【物理】静电的防止与利用 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册.pptx
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1、第4节 静电的防止与利用 自然界到处都有自然界到处都有自然界到处都有自然界到处都有静电静电静电静电。生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可。生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可。生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可。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?静电有其有利的一面,也有有害的一面。为做好静电的防止和利用,我静电有其有利的一面,也有有害的一面。为做好静电的防止和利用,我
2、们需要先学习静电平衡。们需要先学习静电平衡。新课导入新课导入E0-1.1.导体中导体中自由电荷自由电荷在电场力在电场力作用下将作用下将发生定向发生定向移动。移动。2.2.导体两端导体两端出现感应电出现感应电荷荷,感应电荷感应电荷在导体中产在导体中产生反方向电生反方向电场强度场强度EE。-E0EEE静电平衡0 01 1E0-E-3.3.感应电荷的感应电荷的电场增到与外电场增到与外电场相等时电场相等时E E=E E0 0,导体内合,导体内合场强为零。自场强为零。自由电荷的定向由电荷的定向移动停止。移动停止。E0-E=04.4.静电平衡:静电平衡:导体中无电导体中无电荷定向移动荷定向移动的状态的状态
3、,叫叫静电平衡状静电平衡状态。态。静电平衡0 01 1静电平衡的特点静电平衡的特点:2.2.处于静电平衡状态下的导体,处于静电平衡状态下的导体,内部的场强内部的场强处处为零处处为零。3.3.导体内部无电场线分布,导体内部无电场线分布,外表面外表面处场强方向处场强方向必跟该点的表面垂直必跟该点的表面垂直。1.1.金属导体建立静电平衡的时间是非常金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂短暂的。的。静电平衡的特点0 02 2那么,处于静电平衡状态下的导体中的电荷又是怎样分布的呢那么,处于静电平衡状态下的导体中的电荷又是怎样分布的呢?静电平衡时导体上静电平衡时导体上电荷的分布电荷的分布特点:特点:结论结论
4、1 1:导体内部没有净电荷,电荷只分导体内部没有净电荷,电荷只分布在导体的布在导体的外表面。外表面。结论结论2 2:在导体表面,在导体表面,越尖锐越尖锐的位置,电的位置,电荷密度(单位面积的电荷量)荷密度(单位面积的电荷量)越大越大。实验演示实验演示1 1:法拉第圆筒(点击播放):法拉第圆筒(点击播放)实验演示实验演示2 2:不规则带电体(点击播放):不规则带电体(点击播放)导体上电荷的分布均匀球形导体均匀球形导体枕形导体枕形导体静静电电平平衡衡时时导导体体上上的的电电荷荷分分布布导体上电荷的分布原来,导原来,导体上越尖体上越尖锐的地方锐的地方电荷的密电荷的密度越大,度越大,周围的场周围的场强
5、也越大。强也越大。这种特点这种特点可以加以可以加以应用吗?应用吗?导体周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动带电粒子与气体分子碰撞使气体分子中的正负电荷分离强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做强电场使空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。尖端放电的原理0 01 1新产生的带电粒子在强电场的作用下使空气进一步电离电离产生的带电粒子在电场的作用下,向着与自己电荷符号相反的一端运动导体尖端的电荷密度很大,导体尖端的电荷密度很大,因此,因此,使空气使空气分子分子电离电离的现象的现象更容易发生在导体的更容易发生在导体的尖端尖端。尖端放电的原理0 01 1 导体尖端的强电场使
6、附近的导体尖端的强电场使附近的空气电离空气电离,电离后的异种离子与尖端,电离后的异种离子与尖端的电荷中和,的电荷中和,这这相当于导体从尖端失去电荷相当于导体从尖端失去电荷。这种现象叫作。这种现象叫作尖端放电尖端放电。燃气灶的燃气灶的点火器点火器尖端放电现象0 02 2-+导体尖端电荷密度大导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强尖端周围电场强 空气中残留带电粒子剧烈运动空气中残留带电粒子剧烈运动 分子中正负电荷分开分子中正负电荷分开 正负电荷奔向异种电荷正负电荷奔向异种电荷 相当于尖端失去电荷相当于尖端失去电荷 尖端放电尖端放电应用应用1 1:避雷针避雷针生活应用0 03 31.1.避免:避免:尖端
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