第九章 第4节 静电的防止与利用-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

第九章静电场及其应用 B.粒子在M点的加速度小于它在N点的 (2)匀强电场的场强的大小 加速度 C.粒子在M点的动能大于它在N点的动能 D,粒子一定从M点运动到N点 3.(电场中的平衡和运动向题)如图所示，轻质绝 缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的 带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场 中，绳与竖直方向的夹角0=45°.已知小球的 质量m=3×104kg,小球所带电荷量q 1.0×108C,重力加速度g取10m/s2.求： (1)小球带何种电性的电荷？ 友情提示完成Ps课时作业（五） 第4节 静电的防止与利用 答案精解P [学习目标]1.知道什么是静电平衡状态，能说出静电平衡状态下的导体特点（物理观念）.2.知道导 体上电荷的分布特征，了解尖端放电、静电屏蔽现象及其原因（科学思维）.3.了解静电除尘、静电喷漆 和静电复印的工作原理（物理观念）. 课前·教材预案 反的粒子，由于被 ,而与尖端上的电 荷 ,相当于导体从尖端 的 知识点一静电平衡 现象 1.静电平衡：导体内的自由电子不再发生 3.尖端放电的应用与防止 的状态 1)应用： 是利用尖端放电避免雷击 2.处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度 的一种设施 处处为 (2)防止：高压设备中导体的表面尽量 3.导体上电荷的分布 会诚少电能的损失。 (1)静电平衡时，导体 没有净剩电荷， 知识点三静电屏蔽 电荷只分布在导体的 1.静电屏蔽 (2)在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度 静电平衡时，空腔导体内表面没有电荷，导体 (单位面积的电荷量) ,凹陷的位置几 壳内空腔里的电场强度处处为 ,外电 乎没有电荷。 场对壳（网）内的仪器不会产生影响，金属壳的 知识点二尖端放电 这种作用叫作 1.空气的电离：在一定条件下，导体尖端电荷 2.静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野 很大，导体尖端周围的强电场使空气中 外高压线上方还有两条导线与大地相连， 残留的带电粒子发生剧烈运动，并与空气分子 知识点四静电吸附 碰撞从而使空气分子中的正负电荷 1.静电吸附：在电场中，带电粒子在 作 的现象， 用下，向着电极运动，最后被吸附在电极上的 2.尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相 现象 ·21· 物理必修第三册课堂学案 2.静电除尘：当空气中的尘埃带电时，在静电力 场强度处处为零。 () 作用下，尘埃到达电极而被收集起来的过程. (2)静电平衡时，导体内部表现为电中性，电荷 3.静电喷漆：接负高压的涂料雾化器喷出的油漆 都分布在外表面，导体内部没有净剩电荷 微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着 () 作为 的工件运动，并沉积在工件 (3)一个弧立的带电体，在自身所带电荷的电 表面. 场中，处于静电平衡状态，不具有静电平衡的 4.静电复印：复印机应用了 的原理， 特点 () 复印机的有机光导体鼓表面涂覆有机光导体 (4)电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，目 (OPC),无光照时，OPC是 ,受光照时 的是铜丝衣服有屏蔽作用，使体内电场强度 变成导体 为零 () I自主检测 2.处于静电平衡状态的导体，内部的电场 1.判断下列说法的正误. 处于静电平衡状态的整个导体是 (1)处于静电平衡状态下的导体内部的外加电 导体的表面为 场与附加电场的矢量和为零，即导体内部的电 课堂·深度探究 考点一静电平衡 4.静电平衡时，导体上的电荷分布在导体的外表 【情境导学】如图所示，不带电的金属导体放到电 面，其内部没有净电荷，且净电荷在导体外表 场中，导体内的自由电子将发生定向移动，使 面的分布不均匀，越是尖锐的地方电荷的分布 导体两端出现等量异种电荷.请思考下列 越密集. 问题： 【例题1】如图显示了在外加电场强度为E的匀 (1)自由电子定向移动的原因是什么？定向 强电场的情况下，无穷大导体板中静电平衡 移动的方向如何？ 的建立过程.下列说法正确的是 (2)自由电子能否一直定向移动？为什么？ D + E-0 4 4 分 丙 A.图甲、图乙显示导体内部带负电的电子在 静电力作用下运动，而带正电的离子不受 【知识拓展】 静电力作用 1.处于静电平衡状态的导体内部电场强度为零 B.图丙中，导体内部没有电荷 的本质是外电场E和感应电荷产生的电场E C.图丙中，导体内部没有电场 的合电场强度为0，即E。=一E」 D.图丙中，导体AB表面和CD表面感应电 2.孤立的带电导体处于静电平衡状态，内部电场 荷将在导体内部产生一个水平向左的电 强度为0的本质是分布在导体外表面的电荷 场，大小也为E 在导体内部的合电场强度为0. 思维导引：导体内部在建立静电平衡的过程 3.处于静电平衡状态的导体，其外表面任一点的 中，导体内部的电荷产生的电场强度与外部 电场强度方向跟该点的表面垂直 场强大小相等，方向相反 ·2