1-7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用

1、金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？ 金屬導(dǎo)體中存在自由移動(dòng)金屬導(dǎo)體中存在自由移動(dòng)的電子。的電子。把不帶電的金屬導(dǎo)體把不帶電的金屬導(dǎo)體ABCD放到電場強(qiáng)度為放到電場強(qiáng)度為Eo的電場中，結(jié)果如何呢？的電場中，結(jié)果如何呢？ -0E-1 1、導(dǎo)體中自由電荷、導(dǎo)體中自由電荷在電場力作用下將發(fā)在電場力作用下將發(fā)生定向移動(dòng)生定向移動(dòng). .EEE2 2、 導(dǎo)體兩端出現(xiàn)感應(yīng)導(dǎo)體兩端出現(xiàn)感應(yīng)電荷電荷, ,感應(yīng)電荷在導(dǎo)體中感應(yīng)電荷在導(dǎo)體中中產(chǎn)生與原電場反向的中產(chǎn)生與原電場反向的感應(yīng)電場感應(yīng)電場. .0E-E-3 3、感應(yīng)電荷的電場增到、感應(yīng)電荷的電場增到與外電場相等時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)與外電場相等時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)合場

2、強(qiáng)為零。自由電荷的合場強(qiáng)為零。自由電荷的定向移動(dòng)停止定向移動(dòng)停止 . .0E-E=04 4、靜電平衡：導(dǎo)體、靜電平衡：導(dǎo)體中無電荷定向移動(dòng)中無電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)的狀態(tài), ,就叫靜電平就叫靜電平衡狀態(tài)衡狀態(tài). . 靜電平衡靜電平衡 發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體，當(dāng)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體，當(dāng)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場EE和原電場和原電場E E在導(dǎo)體內(nèi)疊加為零，自由電子停止定在導(dǎo)體內(nèi)疊加為零，自由電子停止定向移動(dòng)，這時(shí)導(dǎo)體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。向移動(dòng)，這時(shí)導(dǎo)體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。EEEE合=0一、靜電平衡的特點(diǎn)一、靜電平衡的特點(diǎn)1、處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，、處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部的場

3、內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零強(qiáng)處處為零。2、處于靜電平衡狀態(tài)的、處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體等勢(shì)體，它的表面是個(gè)等勢(shì)面。，它的表面是個(gè)等勢(shì)面。地球是一個(gè)極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于地球是一個(gè)極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個(gè)等勢(shì)體。這是靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個(gè)等勢(shì)體。這是我們可以選大地做零電勢(shì)體的一個(gè)原因。我們可以選大地做零電勢(shì)體的一個(gè)原因。3、導(dǎo)體外表面處場強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的、導(dǎo)體外表面處場強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面表面垂直垂直。 練習(xí)練習(xí) 當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，其場強(qiáng)的特當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，其場強(qiáng)的特征是：征是：( ) A. A.外電場外電場E E0 0消失。消失

4、。 B.B.感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場E E為零。為零。 C.C.導(dǎo)體內(nèi)部合場強(qiáng)導(dǎo)體內(nèi)部合場強(qiáng)E E內(nèi)內(nèi) = = E E0 0 + E+ E=0=0。 D.D.導(dǎo)體表面和內(nèi)部場強(qiáng)均為零。導(dǎo)體表面和內(nèi)部場強(qiáng)均為零。C法拉第圓筒實(shí)驗(yàn)結(jié)論結(jié)論: : 平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，其電荷其電荷只只分布在外表面分布在外表面. .二、導(dǎo)體上的電荷分布：二、導(dǎo)體上的電荷分布： 二、靜電平衡導(dǎo)體上的電荷分布二、靜電平衡導(dǎo)體上的電荷分布法拉第圓通實(shí)驗(yàn)：法拉第圓通實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 1）導(dǎo)體內(nèi)部（內(nèi)表面）導(dǎo)體內(nèi)部（內(nèi)表面）沒有凈電荷沒有凈電荷,電荷分布在電荷分布在導(dǎo)體的外表面

5、；導(dǎo)體的外表面； 2）導(dǎo)體表面越尖銳的位）導(dǎo)體表面越尖銳的位置電荷越密集凹陷的位置置電荷越密集凹陷的位置幾乎沒有電荷。幾乎沒有電荷。AA AB B帶電圓筒帶電圓筒 導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場特別強(qiáng)，它會(huì)導(dǎo)致一個(gè)重要的后果，就特別強(qiáng)，它會(huì)導(dǎo)致一個(gè)重要的后果，就是尖端放電。是尖端放電。二、靜電現(xiàn)象及其應(yīng)用二、靜電現(xiàn)象及其應(yīng)用1、尖端放電現(xiàn)象、尖端放電現(xiàn)象閃電現(xiàn)象解釋 劇烈的氣流運(yùn)動(dòng)使云層相互摩擦，摩擦導(dǎo)致云層間異種電荷大量積聚（摩擦起電）?？拷孛嬖茖又须姾傻拇罅糠e聚，會(huì)使地面因靜電感應(yīng)而產(chǎn)生電荷積聚(感應(yīng)起電)。云層之間、云層與地面之間會(huì)形成幾百萬伏的電壓。這個(gè)高壓足以擊穿空氣，瞬時(shí)產(chǎn)生幾十萬安培的電流。電流生熱使空氣發(fā)光，叫閃電。應(yīng)用：避雷針應(yīng)用：避雷針2、靜電屏蔽現(xiàn)象、靜電屏蔽現(xiàn)象靜電屏蔽實(shí)驗(yàn)靜