第九章 静电场的应用 课件 -2023-2024学年高二上学期（中职）物理人民邮电版

第9章 静电场的应用 了解电容的概念，知道电容的定义式。 了解电容器，能识别各种常见电容器的型号，并能举出电容器在电路中作用的实例。 了解真空中平行板电容器的电容公式。 了解静电感应的概念和静电感应产生的原因。 了解静电屏蔽的概念，知道静电屏蔽在工程技术中的一些应用。 了解静电的应用，知道静电除尘、静电复印的工作原理，知道静电的危害和防止的方法。 了解带电粒子在匀强电场中的运动，知道带电粒子在匀强电场中的运动规律（限带电粒子沿电场方向和垂直电场方向进入电场）。 9.1 电容、电容器 9.2 静电感应、静电屏蔽 9.3 静电的应用和防止 9.4 带电粒子在匀强电场中的运动 9.5 小结 9.1 电容、电容器 本节介绍电容和电容器的一些基本概念。 9.1.1 电容器和电容的概念 9.1.2 平行板电容器的电容 9.1.3 常用电容器 9.1.1 电容器和电容的概念 在两个相距很近的平行金属板间夹上一层绝缘物质——电介质（空气也是一种电介质），就构成了一个最简单的电容器，叫做平行板电容器。 这两个金属板称为电容器的极板。 实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成电容器。 电容器的电容 电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器所需要的电荷量。 在国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号是F 9.1.2 平行板电容器的电容 当平行板电容器的两极板间是真空时，电容C与极板的正对面积S、极板间距离d的关系为 k为静电力常量 当两极板间充满同一种介质时，电容变大为真空时的 倍 称为电介质的相对介电常数 9.1.3 常用电容器 常用电容器从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类。 固定电容器的电容是固定不变的，常见的有聚苯乙烯电容器和电解电容器。 可变电容器由两组铝片构成其电容可以改变。固定的一组铝片叫做定片，可以转动的一组铝片叫做动片。转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容就随之改变。 加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。电容器外壳上标的是工作电压，或称额定电压，这个数值比击穿电压低。 9.2 静电感应 静电屏蔽 本节介绍电场中的静电感应现象。 9.2.1 静电感应 9.2.2 静电屏蔽 9.2.1 静电感应 当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷，这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。 静电平衡 处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。 9.2.2 静电屏蔽 静电平衡时，导体壳壁W内的场强为零，内表面又没有电荷，即电场线只能在空腔C之外，不会进入空腔之内。所以导体空腔里的场强也处处为零，即无论导体外部电场是什么样的，电场都不会深入导体内部。 导体壳的这种性质在技术上很有实用价值。将一个电学仪器放在封闭的金属壳里，即使壳外有电场，由于壳内场强保持为零，外电场对壳内的仪器也不会产生影响。金属壳的这种作用叫做静电屏蔽。 9.3.1 静电的应用 9.3.2 静电的防止 9.3 静电的应用和防止 本节介绍静电的应用与防止的基本知识。 9.3.1 静电的应用 目前静电的应用已有多种，如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等 9.3.2 静电的防止 静电有时是有危害的，会给人们带来麻烦，甚至造成伤害。 防止静电危害的基本方法 尽快把静电引走，避免越积越多。例如，油罐车、飞机利用导体与大地接触，导走静电；在地毯中夹杂不锈钢丝导电纤维及时消除静电；增大湿度，可使电荷随时放出，避免静电积累，工厂里保持一定的湿度，可以清除静电危害 9.4 带电粒子在匀强电场中的运动 本节介绍带电粒子在匀强电场中的运动 。 9.4.1 带电粒子的加速 9.4.2 带电粒子的偏转 9.4.1 带电粒子的加速 9.4.2 带电粒子的偏转 9.5 小结 （1）电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器所需要的电荷量。 （2）当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。 （3）带电粒子在匀强电场中的运动：加速和偏转。 $$