电荷． (3)对静电平衡，要理解导体达到静电平衡时所具有的特点．
3．静电平衡状态的特征 (1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强 处处为零． (2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的 表面 垂直． (3)处于静电平衡状态的整个导体是个 等势体，导体的表面为 等势面． 4．静电平衡导体上的电荷分布 带电的导体内部没有电荷，电荷分布在导体的 外表面．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．
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
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）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？
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）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？
②静电平衡状态时的导体是个等势 体，它的表面是个等势面。
③处于静电平衡状态的导体表面上 任一点场强方向与该点表面垂直。
播放《法拉第圆筒实验2.flv法拉第 圆筒实验2.flv》
（二）导体上的电荷分布
法拉第圆筒实验
（二）导体上的电荷分布
法拉第圆筒实验
结论：平衡时导体内部没有电荷，其电荷只 分布在外表面。
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？ （3）自由电子会在什么地方积聚？
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，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。
[应用]屏蔽
1. 静电屏蔽：导体壳或金属网罩（无论 接地与否）可以把外部电场遮住，使其内部 不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）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？
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）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？
思考： 电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？
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
④处于静电平衡状态的导体电荷 分布在导体的外表面。
⑤处于静电平衡状态的导体其表 面的电荷分布规律为尖端附近电荷分 布较多，凹进部分电荷分布较少。
（三）尖端放电
（三）尖端放电
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。
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说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
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说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
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说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
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说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
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练习：静电感应现象
1. 如图所示，A带正
电，若导体C端接地，问 B、C端各带什么电荷？
AB
C
◆若此时断开C与地的连线， B、C端带什么 电荷？ 整个导体净余什么电荷？
◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？
练习：静电感应现象
2. 静电平衡状态下导体的特性：
2. 静电平衡状态下导体的特性：
①处于静电平衡状态的导体，内部 的场强处处为零。
2. 静电平衡状态下导体的特性：
①处于静电平衡状态的导体，内部 的场强处处为零。
②处于静电平衡状态的导体是个等势 体，它的表面是个等势面。
2. 静电平衡状态下导体的特性：
①处于静电平衡状态的导体，内部 的场强处处为零。
（一）静电感应现象
放入电场中的导体，其内部的自由电 子在电场力的作用下向电场的反方向作定 向移动，致使导体的两端分别出现等量的 正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。
感应电荷：静电感应现象中，导体不 同部分出现的净电荷。
E
1. 静电平衡状态
1. 静电平衡状态
导体中（包括表面）没有电荷定向 运动的状态叫静电平衡状态。
静电现象的应用
带电鸟笼里的鸟安然无恙
【复习提问】
1. 电场最基本的性质是什么？
2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
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2. 思考
（1）金属导体的微观结构如何？ 将金属导体放入电场中
3. 静电屏蔽的应用
3. 静电屏蔽的应用
（1）电学仪器和电子设备外面的金 属罩，通讯电缆外面包的一层铅皮，可以 防止外电场的干扰．
（2）电力工人高压带电作业，全身 穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋， 可以对人体起到静电屏蔽作业，使人安 全作业．
静电屏蔽的应用
静电屏蔽的应用
说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
2. 解释：
（四）静电屏蔽
1. 静电屏蔽：导体壳或金属网罩（无论 接地与否）可以把外部电场遮住，使其内部 不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
2. 解释：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，壳内的场强仍处处为零，金属网罩可 以起到导体壳的作用，所以能使导体壳内或 金属网罩内的区域不受外部电场的影响。
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？ （2）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？
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播放《静电平衡状态1.swf》
（一）静电感应现象
（一）静电感应现象
放入电场中的导体，其内部的自由电 子在电场力的作用下向电场的反方向作定 向移动，致使导体的两端分别出现等量的 正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？ （3）自由电子会在什么地方积聚？
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）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？
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）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？
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）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？
②静电平衡状态时的导体是个等势 体，它的表面是个等势面。
③处于静电平衡状态的导体表面上 任一点场强方向与该点表面垂直。
播放《法拉第圆筒实验2.flv法拉第 圆筒实验2.flv》
（二）导体上的电荷分布
法拉第圆筒实验
（二）导体上的电荷分布
法拉第圆筒实验
结论：平衡时导体内部没有电荷，其电荷只 分布在外表面。
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？ （3）自由电子会在什么地方积聚？
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，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。
[应用]屏蔽
1. 静电屏蔽：导体壳或金属网罩（无论 接地与否）可以把外部电场遮住，使其内部 不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）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？
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）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？
思考： 电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？
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
④处于静电平衡状态的导体电荷 分布在导体的外表面。
⑤处于静电平衡状态的导体其表 面的电荷分布规律为尖端附近电荷分 布较多，凹进部分电荷分布较少。
（三）尖端放电
（三）尖端放电
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。
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说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
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说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
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说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
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说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
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练习：静电感应现象
1. 如图所示，A带正
电，若导体C端接地，问 B、C端各带什么电荷？
AB
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◆若此时断开C与地的连线， B、C端带什么 电荷？ 整个导体净余什么电荷？
◆若B端接地，整个导体净余什么电荷？
练习：静电感应现象
2. 静电平衡状态下导体的特性：
2. 静电平衡状态下导体的特性：
①处于静电平衡状态的导体，内部 的场强处处为零。
2. 静电平衡状态下导体的特性：
①处于静电平衡状态的导体，内部 的场强处处为零。
②处于静电平衡状态的导体是个等势 体，它的表面是个等势面。
2. 静电平衡状态下导体的特性：
①处于静电平衡状态的导体，内部 的场强处处为零。
（一）静电感应现象
放入电场中的导体，其内部的自由电 子在电场力的作用下向电场的反方向作定 向移动，致使导体的两端分别出现等量的 正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。
感应电荷：静电感应现象中，导体不 同部分出现的净电荷。
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1. 静电平衡状态
1. 静电平衡状态
导体中（包括表面）没有电荷定向 运动的状态叫静电平衡状态。
静电现象的应用
带电鸟笼里的鸟安然无恙
【复习提问】
1. 电场最基本的性质是什么？
2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
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2. 思考
（1）金属导体的微观结构如何？ 将金属导体放入电场中
3. 静电屏蔽的应用
3. 静电屏蔽的应用
（1）电学仪器和电子设备外面的金 属罩，通讯电缆外面包的一层铅皮，可以 防止外电场的干扰．
（2）电力工人高压带电作业，全身 穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋， 可以对人体起到静电屏蔽作业，使人安 全作业．
静电屏蔽的应用
静电屏蔽的应用
说明：金属网罩等只能屏蔽外来电场， 不能挡住内部电荷向外激发的电场。
2. 解释：
（四）静电屏蔽
1. 静电屏蔽：导体壳或金属网罩（无论 接地与否）可以把外部电场遮住，使其内部 不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
2. 解释：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，壳内的场强仍处处为零，金属网罩可 以起到导体壳的作用，所以能使导体壳内或 金属网罩内的区域不受外部电场的影响。
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？ （2）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？
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（一）静电感应现象
（一）静电感应现象
放入电场中的导体，其内部的自由电 子在电场力的作用下向电场的反方向作定 向移动，致使导体的两端分别出现等量的 正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？ （3）自由电子会在什么地方积聚？
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2. 思考 （1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中 （2）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？