9.4静电的防止与利用 课件-2022-2023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 第九章 静电场及其应用 1 2 一、静电平衡 思考1：不带电的金属导体放到电场中，导体 内部将发生什么现象？ 探究一： E0 思考2：自由电子定向移动的结果？ 思考3：自由电子能否一直定向移动？ 思考4：什么是静电平衡？静电平衡的特点？ 3 - - - - - - - - - 一、静电平衡 思考1：不带电的金属导体放到电场中，导体 内部将发生什么现象？ 探究一： 自由电子在电场的作用下发生定向移动 E0 4 一、静电平衡 思考2：自由电子定向移动的结果？ 探究一： 导体两端出现感应电荷,感应电荷在导体中产生反方向电场强度Eˊ - - - - - - - - E0 E' E' E' 5 一、静电平衡 思考3：自由电子能否一直定向移动？ 探究一： 感应电荷的电场增到与外电场大小相等时（即E0=-E' ），导体内合场强为零。自由电荷的定向移动停止。 E0 - - - E' - - - - 6 一、静电平衡 思考4：什么是静电平衡？静电平衡的特点？ 探究一： 静电平衡： 导体中无电荷定向移动的状态,叫静电平衡状态。（表面也没有电荷定向移动） E0 - - - - - - - E=0 E内合=E0 - E’=0 7 一、静电平衡 静电平衡特点 处于静电平衡状态下的导体，内部的 场强处处为零（内部各点合场强） 即 E内合=0，实质是 E0= -E’ E内合=E0 - E’=0 8 牛刀小试 【课堂反馈1】在点电荷－Q形成的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆盘所在平面与点电荷在同一平面内，则能正确表示圆盘上感应电荷在圆盘中A点所激发的附加场强E′的方向的是下图中的（ ） 9 牛刀小试 【课堂反馈2】如图，一个金属球放在绝缘支架上，它的半径为 r，金属球本身不带电，一个带正电的点电荷放在金属球的右侧，电荷量为Q，点电荷到金属球表面的距离也为 r ,由于静电感应，在金属球上会产生感应电荷，求：感应电荷在球心处产生的电场强度？ 10 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？ 11 实验演示1：法拉第圆筒 结论1： 导体内部没有净电荷，电荷只分布在导体的外表面。 二、导体上电荷的分布 12 实验演示2：不规则带电体 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。 二、导体上电荷的分布 13 静电平衡时导体上的电荷分布 二、导体上电荷的分布 【结论1】 静电平衡时导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。（这里 电荷指的是净电荷） 【结论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。 当电荷的密度足够大时，会产生什么样的现象呢？我们一起通过视频来了解一下 14 三、尖端放电 15 三、尖端放电 思考：什么叫电离？ 思考：尖端放电的原理？ 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。 导体尖端的电荷密度很大，因此，使空气分子电离的现象更容易发生在导体的尖端。 16 三、尖端放电 生活应用：避雷针 - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + 17 处于静电平衡状态的导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。如果放入静电场的是一个空腔导体，电荷分布又有什么特点呢？ 想一想 18 四、静电屏蔽 19 四、静电屏蔽 1.静电屏蔽的定义 2.静电屏蔽实质 导体球壳内(或金属网罩)达到静电平衡后，内部场强处处为零，内部的仪器不会受到外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。 静电屏蔽实质是利用静电感应现象，使金属壳内感应电荷的电场和外加电场矢量和为零，即所谓屏蔽作用，其实是壳内两种电场并存，矢量和为零。 20 五、静电吸附 静电除尘 静电喷漆 静电复印 21 五、小结 1. 处于静电平衡状态的导体的特点： 4. 静电屏蔽 内部场强处处为零，电荷不再发生定向移动。 3. 尖端放电 2. 静电平衡时导体上电荷的分布 由于静电感应，可使金属网罩或金属壳内的场强为零，相当于遮挡了外界电场对它内部的影响，这种现象叫做静电屏蔽。 静电平衡时导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。 在导体表面 , 越尖锐的位置,电荷的密度越大 22 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $