【课件】静电的防止与利用 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

§9.4静电的防止与利用人教版（2019）普通高中物理教科书必修第三册通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡状态的导体的特征；通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点；了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生产、生活中的静电现象.考点一：静电平衡状态下导体的电场ACDBEACDBEe-ACDBE----++++E’1.将不带电的金属导体放入电场强度为E的电场中，导体中的自由电子发生定向移动，使负电荷在AC边聚集，正电荷在BD边聚集，因而产生了与原电场方向相反的电场E’2.E和E’叠加，在导体内部的电场强度为0，此时导体内的自由电子不再发生定向移动，导体达到了静电平衡状态。（1）静电平衡是自由电子发生定向移动的结果，达到静电平衡，电子不再发生定向移动；（2）金属导体建立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0，但不能说导体内部没有电场；（4）处于静态平衡状态的导体，其外部表面附近任何一点的电场强度方向必定与该点的表面垂直。考点二：静电平衡状态下导体的电荷分布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外表面上。越尖锐的地方，净电荷分布的密度越大，外部附近的电场强度也越强。“远近端”电荷的电性相反，电荷量相等。考点三：尖端放电高大建筑物上都会安装避雷针，当带电云层靠近建筑物时，建筑物会感应上与云层相反的电荷，这些电荷会聚集到避雷针的尖端，达到一定的值后便开始放电，这样不停的将建筑物上的电荷中和掉，永远达不到会使建筑物遭到损坏的强烈放电所需要的电荷。导体尖端的强电场使附近的空气电离，中性分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子。这些带电粒子在强电场的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子。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，与尖端的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷，这一现象叫尖端放电。考点四：静电屏蔽静电外屏蔽静电内屏蔽定义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如图甲如图乙实现过程电场在空腔内的合电场强度为0，达到静电平衡状态外表面的感应电荷转给大地，外部电场消失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+静电平衡静电屏蔽材料必须是导体考点五：静电的应用与防止①静电除尘静电除尘是气体除尘方法的一种。含尘气体经过高压静电场时被电分离，尘粒与负离子结合带上负电后，趋向阳极表面放电而沉积。在冶金、化学等工业中用以净化气体或回收有用尘粒。利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法。在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极被收集。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。②静电喷漆静电的最大危害：放电火花会点燃某些易燃物质，引起爆炸防止静电危害的方法：尽快把静电导走，避免越积越多(多选)如图所示，带负电的点电荷旁有一接地的大金属板，A为金属板内一点，B为金属板左侧外表面上一点.关于金属板上感应电荷在A点和B点的电场强度方向，下列判断正确的是().A.感应电荷在A点的电场强度沿E₁方向B.感应电荷在A点的电场强度沿E₂方向C.感应电荷在B点的电场强度可能沿E₃方向D.感应电荷在B点的电场强度可能沿E₄方向BC2.如图所示是检验带电体A(上表面)、B(尖端)处带电情况的实验装置.则().A.带电体A处比B处电荷密集B.带电体B处比A处电荷密集C.验电器的C处做成球形是为了美观D.验电器的C处做成球形是为了让更多电荷分布在C处B3.(多选)下列防雷措施可行的是()A.在大树下避雷雨B.停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨C.不要快速开摩托、快速骑自行车和在雨中狂奔D.在空旷地带最好关掉手机电源B4.已知A是带正电的物体，B是金属网，C是原来不带电的金属箔验电器，下列图示中能使验电器的金属箔张开的是（）C5.在手术时，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，切设备要良好接地，甚至病人