静电的防止及应用高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

9.4静电的防止与应用人教版（2019）高中物理（必修第三册）第九章

静电场及其应用老师：

授课时间：第2页课堂导入知识回顾静电感应++++++++++ABC

把金属导体放在外部电场中，导体内自由电荷重新分布的现象。第3页知识讲解思考：不受外界影响时，导体中大量的自由电子做无规则的运动。若将导体放入电场强度为E0的电场中，自由电子怎样运动？第4页知识讲解E0E′E合=0E′=E0金属导体放在匀强电场中问题2：导体内部自由电子会源源不断向外表面运动吗？问题1：自由电子会运动吗？1.概念：导体内无电荷定向移动的状态；2.静电平衡特点：①导体内部场强处处为零②电荷分布在导体表面。一、静电平衡的特点③导体表面附近电场强度方向与表面垂直。第5页知识讲解3、静电平衡时导体上电荷的分布特点：结论1：导体内部没有净电荷，电荷只分布在导体的外表面。结论2：在导体表面，越尖锐的位置，电荷密度（单位面积的电荷量）越大。实验演示1：法拉第圆筒实验演示2：不规则带电体一、静电平衡第6页知识讲解3、静电平衡时导体上电荷的分布特点：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，周围的场强也越大;凹陷的位置几乎没有电荷。第7页知识讲解+++++++++-+-+-+-+-+-+-+-尖端周围电场很强空气电离尖端上的电荷被中和等效于尖端释放电荷空气的电离：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。尖端放电：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，相当于导体从尖端失去电荷的现象．阅读课本P19页内容第8页知识讲解I避雷针的原理I第9页知识讲解尖端放电的应用：避雷针第10页知识讲解尖端放电的应用：打火装置燃气灶点火装置第11页知识讲解

尖端放电会导致高压设备上电能的损失，所以高压设备中导体的表面应该尽量光滑。夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕，伴随嘶嘶声，这种现象俗称电晕，这是一种微弱的放电现象。

尖端放电的防止：一般高压设备中导体的表面应该尽量光滑，减少电能的损失第12页知识讲解

处于静电平衡状态下的导体，电荷只分布在外表面，内部的场强处处为零。将此导体挖成中空中空部分的场强也处处为零，放在中空部分的物体不受电场的影响。静电屏蔽现象第13页知识讲解第14页知识讲解法拉第笼第15页知识讲解3．静电屏蔽的两种情况(1)屏蔽外电场：导体外部的电场影响不到导体内部①现象：由于静电感应，验电器箔片张开。将验电器放入导体网罩内部后验电器

箔片不张开，即外部电场影响不到导体内部。②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一点的场强的

叠加结果为零。第16页知识讲解静电屏蔽的另一种形式

金属罩接地后，地上的自由电子，沿导线向上移动，把金属罩外部的正电荷中和，结果，小球的电场被控制在金属罩的内部，外部不再受影响。第17页知识讲解静电屏蔽的特技表演第18页知识讲解②电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层铅皮等。4．应用：①精密电学仪器或电子设备外面套有金属罩第19页知识讲解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。第20页知识讲解

三条输电线上方还有两根导线与大地相连，形成一个稀疏金属“网”，将高压线屏蔽起来。第21页知识讲解防辐射孕妇服机械表的金属外壳数据线的金属包线静电屏蔽应用第22页知识讲解静电的危害可能随时发生。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。瓦斯爆炸在干燥的天气里脱去化纤衣服时，由于摩擦，身体上会积累大量电荷，这是如果用手指靠近金属物品时，会看到火花，听到噼啪声。这就是火花放电。静电的危害第23页知识讲解避免静电火花的危害▲油罐车的接地铁链▲加油站的静电释放器第24页知识讲解八、静电的应用——静电吸附1、静电除尘：2、静电喷漆：气体电离→粉尘电荷→移向电极→粉尘搜集

原理：接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆工作●应用：

让带电微粒在电场力作用下，奔向并吸附在电极上。第25页知识讲解2.应用：(3)静电复印利用有机光导体的光敏特性，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。第26页知识讲解

1.关于静电平衡状态，正确的表述是:A.只有静电感应的导体,才有静电平衡状态.B.绝缘体也有静电平衡状态。

C.不论导体是否带有电荷,只要电荷不再定向移动,这种状态就是静电平衡状态。

D.导体达到静电平衡状态时内部场强为0。CD第27页知识讲解C2.当导体达到静电平衡状态时，其场强的特征是：()A.外电场E0消失。

B.感应电荷产生的电场E'为零。

C.导体内部合场强E内

=E0+E'=0。

D.导体表面和内部场强均为零。第28页知识讲解3.在孤立点电荷+Q的电场中，金属园盘处于静电平衡状态：

1.盘内M点与O点场强关系？

2.盘上感应电荷在O点处场强大小和方向？

+QOMLE外E感（EM=EO=0）（E感=E外=KQ/L2，水平向右）第29页知识讲解

4.在下列实验中，验电器的金属箔会张开的是（）B第30页知识讲解5.如图,B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳,A是验电器,A、B相距较远,导线C的一端接验电器的金属球,下列现象正确的是()A.将C的另一端与B的外壳接

触,验电器的金箔张开B.将C的另一端与B的内表面

接触,验电器的金箔张开C.将C的另一端与B的外壳接

触,验电器的金箔不张开D.将C的另一端与B的内表面

接触,验电器的金箔不张开ABCAB第31页知识讲解 6.如图所示,在孤立点电荷+Q的电场中,金属圆盘A处于静电平衡状态.若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内,试在圆盘A内做出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示,要求严格做图).+QA+QA第32页知识讲解7．在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图，一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属）片，把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明