:2019-2020学年高二物理主题1静电场7静电现象的应用学案(必修3)

7 静电现象的应用

[学科素养与目标要求]

物理观念：1、知道什么是静电平衡状态，能说出静电平衡状态下的导体特点。2、知道导体上电荷的分布特征，了解尖端放电、静电屏蔽现象及其成因。

科学探究：1、观察演示实验并对实验现象分析，体会运用所学知识进行分析推理的方法。2、查阅并搜集资料，了解静电屏蔽在技术和生活中的应用。

科学思维：会根据静电平衡条件求解感应电荷产生的场强。

自主预习

一、静电平衡状态下导体的电场和电荷分布

1、静电平衡状态：导体中(包括表面上)没有电荷定向移动的状态。

2、静电平衡状态的特征：

(1)处于静电平衡状态的导体，内部的电场处处为0。

(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直。

(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面。

3、导体上电荷的分布：

(1)导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面。

(2)在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有电荷。

二、尖端放电和静电屏蔽

1、空气的电离：导体尖端电荷密度很大，附近的电场很强，强电场作用下的带电粒子剧烈运动，使分子中的正负电荷分离的现象。

2、尖端放电：与导体尖端异号的粒子，由于被吸引，而与尖端上电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象。

尖端放电的应用与防止：

(1)应用：避雷针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光滑会减少电能的损失。

3、静电屏蔽：金属壳(网)内电场强度保持为0，外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响的作用叫做静电屏蔽。

静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连。