静电的防止与利用 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

9.4静电的防止与利用1．通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，感受静电平衡概念的建立过程。2．掌握归纳、演绎推理的方法，训练学生的推理能力，亲身感受知识的建立过程。3．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，知道处于静电平衡的导体的特征。4．经历观察、实验、探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。学习目标

金属导体的微观结构有什么特点呢？

由原子核和自由电子组成。

那么，若把金属导体放入电场中，又将会出现什么现象呢？

温故知新与新课引入电子原子核3.感应电荷的电场增到与外电场相等时，即E’=E时，自由电荷的定向移动停止。

-+-+-+-+4.导体内部场强E为零，导体内自由电子不在定向移动,就叫静电平衡状态。

-+-+-+-+-+

一、静电平衡导体内的自由电子不再发生定向移动，称为静电平衡状态。分布在导体两侧的正电荷和负电荷在导体内部产生一个与E0方向相反的电场E′，导体内部的合场强为E合＝E0－E′，当E′小于E0时，E合方向向右，受到库仑力作用，负电荷继续在导体左侧堆积，直到E合＝0，电子不在发生定向移动。这时我们说导体达到静电平衡状态。-------＋＋＋＋E′----＋＋＋＋E＝0静电平衡状态.A.B

导体内部场强处处为零导体是等势体,表面为等势面导体表面处场强方向必跟该点的表面垂直

导体内部无电场线分布，外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。二、静电平衡状态下导体的电场静电平衡时导体上的电荷分布特点：（1）导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。（2）在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。思考、静电平衡时导体上的电荷分布在哪里？尖端放电1.导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞散，即使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离。2.那些所带电荷与导体尖端的电荷相反的粒子，由于吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷，这个现象叫做尖端放电。3.应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。把一只小鸟放入一个用金属网制成的鸟笼中，再把鸟笼放入高压电场中，鸟会安然无恙吗？如果人在金属笼子里，给笼子加上高压电，人安全吗？

2.接地导体空腔外部不受内部电荷影响：【规律总结】静电屏蔽的两种情况例如：例如：

当金属壳接地时，外表面的感应电荷传给地球，外部电场消失，对外起到屏蔽作用。1.导体内空腔不受外界影响：三、静电屏蔽电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层铅皮等。静电屏蔽的应用

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。静电屏蔽的应用+--++++--理论分析

同学们大致画出网罩外部的电场线、导体上感应电荷的分布及感应电场的方向。

？做一做理论分析

同学们大致画出网罩外部的电场线、导体上感应电荷的分布及感应电场的方向。

？做一做+--++++--金属导体壳壁W空腔CE=0静电除尘静电喷涂静电复印、打印请举例说明静电吸附在生产技术上有哪些应用.答案:静电除尘、静电喷漆、静电复印.1.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′=0D.导体表面和内部场强均为零C2.（多选）关于静电平衡，下列说法中正确的是()A．当导体达到静电平衡时，导体上任意两点间的电势一定相等B．当导体达到静电平衡时，其外表面附近的电场方向一定与导体的外表面垂直C．绝缘体也有静电平衡状态D．达到静电平衡时，电荷分布在导体的外表面ABD3．在一个导体球壳内放一个电量为＋Q的点电荷，用E表示球壳外任一点的场强，则()A．当＋Q在球壳中央时，E＝0B．不论＋Q在球壳内何处，E一定为零C．只有当＋Q在球心且球壳接地时，E＝0D．只要球壳接地，不论＋Q在球壳内何处，E一定为零D

课堂小结1.静电平衡状态下导体的特点①处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。②表面处的电场强度不为零，表面处的电场强方向跟导体表面垂直。2.静电平衡时导体上电荷的分布的特点（1）静电平衡时导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。（2）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，周围的电场强度越大。