第9章 4 静电的防止与利用-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册同步导学案配套PPT课件（人教版，江苏）

人教物理/必修第三册 返回导航上页下页 4静电的防止与利用 人教物理/必修第三册 返回导航 上页 下页 学习目标要求 核心素养要求 1.知道什么是静电平衡状态，能说出静 1.科学思维 电平衡状态下的导体特点。 会根据静电平衡条件求解感应 2.知道导体上电荷的分布特点，了解尖 电荷产生的电场强度。 端放电、静电屏蔽现象及其成因。 2.科学态度 3.了解静电除尘、静电喷漆、静电复印 会联系生活了解静电的防止与 的工作原理。 利用。 人教物理/必修第三册 返回导航 上页 下页 必备知识自主学习 关键能力合作探究 课堂检测巩固演练 课时作业素养达标 人教物理/必修第三册 返回导航 上页 下页 必备知识自主学习 静电平衡 1.静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象时，感应电荷的电 场与原电场 叠加 ，使导体内部电场 减弱 直至为零，导体内部自 由电子不再发生 定向移动的状态。 2.处于静电平衡状态的导体的特征：内部的电场强度 处处为0 人教物理/必修第三册 返回导航 上页 下页 二尖端放电 1.电离：导体尖端的电荷密度 很大，附近的电场强度 很大，空 气中的带电粒子剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负 电荷 分的现象。 2.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。 3.尖端放电的应用与防止 (1)应用： 避雷针 是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 (2)防止：高压设备中导体的表面尽量 光滑 减少电能的损失。 人教物理/必修第三册 返回导航 上页 下页 三静电屏蔽 静电吸附 1.静电屏蔽：静电平衡时，导体壳内空腔里的电场强度处处为0，外 电场对壳内的仪器不会产生影响。 2.静电吸附：在电场中，带电粒子受到 静电力 的作用，向着电极 运动，最后被 吸附 在电极上的现象。 3. 静电吸附的应用：静电除尘、 静电喷漆 、 静电复印。 人教物理/必修第三册 返回导航 上页 下页 关键能力 合作探究 要点1 静电平衡的理解及应用 探究导入如图所示，不带电的金属导体放到电场中，导体内的自由 电子将发生定向移动，使导体两端出现等量异种电荷。请思考下列问 题： Eo 人教物理/必修第三册 返回导航 上页 下页 (1)自由电子定向移动的原因是什么？定向移动的方向如何？ 提示：自由电子受外加电场的静电力作用而移动，向着与电场相反的 方向定向移动。 2)自由电子能否一直定向移动？为什么？ 提示：不能。感应电荷产生的电场与外加电场反向，阻碍电子的定向 移动，当这两个电场大小相等时，自由电子的定向移动终止。 人教物理/必修第三册 返回导航 上页 下页 探究归纳 1.静电平衡的形成 ()自由电荷的移动：导体刚放入电场中的瞬间，导体中的自由电荷受 静电力F的作用，产生定向运动（如图甲），同时在导体中产生一个附加 电场E'(如图乙)，使自由电荷又受静电场力F的作用，F和F'方向相 反。 (2)电场叠加：当E=E时，导体内合场强为零（如图丙），自由电荷受合 力也为零，这时导体中无电荷定向移动，即达到了静电平衡状态。 1人教物理/必修 第三册 返回导航 上页 下页 (3)结论：处于静电平衡的导体内部电场强度处处为零。 C E E'+ E B D B D 甲 乙 丙