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§9.41 静电的防止与利用
(静电平衡、尖端放电)
第九章 静电场及其应用
课前练:(2019·全国·高考真题)如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（　　）
A．P和Q都带正电荷
B．P和Q都带负电荷
C．P带正电荷，Q带负电荷
D．P带负电荷，Q带正电荷
D
自然界到处都有静电。生产中的搅拌、挤压、切割等活动, 生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能产生静电。
在加油站给车加油前,为什么要触摸一下静电释放器？
课堂探究一：把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中：
(1). 根据金属的微观结构模型, 自由电子怎样移动呢?
(2). 最终达到稳定时导体内部的电场有什么特点?
一、静电平衡
1. 静电平衡状态：
导体内的自由电子不再发生定向移动的状态
2. 静电平衡状态下导体的特点：
(1)导体内部合场强处处为0, 导体表面的场强不为零
一、静电平衡
6．长为l的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，如图．当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小和方向如何？
????????(????+????????)????????沿Oq连线指向q
?
教材 第23页
[针对训练3] 如图所示，把原来不带电的金属壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入金属壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡状态后，则( )
A．B的空腔内电场强度为零
B．B不带电
C．B的外表面带正电
D．B的内表面带负电
D
[针对训练1] 在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为－Q和＋2Q，相距为2l，如果在两个点电荷连线的中点O有一个半径为r(r?l)的空心金属球，且球心位于O点，如图所示，那么球壳上的感应电荷在O点的场强的大小为多少？方向如何？
系统集成 第23页
1. 静电平衡状态：
导体内的自由电子不再发生定向移动的状态
2. 静电平衡状态下导体的特点：
(1)导体内部合场强处处为0, 导体表面的场强不为零
一、静电平衡
[例2] (多选)如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法能使验电器箔片张开的是( )
A．用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触
B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触
C．用绝缘导线把验电器A跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒C与B的内壁接触
D．使验电器A靠近B
系统集成 第23页
BCD
二、尖端放电
干燥的冬天, 用手接触金属时会有触电的针刺感
思考2：这些放电现象, 有什么共同点吗？（原理）
思考1：生活中有哪些放电现象呢？
自然界的雷电是
一种剧烈的放电现象
避雷针
思考：金属门把手、大地都相当于静电平衡的导体,
那它们是如何发生放电现象的呢？
二、尖端放电
4．在燃气灶和燃气热水器中，常常安装电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电的电火花来点燃气体。点火器的放电电极是钉尖形（图）。这是为什么？与此相反，验电器的金属杆上端却固定一个金属球而不做成针尖状，这又是为什么？
【详解】在尖端处，电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然需要电荷密集，所以点火器的放电电极做成了针尖形，容易使空气电离形成电火花而放电。验电器的金属杆上端固定的电极要尽可能减少放电，所以固定一个金属球，是为了防止空气电离放电。
教材 第22页
[针对训练2] 如图所示，把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内并接触，其结果可能是( )
A．只有球壳外表面带正电
B．球壳的内表面带负电，外表面带正电
C．球壳的内、外表面都带正电
D．球壳的内表面带正电，外表面带负电
A
4．(导体的电荷分布)一带有绝缘底座的空心金属球壳A带有4×10－8 C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2×10－8 C的负电荷，使B球与球壳A的内壁接触，如图所示，则A、B所带的电荷量分别为( )
A．QA＝1×10－8 C，QB＝1×10－8 C
B．QA＝2×10－8 C，QB＝0
C．QA＝0，QB＝2×10－8 C
D．QA＝4×10－8 C，QB＝－2×10－8 C
B
课堂小结：静电的防止与利用
1. 静电平衡状态：
导体内的自由电子不再发生定向移动的状态
2. 静电平衡状态下导体的特点：
(1)导体内部合场强处处为0, 导体表面的场强不为零
(2)电荷内部没有净电荷, 电荷只分布在导体的外表面
(4)电场线与导体表面垂直．
(3)电荷在导体外表面分布不均匀, 越尖锐的位置电荷的密度
(单位面积的电荷量)越大, 周围的电场强度越大;
平滑处电荷分布稀疏, 凹陷处几乎没有电荷
3. 尖端放电

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