【课件】静电的防止与利用+课件+-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

第九章 静电场及其应用4.静电的防止与利用u着装要求：穿着防静电面料或全棉面料工作服，严禁穿化纤服装上岗操作。u操作要求：杜绝在加油站现场穿脱、拍打化纤服装。加油前务必摸一下静电释放器。油罐车的“小尾巴”加油站静电释放器高压线路工作人员带电作业不惧高压电的金属网笼交流讨论1.把金属导体放入电场中，导体上会出现怎样的现象？E0在电场中的导体沿着电场强度的方向两端出现等量异种电荷静电感应静电感应。E0E0E0导体内部自由电子定向移动定向移动。交流讨论2.电子的聚集会出现怎样的结果？电子是否会永远这样定向运动下去？最终会出现怎样的现象？E0EE0E0E0当内部电场 EE0E0 时，导体内的自由电子不再发生定向移动不再发生定向移动，导体达到静电平衡状态静电平衡状态。E0交流讨论3.达到静电平衡的导体有什么特点？导体内部的电场强度处处为零处处为零，无电场线分布。E0E0拓展：外表面（等势面）处电场强度方向必跟该点的表面垂直垂直。净电荷只分布在导体的外表面外表面。导体内部电场（合电场）感应电荷电场外加电场1.静电平衡状态：导体中（内部、表面）的自由电荷不再发生定向移动，导体达到静电平衡状态。梳理深化3.注意区分三个电场：2.特点：处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0。例1如图所示，将一个不带电的金属球 A 放在带正电的点电荷 Q 的左侧，当金属球达到静电平衡时，下列判断正确的是（）A金属球将产生出正电荷 B金属球左侧将出现负的净电荷C点电荷 Q 在 A 的球心处产生的电场强度为零DA 的内部电场强度处处为零巩固提升DAQ+C练习1一个金属球原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一匀带电的细杆 MN，如图所示。金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上 A、B、C 三点的电场强度分别为 EA、EB、EC，三者相比有（）AEA 最大BEB 最大CEC 最大DEAEBECMNABC交流讨论1.静电平衡时导体带的电荷如何分布？阅读课本，回答问题：静电平衡时，导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面外表面。处于静电平衡状态的导体，在导体外表面，越尖锐越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大。2.什么是空气的电离？交流讨论阅读课本，回答问题：带电粒子把空气中的气体分子撞散，即使空气分子中的正负电荷分离。导体尖端的电荷密度很大，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运动。3.什么是尖端放电？典型的应用是什么？交流讨论阅读课本，回答问题：视频尖端放电那些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与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷。这种现象叫作尖端放电。尖端放电的典型应用是避雷针避雷针。梳理深化1.静电平衡时导体上电荷的分布的特点：静电平衡时，导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面。处于静电平衡状态的导体，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，周围的电场强度越大。视频法拉第冰桶实验2.空气的电离空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈运动，把空气中的气体分子撞散，即使空气分子中的正负电荷分离。那些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，这相当于导体从尖端失去电荷。3.尖端放电4.尖端放电的应用：避雷针（与大地相连的尖锐的金属棒）是利用尖端放电避免雷击的一种设施。巩固提升例2下列设备或做法中，利用了尖端放电原理的是（）A避雷针 B静电复印C静电除尘 D给飞机加油时，要把油箱与大地用电缆连接起来AB练习2在燃气灶上常安装电子点火器，电子点火器的放电电极应该制成（）A圆头状B针尖状 C方形D椭球形交流讨论1.处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的表面，如果将这个导体掏空，电荷会怎样分布呢？静电平衡时，导体内表面没有净电荷，导体壳壁内的电场强度为 0，壳内空腔里的电场强度也处处为 0，空腔内也没有净电荷。视频静电屏蔽实验与应用阅读课本、观看视频，回答问题：2.什么是静电屏蔽？3.举出几个静电屏蔽的应用事例。带空腔的导体（或金属网罩）达到静电平衡时，内部空腔里的电场强度处处为 0，封闭在内部空腔里的仪器不会受到外部电场的影响。2.什么是静电屏蔽？阅读课本、观看视频，回答问题：3.举出几个静电屏蔽的应用事例。在输电线的上方还有两条导线，与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，使其免遭雷击。避雷线电力工人高压带电作业，全身穿戴用金属纤维等导体材料制成的衣、帽、手套、鞋，对人体起到静电屏蔽作用。3.举出几个静电屏蔽的应用事例。梳理深化1.静电屏蔽：2.静电屏蔽的应用：带空腔的导体（或金属网罩）达到静电平衡时，内部空腔里的电场强度处处为 0，封闭在内部空腔里的仪器不会受到外部电场的影响。（2）电力工人的高压带电屏蔽服（用导体材料制成）。（1）高压线输电线上方的两条避雷导线。巩固提升例3如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、电场强度大小为 E 的匀强电场时，验电器的箔片_（填“张开”或“不张开”），此时，金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场，其电场强度的方向为_（填“向左”或“向右”）。不张开向左练习3具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷，下面的四个图画出了其空间电场的电场线情况，符合实际情况的是（）DABCD+交流讨论阅读课本，交流讨论下列问题：1.什么是静电吸附？本质及原理是什么？2.静电吸附常见应用有哪些？在电场中，带电粒子受到静电力的作用，向着电极运动，最后会被吸附在电极上。静电除尘，静电喷漆，静电复印。梳理深化1.静电吸附：在电场中，带电粒子受到静电力的作用，向着电极运动，最后会被吸附在电极上。2.静电吸附在生产技术的应用：静电除尘、静电喷漆、静电复印。静电除尘静电喷漆静电复印巩固提升例4利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘。静电除尘器由金属管 A 和悬在管中的金属丝 B 组成，A 和 B 分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如图所示。A、B 之间有很强的电场，距 B 越近，电场强度_（“越大”或“越小”），B 附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_（“A”或“B”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中。A越大静电平衡静电平衡状态特点尖端放电特点应用静电屏蔽原理应用静电吸附原理应用静 电 的 防 止 与 利 用为了提高过滤效果必须在熔喷无纺布上进行重要的驻极处理，也就是在熔喷无纺布上加入电荷。利用电荷的静电力作用捕集尘粒称为静电吸引沉积，静电吸附效果直接影响着口罩的使用寿命。根据这些信息，以及所学的知识分析下列问题：新型冠状病毒防疫期间，医用一次性口罩是必备的呼吸防护用品，这种口罩的核心材料是中间的一层熔喷无纺布。1.医用一次性口罩进行高温蒸汽消毒后再使用，效果会不会更好？2.在防控期间口罩出现严重紧缺，为了节约资源，刚用完的医用一次性口罩可以及时清洗晒干后再使用吗？医用一次性口罩中的熔喷无纺布上加入了电荷，利用电荷的静电力作用捕集尘粒，而进行高温蒸汽消毒会使口罩失去静电吸附能力，会影响防护效果。清洗等行为都会使上面的静电消失，会影响防护效果。可以用口罩能否吸附轻小纸屑来判断口罩的真伪。3.防疫期间不法分子为了谋取暴利，制造销售假冒医用一次性口罩，除了从专业技术上鉴定外，还可以用怎样的简单方法鉴别真伪？