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- 2021-05-22 发布
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1.7《静电现象的应用》
学习
目标
1.知道静电感应产生的原因,理解什么是静电平衡状态
2.理解静电平衡时,净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零
3.知道静电屏蔽及其应用
学习
疑问
学习
建议
【知识点回顾】
静电感应现象?
【预学能掌握的内容】
(查阅教材p24-27页完成下列问题)
1、静电平衡状态
A
B
C
D
E0
-
-
-
-
-
-
-
-
-
我们知道放入电场中的导体(如右图),在AB边积聚了负电荷,在CD边积聚了正电荷,这些感应电荷在导体内部产生了与原电场方向_______的感应电场,当导体内部的合场强为_______时,电子不再移动,此时导体达到静电平衡状态。
2、导体处于静电平衡状态时的特点
①处于静电平衡状态的导体内部场强_______。
②处于静电平衡状态的导体是_______,它的表面是_________。
说明:由于地球是一个等势体,故可把地球选作零电势体。
③导体表面上任一点电场强度方向与该点表面垂直,电场线与导体表面垂直。
3、静电平衡时导体上电荷的分布规律
①导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的______。
②在导体表面上越_____的位置单位面积电荷量越大,凹陷的位置几乎没有电荷。
二、静电现象的应用
1、尖端放电
①尖端放电的实质:气体在导体尖端周围的强电场的作用下而被电离,气体被电离后变成带负电的_______和带正电的_____,而与尖端电荷的电性相反的粒子在静电力的作用下奔向尖端,而使尖端电荷______,从效果上看好象是尖端释放了电荷,这个现象叫尖端放电。
②尖端放电的利弊
应用:避雷针就是利用了_________而实现了中和空气中的电荷,而达到避免雷击的目的;
防止:尖端放电会使导到高压设备上电能的损失,故该导体表面要尽量______。
2、静电屏蔽
①形成:处于电场中的导体壳(金属网罩)当达到静电平衡状态时,其内部场强_________,从而实现了对内部物体起到了保护作用,这种装置叫做静电屏蔽。
②应用:高压输电线的上方的______与大地连接而形成一个静电屏蔽,对高压线起到了保护作用。
思考:为什么在钢筋水泥结构的楼房内手机的信号要比室外差?
(答案:静电屏蔽)
【典题探究】
【例1】如图所示,当带正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时,问验电器是否带电?
【变式练习1】如图所示,A、B是两个架在绝缘支座上的金属球,都不带电,中间用导线连接,现用一带正电的小球C靠近B,用手摸一下B球,再撤去导线,然后移走C球,则A、B带电情况:
A
B
+
C
A.A球带正电,B球带负电
B.A球带正电,B球不带电
C.A球不带电,B球带负电
D.以上说法都不正确
O
P
[例2]如图所示,长为10cm的导体棒原来不带电,现将一带电荷量 Q=8.O×lO-10C的正点电荷放在距棒左端5cm处的P点, 达到静电叫平衡后棒上感应电荷在棒内中点O处产生的场强大小等于_____,方向______.
A
-Q
B
+2Q
[变式训练2]在真空中两个点电荷A和B,电荷量 分别为-Q和+2Q,它们相距为L,如果在两个点电荷连线的中点O处,有半径为r(2r