内容正文:
第4节 静电的防止与利用
第九章 静电场及其应用
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第九章 静电场及其应用
物理 必修 第三册 R
课程内容要求 核心素养提炼
1.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.
2.通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点.
3.了解尖端放电和静电屏蔽现象,关注生活、生产中的静电现象. 1.物理观念:静电平衡、尖端放电、静电屏蔽.
2.科学意识与责任:知道静电现象在生活、生产和科技方面的应用.
栏目索引
教材知识 梳理
知识方法 探究
随堂达标 训练
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第九章 静电场及其应用
物理 必修 第三册 R
1.静电感应现象:把不带电的导体放入电场,导体内部的____________在静电力作用下定向移动,而使导体两端出现____________电荷的现象.
2.静电平衡状态的特征
(1)处于静电平衡状态的导体,其内部的电场强度___________.
(2)导体内的自由电子不再发生____________.
自由电子
一、静电平衡
等量异种
处处为0
定向移动
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第九章 静电场及其应用
物理 必修 第三册 R
[判断]
(1)放入电场中的导体两侧出现异种电荷是静电感应导致的. ( )
(2)处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为0. ( )
(3)带电导体尖端电荷的密度大,周围的电场强度也大. ( )
√
√
√
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物理 必修 第三册 R
1.导体上电荷的分布
(1)导体________没有净剩电荷,电荷只分布在导体的外________.
(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)________,________的位置几乎没有电荷.
二、尖端放电和静电屏蔽
内部
表面
越大
凹陷
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2.尖端放电和静电屏蔽
电离
电离
中和
壳内
内部
内部
避雷针
光滑
尖端放电 静电屏蔽
原理 导体尖端的强电场使附近的空气________,________后的异种带电粒子与尖端的电荷________,相当于导体从尖端失去电荷 当金属外壳达到静电平衡时,________没有电场,因而金属的外壳会对其________起保护作用,使它________不受外部电场的影响
应用
或防
止 应用:__________是利用尖端放电避免雷击的一种设施
防止:高压设备中导体的表面尽量________会减少电能的损失 应用:电学仪器外面有金属壳;野外高压输电线上方还有两条导线与大地相连
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1.带电粒子受到__________的作用,向着电极运动,最后会被吸附在电极上.
2.静电现象在生产和技术中的应用有____________、____________、____________.
三、静电吸附
静电力
静电除尘
静电喷漆
静电复印
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[思考]
把手机放在不锈钢杯子中并用盖子盖住,手机还能接通吗?如果放在塑料饭盒中呢?试一试并解释其中的原因.
提示 手机放在塑料饭盒中能够接通,放在不锈钢杯子中不能接通.这是因为不锈钢杯子能够形成静电屏蔽,手机无法接收到外界的电磁信号,所以不能接通.
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如图是某导体放入电场达到静电平衡的三个步骤,请你对这三个步骤进行说明.
探究点一 对静电平衡的理解
知识方法 探究
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物理 必修 第三册 R
提示 图甲:导体放入电场,导体中的自由电子在静电力作用下发生定向移动,导体两端产生感应电荷.
图乙:感应电荷产生电场E′,导体内部为叠加场,叠加后的合场强E合=E-E′.
图丙:随着E′逐渐增强,导体内叠加场的合场强变为0,自由电子不再定向移动,导体达到静电平衡.
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物理 必修 第三册 R
1.金属导体的特征:由做热运动的正离子和在它们之间做无规则热运动的自由电子组成.
2.静电感应现象:把导体放入电场,导体内的自由电荷在静电力的作用下发生定向移动,而使导体两端出现等量异号电荷的现象.
3.静电平衡状态:导体在电场中发生静电感应现象,感应电荷的电场与原电场叠加,使导体内部各点的合场强等于0,导体内的自由电子不再发生定向移动的状态.
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4.静电平衡的实质:金属导体放到电场强度为E的电场中,金属中的自由电荷在静电力作用下定向移动,导致导体一侧聚集负电荷,而另一侧聚集正电荷,感应电荷在导体内