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

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1、第第4 4节节 静电的防止与利用静电的防止与利用 第九章 静电场及其应用自然界中到处都有静电。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？新知学习课堂总结学习目标1.能理解静电平衡状态的形成过程，认识和理解静电平衡及其特征。2.能了解尖端放电、静电屏蔽现象，了解静电的防止原理。3.能知道静电吸附原理，了解静电吸附在静电除尘等技术中的应用。新知学习课堂总结学习目标知识点一：静电平衡知识点一：静电平衡思考2：把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场自由电子如何移动？思考1：金属导体的微观结构如何？有大量

2、的自由电子,做无规则的热运动。导体中自由电子在电场力作用下将发生定向移动.-E0ABCD新知学习课堂总结学习目标思考3：自由电子会在什么地方积聚？在金属导体两端，积聚等量异种电荷。即AB面上出现负电荷，CD面上将剩下等量的正电荷，即静电感应现象。-E0-ABCD新知学习课堂总结学习目标思考4：自由电子会一直不停的积聚吗？E0-感应电荷会在金属导体内部产生附加场强E，E合=E0EABCD 与原电场E0叠加。只要内部合场强不为零，自由电子就会继续做定向移动。容易看出E的方向与E0相反，新知学习课堂总结学习目标当金属导体内部合场强为零时，即E=E0时，自由电子不再发生定向移动。E0-E合合=E0E=

3、0达到静电平衡状态。达到静电平衡状态。ABCD新知学习课堂总结学习目标放入电场中的导体，最终会达到没有电荷定向移动的状态，这种状态叫静电平衡状态。处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0。新知学习课堂总结学习目标跟踪导练如图所示，带正电小球 A 靠近不带电的金属导体 B，由于静电感应导体 B 的左端出现负电荷，右端出现正电荷，下列说法，正确的是()A.用手摸一下B的左端，B将带正电B.用手摸一下B的右端，B将带正电C.用手摸一下B的中部，B将不带电D.用手摸一下B的任何部分，B都将带负电D新知学习课堂总结学习目标知识点二：尖端放电知识点二：尖端放电静电平衡时导体电荷的如何分布？E0导体

4、内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。+在导体外表面,越尖锐的位置,电荷的密度越大，周围的电场强度越大。新知学习课堂总结学习目标+尖端周围的电场大-+-1.1.导体尖端的电荷密度很大，附近的场强很强，强电场使空导体尖端的电荷密度很大，附近的场强很强，强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离。空气的电离。新知学习课堂总结学习目标2.2.那那些些所所带带电电荷荷与与导导体体尖尖端端的的电电荷荷符符号号相相反反的的粒粒子子，由由于于被被吸吸引引而而奔奔向向尖尖端端，与尖端上的电荷与尖端上的电荷中和中和，这相当于导体从尖端失去电荷。这个现象叫，这相当于导体

5、从尖端失去电荷。这个现象叫尖端放电尖端放电。+-+-新知学习课堂总结学习目标3.尖端放电的应用与防止尖端放电的应用与防止（1）应用：汽车发动机的火花塞汽车发动机的火花塞燃气灶的点火器燃气灶的点火器电电火火花花打打点点计计时时器器避雷针避雷针新知学习课堂总结学习目标I I避雷针的原理避雷针的原理I I新知学习课堂总结学习目标避免：尖端放电会使高压设备上电能损失，故高压设备导体的表面都是非常光滑。现象：夜间高压线周围出现的绿色光晕，俗称电晕，是一种微弱的尖端放电。（2）防止：高压设备新知学习课堂总结学习目标2019年7月29日晚，一条求助微信，在衢州人的朋友圈里被广泛转发。华中科技大学的衢州籍学生

6、吕某某，外出时不慎被雷电击中。假如在户外我们遭遇雷电，下列防雷措施可行的是（）在大树下避雷雨停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔在空旷地带，最好关掉手机电源A.B.C.D.D跟踪导练新知学习课堂总结学习目标知识点三：静电屏蔽知识点三：静电屏蔽静电平衡时，内表面没有电荷，导体壳壁W内的电场强度为0,即电场线只能在空腔C之外，不会进入空腔之内。所以导体壳内空腔里的电场强度也处处为0。无论导体外部电场是什么样的，导体内部都不会有电场。WC新知学习课堂总结学习目标演示视频：静电屏蔽新知学习课堂总结学习目标1.1.静电屏蔽现象：静电屏蔽现象：处于静电平衡状态的导体，内

7、部空间电场强度处处为0。可以利用金属壳或金属网封闭某一区域使该区域不再受外在电场的影响。这一现象称为静电屏蔽静电屏蔽。新知学习课堂总结学习目标2.2.静电屏蔽的两种情况：静电屏蔽的两种情况：（1）导体外部的电场影响不到导体内部（外屏蔽）（外屏蔽）导体球壳内(或金属网罩)达到静电平衡后，内部场强处处为0，不受外部电场的影响，内部的仪器不会受到外电场的影响。罩罩上上金金属属网网罩罩本质：本质：是静电感应，导体外表面感应电荷与外电场在导体内部任是静电感应，导体外表面感应电荷与外电场在导体内部任一点的场强的叠加结果为零。一点的场强的叠加结果为零。新知学习课堂总结学习目标(2)接地导体的内部电场影响不到

8、导体外部（内屏蔽）如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷q。由于静电感应，导体壳内外表面感应出等量的异种电荷。其电场线如图甲所示，当把导体壳接地后，q在壳内的电场对壳外空间就没有影响了。本质：本质：仍然是仍然是静电感应静电感应，导体内表面感应电荷与壳内电场在导体壳表面，导体内表面感应电荷与壳内电场在导体壳表面以外空间叠加结果为零。以外空间叠加结果为零。新知学习课堂总结学习目标3.应用应用（1）电学仪器和电子设备外面的金属罩，通讯电缆外面所包的一层铅皮，可以防止外电场的干扰；（2）超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的，形成一个金属“网”，内场强保持为0，高压外电场不会对内

9、部的工人产生影响。（3）三条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，免遭雷击。新知学习课堂总结学习目标4.静电的危害静电的危害医院手术台上，静电火花有可能引起麻醉剂爆炸;煤矿里，静电火花会引起瓦斯爆炸因此，静电的危害必须引起人们的警惕。新知学习课堂总结学习目标知识点四：静电吸附知识点四：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。这一原理在生产技术上被广泛应用。设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来，这就是静电除尘。静电除尘原理（1）静电除尘 新知学习课堂总结学习目标B附近的空气中气体分子被电离

10、电子在向着正极A运动的过程中，遇到油烟中的小油滴，会使油滴带负电带负电的小油滴在静电力的作用下，向着正极A运动，最后被吸附到正极A上+-+-+小油滴小油滴+-小油滴小油滴+-新知学习课堂总结学习目标（2）静电喷漆接负高压的涂料雾化器-+工件用接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力的作用下，油漆微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，这就是静电喷漆。新知学习课堂总结学习目标（3）静电复印 复印机也应用了静电吸附。复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是一个金属圆柱，表面涂覆有机光导体。没有光照时，OPC 是绝缘体，受到光照时变成导体。静电复印的工作流程如下：利用有机光导体的光敏特

11、性，让电荷排列组合成相应的文字图样，利用静电吸附吸上墨粉，再将墨粉图样转印到纸上。新知学习课堂总结学习目标导体球壳B带有正电荷 Q，其中心处放有导体球 A，用细金属丝通过 B 上的小孔与地相连（金属丝不与球壳 B 接触），如图所示。则导体球 A（）A.不带电B.带正电C.带负电D.可能带正电，也可能带负电跟踪导练C新知学习课堂总结学习目标一、静电平衡放入电场中的导体，最终会达到没有电荷定向移动的状态，这种状态叫静电平衡状态。处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0。二、尖端放电1.空气的电离2.尖端放电三、静电屏蔽1.静电屏蔽现象2.静电屏蔽的两种情况3.静电屏蔽的应用、静电的危害四、静电吸附静电除尘、静电喷漆、静电复印