静电现象的应用
`
静电屏蔽
不怕电击！
一金属导体的特征
1导体特征：
内部有大量可以自由移动的电荷。
2金属导体：
自由电荷（最外层
电子）做无规则热运动
正离子在平衡位置
附近做热振动
二静电感应
问题1：导体在电场中会怎样呢？
电场中的导体
静电感应：导体中的自由电荷由于受到外电场的作用而重新分布的现象。
3.感应电荷的电场增到与外电场相等时，导体内合场强为零。自由电荷的定向移动停止 .
4.静电平衡：导体中（含表面）无电荷定向移动的状态,就叫静电平衡状态.
问题2：导体中自由电荷的定向移动何时才能停止？
三静电平衡
1静电平衡：导体中（含表面）无电荷定向移动的状态,就叫静电平衡状态.
问题3：处于静电平衡的导体具有哪些特点？
2导体静电平衡的特点：
（1）导体内部场强处处为零
趁热打铁1:
关于静电平衡状态，正确的表述是:
A.只有静电感应的导体,才有静电平衡状态.
B. 绝缘体也有静电平衡状态。
C.不论导体是否带有电荷,只要电荷不再
定向移动,这种状态就是静电平衡状态。
D. 导体达到静电平衡状态所需的时间极
其短暂。
CD
趁热打铁2:
当导体达到静电平衡状态时，其场强的特征是：( )
A.外电场E0消失。
B.感应电荷产生的电场E'为零。
C.导体内部合场强E内 = E0 + E'=0。
D.导体表面和内部场强均为零。
C
续问：导体处于静电平衡状态时，其表面场强能否如图所示？
特点2：导体处于静电平衡状态时，其表面任一点场方向跟该点表面垂直。
续问：沿处于静电平衡导体的表面移动电荷电场力做功吗？
特点3：整个导体是等势体，外表面是等势面。
实验证明：法拉第圆筒实验
用两个带有绝缘手柄的金属小球分别接触带有电荷的金属圆筒的内壁和外壁.
法拉第圆筒实验:
和外壁接触的小球使验电器箔片张开,表明金属筒外壁有电荷分布.
法拉第圆筒实验:
和内壁接触的小球不能使验电器箔片张开,表明金属筒内壁没有电荷分布.
续问：处于静电平衡的导体内还能存在（净）电荷吗？
特点4： （净）电荷只能分布在导体外表面。
思考:空心导体壳内的验电器箔片会张开吗?
四静电屏蔽:静电平衡时,空心导体壳可保护其内部区域不受外电场影响 的现象.
不会张开 因为导体壳内部合场强为零
思考:用金属网罩将验电器罩住,会怎样呢?
-
-
-
+
+
+
类似事例:通讯电缆外包金属层,电学仪器外套金属 罩.
分析“带电鸟笼里的鸟安然无恙”的原因么？
强大的电流只存在笼外表面，笼内表面并无电流。
思考:电力工作人员有时需要带电作业，怎 样才能保证他们的生命安全？
全身穿戴金属丝网制成
的衣，帽，鞋，手套等。
五感应起电
空腔导体具有屏蔽外部电场变化对内部的电场影响
内屏蔽
六延伸拓展
一个不带电的空心金属球，在其球心处放一正电荷，试分析其电场分布情况？若将球外壳接地,情况又如何?
外屏蔽
接地的封闭导体壳，屏蔽了壳内、外的电场的影响
静电全屏蔽
综合应用，锁定重难点：
在孤立点电荷+Q的电场中，金属园盘处于静电平衡状态：
1.盘内M点与O点场强关系？
2.盘上感应电荷在O点处场强大小和方向？
（EM=EO=0）
（E感=E外=KQ/L2，水平向右）
3.若园盘平面与点电荷在同一平面内，试在园盘内作出由盘上感应电荷产生的附加电场的两条电场线（严格作图）
4.若孤立点电荷电荷量变为原来的二倍，上述问题答案有何变化 ？