7、靜電現象的應用1、靜電感應

把一個不帶電的金屬導體放到場強為E0的中電場，由于導體內的自由電子受電場力作用而做定向移動，使導體表面出現感應電荷的現象叫靜電感應。靜電平衡狀態下導體的電場E0ABCD--------0E2.靜電平衡---------1、導體中自由電荷在電場力作用下將發生定向移動.E'E'E'2、導體兩端出現感應電荷,感應電荷在導體中中產生反方向的附加場.0E---E'----3、感應電荷的電場增到與外電場相等時，導體內合場強為零。自由電荷的定向移動停止.0E-------E=04、靜電平衡：導體中無電荷定向移動的狀態,就叫靜電平衡狀態.靜電平衡

發生靜電感應的導體，當感應電荷產生的附加電場E`和原電場E在導體內疊加為零，即E`=E時，自由電子停止定向移動，這時導體所處的狀態叫靜電平衡狀態。E＋－－－－＋＋＋E`E－－－＋＋＋＋＋＋－－－E合=0＋－－＋3、處于靜電平衡狀態導體的特點：（1）導體內部的場強處處為零（2）整個導體是一個等勢體，表面是一個等勢面思考：導體處于靜電平衡狀態時，其表面場強能否如圖所示？++++++++--------E++++++++--------E

結論：導體處于靜電平衡狀態時，其外部表面附近任何一點的場強方向跟該點的表面垂直。3、處于靜電平衡狀態導體的特點：（1）導體內部的場強處處為零（2）整個導體是一個等勢體，表面是一個等勢面（3）導體外部電場線與導體表面垂直地球是個大等勢體，常被選為零勢面例1：如圖所示接地金屬球A的半徑為R，球外點電荷的電量為Q，到球心的距離為r，該點電荷的電場在球心的場強等于多少？QRrA注意：E、E`和E合的區別E由外電場決定，E`=E，E合=0oE是點電荷Q產生的電場（即外電場），E`是感應電荷產生的電場（附加場），E合是兩個電場疊加后的合電場AB例2：如圖所示，把原來不帶電的金屬球殼B的外表面接地，將一帶正電的小球A從小孔中放入球殼內，但不于B發生接觸，達到靜電平衡后，則：A、B的空腔內電場強度為零B、B不帶電C、B的內外表面電勢相等D、B帶負電B的外部電場強度為零嗎？注意：（1）用導線把導體接地或用手觸摸導體時，可把導體和地球看成一個大導體（2）一般取無窮遠處或大地的電勢為零。練習1：帶電量分別為+Q和-Q的兩個點電荷相距為r，在兩點電荷之間放入一個不帶電的導體棒，如圖所示，當導體達到靜電平衡后，感應電荷在兩點電荷連線中點O處產生的場強大小為多大？方向怎樣？+Q-QO·方向水平向左法拉第圓筒實驗:12用兩個帶有絕緣手柄的金屬小球分別接觸帶有電荷的金屬圓筒的內壁和外壁.導體上電荷的分布法拉第圓筒實驗:12和外壁接觸的小球使驗電器箔片張開,表明金屬筒外壁有電荷分布.法拉第圓筒實驗:12和內壁接觸的小球不能使驗電器箔片張開,表明金屬筒內壁沒有電荷分布.靜電平衡時導體上電荷的分布的特點（1）導體內部沒有電荷，電荷只分布在導體的外表面（2）在導體表面，越尖銳的位置，電荷密度（單位面積的電荷量）越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷思考：電荷在導體外表面的分布又是怎樣的呢？均勻球形導體尖端放電尖端放電的原理是什么？導體尖銳部位的電荷特別密集，尖端附近的電場特別強，空氣中的帶電微粒在電場力的作用下劇烈運動會把空氣分子撞“散”，使分子中的正負電荷分離，這種現象叫電離。尖端放電的原理有何應用？中性的分子電離后變成帶負電的自由電子和帶正電的離子，這些帶電的粒子與導體尖端的電荷異號粒子，由于被吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，這相當于導體從尖端失去電荷。這個現象叫尖端放電。避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設施應用：避雷針②兩種屏蔽屏蔽外部電場使其不影響內部屏蔽內部電場使其不影響外部

（空腔導體接地）

靜電屏蔽的事例+思考:用金屬網罩將驗電器罩住,會怎樣呢?

+思考:用金屬網罩將驗電器罩住,會怎樣呢?該現象表明金屬網罩也能起到靜電屏蔽作用.類似事例:通訊電纜外包金屬層,電學儀器外套金屬罩.靜電屏蔽的應用靜電屏蔽的應用思考:電力工作人員有時需要帶電作業，怎樣才能保證他們的生命安全？全身穿戴金屬絲網制成的衣，帽，鞋，手套等。

7.靜電現象的應用一、靜電平衡狀態下導體的電場1、靜電平衡狀態電場中的導體，內部自由電子不再定向移動2、靜電平衡狀態的特征(1)內部的場強處處為零(2)整個導體是個等勢體，它的表面是個等勢面(3)導體外部電場線與導體表面垂直二、導體上電荷的分布(1)導體內部沒有電荷，電荷只分布在導體的外表面(2)在導體表面，越尖銳的地方，電荷密度（單位面積上的電荷量）越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷。三、尖端放電(1)尖端放電(2)應用:避雷針防止:高壓設備中導體的表面應該盡量光滑.四、靜電屏蔽(1)空腔導體屏蔽外部電場使其不影響內部(2)空腔導體屏蔽內部電場使其不影響外部--接地練習

當導