静电的防止与利用学案--高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

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1、9.4静电的防止和利用学习目标：(1)理解静电平衡状态的形成过程,知道处于静电平衡的导体内部电场强度处处为0。(2)了解尖端放电、静电屏蔽现象,了解静电的防止的原理。(3)知道静电吸附原理,了解静电吸附在静电除尘等技术中的应用。(4)关注生活、生产中的静电现象,体会物理学与生产和生活的紧密联系。【预习案】1静电平衡的导体内部的电场强度 。2避雷针应用的原理是 。3.把一个电学仪器放在封闭的金属壳里,即使壳外有电场,但由于壳内电场强度保持为0,外电场对壳内的仪器不会产生影响。金属壳的这种作用叫作 。4.静电吸附的应用有 、 、 等。【探究案】探究点一静电平衡状态1.对静电平衡的三点理解(1)静电

2、平衡是自由电荷发生定向移动的结果,达到静电平衡时,自由电荷不再发生定向移动(2)金属导体达到静电平衡的时间是非常短暂的；(3)导体达到静电平衡后,内部电场强度处处为零是指外电场E与导体两端的感应电荷产生的附加电场E的合电场强度为零,E=-E。2.处于静电平衡时的导体上的电荷分布特点(1)净电荷只分布在导体表面,内部没有净电荷；(2)感应电荷分布于导体两端,电性相反,电荷量相等,近异远同,如图甲所示；(3)净电荷在导体表面的分布不均匀,一般越是尖锐的地方电荷分布越密集,如图乙所示。探究点二尖端放电和静电屏蔽尖端放电静电屏蔽原理导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，相

3、当于导体从尖端失去电荷当金属外壳达到静电平衡时，内部没有电场，因而金属的外壳会对其内部起保护作用，使它内部不受外部电场的影响应用或防止应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失应用：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探究点三静电屏蔽的两种情况1静电屏蔽的实质静电屏蔽的实质是利用了静电感应现象，使金属壳内感应电荷的电场和外加电场矢量和为零，好像是金属壳将外电场“挡”在外面，即所谓的屏蔽作用，其实是壳内两种电场并存，矢量和为零。2静电屏蔽的两种情况导体外部电场不影响导体内部接地导体内部的电场不影响导体外部图示实现过程因场源

4、电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零，达到静电平衡状态，起到屏蔽外电场的作用当空腔外部接地时，外表面的感应电荷因接地将传给地球，外部电场消失，起到屏蔽内电场的作用最终结论导体内空腔不受外界电荷影响接地导体空腔外部不受内部电荷影响本质 静电感应与静电平衡，所以做静电屏蔽的材料只能是导体，不能是绝缘体【训练案】知识记忆：处于静电平衡状态的导体：（1）内部E合处处为0。-静电屏蔽（2）感应电荷分布在导体外表面。越尖锐的位置，电荷的密度越大。-尖端放电知识训练：1处于静电平衡中的导体，内部电场强度处处为零的原因是()A感应电荷在导体内部不产生电场B外电场不能进入导体内部C所有感应

5、电荷在导体内部产生的合电场强度为零D外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零2.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是( )。A.云层中所带的电荷被避雷针通过导线导入了大地来源:omB.避雷针的尖端向云层放电,中和了云层中的电荷C.云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生的电荷被导入大地D.以上解释都不正确3在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了()A除菌消毒B利用静电 C消除静电 D防止漏电4.将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属球壳C内(不和球壳内壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，则()AA往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向BA的位置不变，B往右偏离竖直方向CA往左偏离竖直方向，B的位置不变DA和B的位置都不变5. (多选)如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷。在静电平衡后，下列说法正确的是()A导体腔内任意点的场强为0 B导体腔内任意点的场强不为0C导体外表面的电荷量为0 D导体空腔内表面的电荷量为0学科网（北京）股份有限公司