高二物理静电现象及其应用PPT课件

03 导体表面电荷分布
在静电平衡状态下，导体表面电荷分布是不均匀 的，电荷密度与表面曲率有关，曲率越大的地方 电荷密度越大。
绝缘体在静电场中表现
01
不导电性
绝缘体内部几乎没有自由电子，因此在静电场作用下，不会像导体那样
出现明显的电荷重新分布。
02 03
极化现象
虽然绝缘体内部没有自由电子，但在强电场作用下，其内部的束缚电荷 可能会发生微小位移，导致绝缘体两端出现微弱的异种电荷，这种现象 称为极化。
击穿现象
当静电场强度超过一定限度时，绝缘体会被击穿，变成导体，此时会出 现明显的电流和电荷重新分布。
导体和绝缘体之间相互作用
静电感应起电
当一个带电体靠近一个中性导体时， 由于静电感应现象，导体会出现异种 电荷，这种现象称为静电感应起电。
接触起电
静电屏蔽
在某些情况下，绝缘体可以起到静电 屏蔽的作用。例如，将一个带电体放 入一个空腔的绝缘体内部，外部将不 会受到内部带电体的影响。
当两个不同电势的导体相互接触时， 会发生电荷转移，使得两个导体达到 相同的电势，这种现象称为接触起电。
接地金属物体上感应起电现象
接地金属物体的性质
接地金属物体是指与大地相连的金属物体。由于大地是一个巨大的导体，因此接地金属物体 具有与大地相同的电势。
感应起电现象
当带电体靠近接地金属物体时，由于静电感应现象，接地金属物体会出现异种电荷。此时如 果将接地金属物体与带电体接触再分离，接地金属物体就会带上与带电体相反的电荷。
静电除尘技术原理及实践应用
原理
利用高压静电场使气体电离，尘粒与负离子结合带上负电后， 趋向阳极表面放电而沉积。
实践应用
工业废气处理、空气净化等领域，可去除微小颗粒，净化效率 高。

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。

解析 如图所示，如果把B和地球看成一个 整体，导体B始终是靠近带电体Q的一端，带上 与Q电性相反的电荷，与导线连在左端还是右端 无关．故导体B带负电．
答案 负 正 负 借题发挥 地球是一个巨大的导体，所以当 用导线将B与大地相连后，B导体和地球能看成 一个整体．
【变式1】 如图1－1－2所示，有一带正电 的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不 接触)时，验电器的金箔张角减小，则( )．
图1－1－2 A．金属球A可能不带电 A可能带负电 C．金属球A可能带正电 A一定带负电
B．金属球
D．金属球
解析 验电器的金箔之所以张开，是因为它 们都带有正电荷，而同种电荷相互排斥．张开 角度的大小决定于它们带电荷量的多少．如果A 球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互 吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而 使两金箔夹角减小．如果A球不带电，在靠近B 球时，发生静电感应现象使A球电荷发生极性分 布，靠近B球的端面出现负的感应电荷，而背向 B球的端面出现正的感应电荷．A球上的感应电 荷与验电器上的正电荷发生相互作用．因距离 的不同而表现为吸引作用，使金箔上的正电荷 “上移”从而使金箔张角减小． 答案 AB
【变式3】 下列措施中，不属于防止静电危 害的是( )． A．油罐车后有一条拖在地面上的铁链条 B．小汽车上有一根露在外面的小天线 C．在印染厂的生产车间保持适当的湿度 D．在地毯中夹杂0.05～0.07 mm的不锈钢 丝导电纤维
解析 油罐车后装一条拖在地面上的铁链条， 可以及时导走油罐车上产生(摩擦等原因)的静电 荷，避免电荷越积越多，进而产生高压放电， 使油罐车起火爆炸，所以选项A属于防止静电危 害．在地毯中夹杂导电纤维，同样是为了导走 摩擦产生的静电荷，而保持印染厂车间的空气 适当的湿度，是为了使静电荷及时散失，避免 静电干扰印染的质量，所以选项C、D属于防止 静电危害．小汽车外露出一根小天线，是为了 接收电磁波(收音机等)，如果小天线不露了在汽 车外，车内处于被金属包围的环境中，良好地 被静电屏蔽了，无法收到无线电信号，因此， 应选B项．

静电平衡时，导体内部没有电场内表面没有电荷， 而且静电平衡过程是很快完成的（光速）。
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。
人教版高中物理选修3静-1电现1象.7的_静应电用现优象秀的pp应t 课用件(共14张PPT)
四、静电屏蔽 人教版高中物理选修3静-1电现1象.7的_静应电用现优象秀的pp应t课用件(共14张PPT)
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4、导体达 到静电平衡
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E’=E
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E
当E’=E时，即内部合场强为零时，电荷不 再发生定向移动，达到静电平衡状态。E内=0
一、静电平衡时的导体特点 人教版高中物理选修3静-1电现1象.7的_静应电用现优象秀的pp应t课用件(共14张PPT)
1.导体内部场强处处为零。
若不为零会 出现何现象?
答：如果不为零，则自由电子会定向移动就不是
例1.长为L的导体棒原来不带电,现将一带电量为q的点电 荷放在距棒左端为R的某点,如图,当达到静电平衡时，棒 上感应电荷在棒内中点O处产生的场强的大小?方向?
例2.如图,一空腔球形不带电导体,现将 一个带正电的小金属球A放入腔中,当静电平衡时,图中a、
b、c三点场强E和电势φ的关系是[ D ]
A. Ea>Eb>Ec，φa>φb>φc B. Ea=Eb>Ec，φa=φb>φc C. Ea=Eb=Ec，φa=φb>φc D. Ea>Ec>Eb，φa>φb>φc
思考：如果要屏蔽内电场，有可能吗？如果可以，
该如何做？
屏蔽内电场
思考:空间各部分的
电场强度如何分布?
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