第二章 静电场的应用 第三节 静电的利用与防护 学习目标 学法指导 1.知道什么是静电平衡状态，理解处于静电平衡状态导体的特性 2．知道什么是静电屏蔽及相关应用 3．知道导体上电荷的分配规律 4．了解尖端放电现象 1.运用静电感应和场强相关知识，认识和理解静电平衡及其特征 2．运用多媒体技术，认识和了解尖端放电和静电屏蔽等现象 3．通过学习讨论，知道静电的利用和防护 知识导图 预习导学 | 新知领悟 1．静电感应现象：处于电场中的导体，由于_____的作用，电荷出现_____的现象． 2．静电平衡状态：导体中(包括表面上)没有电荷_____的状态． 静电平衡时导体中电场和电荷分布 电场力 重新分布 定向移动 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_____．(否则自由电荷受力还会运动，直至平衡) (2)处于静电平衡状态的导体，外部表面任何一点的场强方向必跟该点的切面_____．(否则自由电荷还会运动直至平衡) 处处为零 垂直 4．导体上电荷的分布 (1)静电平衡下的导体_____没有电荷，电荷只分布在导体的_____． (2)在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)_____，_____的位置几乎没有电荷．(从表面垂直方向画电场线，可看出尖锐处密，凹处疏) 内部 外表面 越大 凹陷 【答案】若不垂直，则外表面自由电荷受力不与外表面垂直，必会沿表面移动，最终达到垂直为止(逃不出表面)． 静电平衡状态的导体，为何外表面的电场线一定与外表面垂直？ 处于静电平衡中的导体，内部电场强度处处为零的原因是 ( ) A．导体内部无任何电场 B．外电场不能进入导体内部 C．所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零 D．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零 【答案】D 【解析】导体内部电场强度处处为零是由于感应电荷的电场与外电场叠加的结果，故D正确． 1．电离：导体尖端的电荷密度_____，附近的场强_____，空气中的带电粒子剧烈运动，使空气分子被撞“散”而使正、负电荷_____的现象． 2．尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异电离子与尖端的电荷_____，相当于导体从尖端失去电荷的现象． 3．静电屏蔽：静电平衡时，导体壳内空腔里的电场_____，外电场对壳内不会产生影响． 尖端放电和静电屏蔽 很大 很强 分离 中和 处处为零 4．尖端放电和静电屏蔽的应用、防止 (1)尖端放电 ①应用：_____是利用尖端放电避免雷击的一种设施． ②防止：高压设备中导体的表面尽量_____，减少电能的损失． (2)静电屏蔽的应用 ①电学仪器和电子设备外面会有金属罩，通信电缆外面包一层铅皮，可以防止外电场的干扰． ②电工高压带电作业时，穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋子，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业． 避雷针 光滑 【答案】内空腔(无电荷)若有电场线，由于出不来，要么必定相交，要么必定从空腔一侧指向另一侧，前者与电场线不能相交矛盾，后者会使自由电荷受力移动直至电场为零的状态． 导体内空腔为何没有电场和电场线？ 在高大的建筑物上安装避雷针的作用是 ( ) A．通过尖端放电中和云层中的电荷 B．避免放电现象的发生 C．直接导走云层中的电荷 D．增加电荷在建筑物上的积累 【答案】A 【解析】避雷针利用了尖端放电的原理，在发生雷电时，避雷针上产生的感应电荷通过尖端放电，中和了云层中的电荷，可以使建筑物免遭雷击．如果云层带正电荷，无法直接把正电荷导入大地．故A正确，B、C、D错误． 多维课堂 | 素养初培 1．金属导体的微观结构如何？ 【答案】金属导体中，原子的最外层电子受到原子核的吸引力很弱，这些最外层电子很容易受到周围其他原子核的作用而成为自由电子．金属里失去外层电子的原子核只能在平衡位置附近做无规则的振动，而大量的 ... ...
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