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.

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，内部的场强处处为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外表面.

(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，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞"散"，也就是使分子中的正负电荷分离的现象.

2.尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，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：金属壳或金属网的空腔内不受外界电场的影响，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，金属壳(网)的这种作用叫做静电屏蔽.

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.