9.4 靜電的防止與應(yīng)用 課件高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

9.4

靜電的防止與利用第九章靜電場及其應(yīng)用

人教版（2019）必修第三冊1.理解靜電平衡狀態(tài)的形成過程，知道處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部電場強度處處為0。2.了解尖端放電、靜電屏蔽現(xiàn)象，了解靜電的防止的原理。3.知道靜電吸附原理，了解靜電吸附在靜電除塵等技術(shù)中的應(yīng)用。4.關(guān)注生活、生產(chǎn)中的靜電現(xiàn)象，體會物理學(xué)與生產(chǎn)和生活的緊密聯(lián)系。學(xué)習(xí)目標(biāo)

自然界到處都有靜電。生產(chǎn)中的攪拌、擠壓、切割等活動，生活中的穿衣、脫衣、運動等過程都可能產(chǎn)生靜電。在加油站給車加油前，為什么要觸摸一下靜電釋放器？導(dǎo)入新課1.靜電感應(yīng)現(xiàn)象把金屬導(dǎo)體放在外電場E0中，由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場力作用而定向移動，使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷的現(xiàn)象?！?/p>

一、靜電平衡2.靜電平衡ABCDE0

自由電荷在靜電力作用下發(fā)生定向移動。把一個不帶電的金屬導(dǎo)體ABCD放到電場強度為E0的電場中。ABCDE0——E′-+-+-+

導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生附加場，場強為E′，方向與E0

方向相反。ABCDE0E=0-+-+-+++--—————————靜電平衡狀態(tài)的形成過程

E=E0+E感′當(dāng)E合=0時，自由電子不再發(fā)生定向移動。⑴定義：⑵靜電平衡條件ABCDE0E=0-+-+-+++--靜電平衡導(dǎo)體內(nèi)部：E=0E=E0+E感′=0發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體，當(dāng)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場E′和原電場E0在導(dǎo)體內(nèi)疊加為零，即E

=0時，自由電子停止定向移動，這時導(dǎo)體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。條件：導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為零C針對練

如圖所示，把一個架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場中，導(dǎo)體處于靜電平衡時，下列說法正確的是

（）

A．A、B兩點電場強度相等，且都不為零

B．A、B兩點的電場強度不相等

C．感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場的電場強度大小EA＞EB

D．當(dāng)開關(guān)S閉合時，電子沿導(dǎo)線向大地移動+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1.靜電平衡時導(dǎo)體上電荷的分布特點

⑴導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。⑵在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度（單位面積的電荷量）越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷。二、尖端放電

概念：導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的場強很強，帶電粒子劇烈運動，并與空氣分子碰撞從而使空氣的分子中正負(fù)電荷分離的現(xiàn)象叫做空氣的電離。⑴原理2.尖端放電●空氣的電離●尖端放電

概念：空氣電離后，所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，這相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷。這個現(xiàn)象叫尖端放電。利用1：燃?xì)庠畹狞c火器⑵利用與防止-----------+++++++++利用2：避雷針

避免：尖端放電會使高壓設(shè)備上電能損失，故高壓設(shè)備導(dǎo)體的表面都是非常光滑。防止:高壓設(shè)備

電暈現(xiàn)象：一種微弱的尖端放電現(xiàn)象。夜間高壓線周圍出現(xiàn)的綠色光暈，俗稱電暈。針對練

如圖所示是檢驗帶電體A（上表面）、B（尖端）處帶電情況的實驗裝置。則（）

A．帶電體A處比B處電荷密集

B．帶電體B處比A處電荷密集

C．驗電器的C處做成球形是為了美觀需要

D．驗電器的C處做成球形是為了讓更多電荷分布在C處隨堂演練B2.定義：1.研究對象：3.實質(zhì)

E=E0+E感′三、靜電屏蔽靜電平衡時，導(dǎo)體空腔內(nèi)場強處處為0，外電場對空腔內(nèi)不產(chǎn)生任何影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。帶空腔導(dǎo)體三、尖端放電靜電屏蔽現(xiàn)象演示應(yīng)用1:4.靜電屏蔽的利用超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴的工作服，是用包含金屬絲的織物制成的。利用2:野外高壓輸電線受到雷擊的可能性很大，所以在輸電線的上方還有兩條導(dǎo)線，它們與大地相連，形成一個稀疏的金屬“網(wǎng)”，把高壓線屏蔽起來，免遭雷擊。利用3:音、視頻信號傳輸中防其它電信號干擾實質(zhì)：現(xiàn)象：原理：四、靜電吸附異種電荷相互吸引。帶電塵埃離開原來方向奔向帶異種電荷的極板。帶電粒子在電場中受到靜電力作用向著電極運動，最后被吸附在電極上。利用1：靜電除塵B附近空氣電離正電荷到達B被中和電子奔向A極板過程中附于塵埃塵埃到達A板墜落靜電除塵演示利用2：靜電噴漆接負(fù)高壓的涂料霧化器-----------------++++工件▲接負(fù)高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負(fù)電，在靜電力的作用下，油漆微粒向著作為正極的工件運動，并沉積在工件的表面，這就是靜電噴漆。利用3：靜電復(fù)印▲利用有機光導(dǎo)體的光敏特性，讓電荷排列組合成相應(yīng)的文字圖樣，利用靜電吸附吸上墨粉，再將墨粉圖樣轉(zhuǎn)印到紙上。1.下列關(guān)于靜電現(xiàn)象的說法中不正確的是

()A.避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施B.為了防止外電場的影響，電學(xué)儀器應(yīng)該放在封閉的絕緣體殼中C.超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴的工作服，要用包含金屬絲的織物制成D.做地毯時，在地毯中夾進一些不銹鋼絲導(dǎo)電纖維，可以防止靜電積累B課堂檢測2.（多選）關(guān)于靜電的利用和防范，以下說法中正確的是

（）

A．靜電復(fù)印是防范靜電的

B．為了防止靜電積聚，飛機起落架的輪胎必須用絕緣橡膠制成

C．油罐車行駛途中車尾有一條鐵鏈拖在地上，可以避免產(chǎn)生電火花引起的爆炸

D．靜電植絨是利用異種電荷相互吸引而使絨毛吸附在底料上隨堂演練CD3.如圖所示，點電荷A和B所帶電荷量分別為＋3.0×10－8C和－2.4×10－8C，彼此相距6cm。若在兩點電荷連線中點O處放一個半徑為