9.4 静电的防止与利用（同步课件）-【鼎力课堂】2024-2025学年高二物理同步备课精编优选课件+同步作业（人教版2019必修第三册）

§4 静电的防止与利用 第九章 静电场及其应用 高中物理(人教版2019)必修第三册 CONTENTS 静电平衡 01. 尖端放电 02. 静电屏蔽 03. 静电吸附 04. PART 01 新课引入 在加油站加油前，为什么必须用手要触摸一下静电释放器？ 自然界到处有静电。生产中的搅拌、挤压、切割等活动，生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能产生静电。 思考与讨论 ？ PART 02 静电平衡 想一想：把一个不带电的导体放入电场强度为E的电场会出现怎样的现象? 温馨提示： （1）金属导体的微观结构如何？ （3）自由电子会在什么地方积聚？ （2）如果将金属导体放入电场中自由电子怎样移动？ 0 E （4）电子的积聚会出现怎样的结果？ （5）最终会出现怎样的现象？ 思考与讨论 01 金属导体中自由电子受到电场的电场力作用后向左移动，由于静电感应，在导体 AB 侧的平面上将感应出负电荷，在 CD 侧的平面上将感应出正电荷。 — — — — — — — — — 02 静电平衡的产生 — — - + - + - + （1）导体两侧出现的正、负感应电荷，感应电荷在导体内部产生与电场强度E0 方向相反的电场，其电场强度为 E′。 静电平衡的产生 02 （2）感应电荷的电场和外电场叠加，使导体内部的电场减弱。在叠加后的电场作用下，仍有自由电子不断运动，直到导体内部各点的电场强度E＝0 为止，导体内的自由电子不再发生定向移动。这时我们说，导体达到静电平衡。 - + - + - + - + - + 静电平衡 静电平衡的产生 02 (2)静电平衡的特点： （1）处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。 （2）导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。 (1)静电平衡状态的定义：放入电场中的导体，最终会达到没有电荷定向移动的状态，这种状态叫静电平衡状态。 静电平衡定义及特点 03 PART 03 尖端放电 尖端放电现象 01 尖端放电现象 01 （1）导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。 （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。 尖端放电时导体上电荷分布 02 （1）导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强，会把空气分子“撕裂”，使分子中的正负电荷分离，这种现象叫电离。 （2）中性的分子电离后变成带负电的自由电子和带正电的离子，这些带电的粒子与导体尖端的电荷异号粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷。这个现象叫尖端放电。 尖端放电的原理 03 尖端放电的应用——避雷针 04 针尖形状 尖端放电的应用——电子点火器 04 PART 04 静电屏蔽 01 静电屏蔽实验 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。 02 静电屏蔽定义 03 法拉第笼实验 1.电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作业，使人安全作业。 04 静电屏蔽的应用 2.三条输电线的上方还有两条导线，与大地相连，形成一个稀疏的金属网，把高压线屏蔽起来，免遭雷击。 04 静电屏蔽的应用 PART 05 静电吸附 （1）静电除尘 设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来，这就是静电除尘。 静电除尘原理 尘埃 静电除尘 01 （2）静电喷漆 接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆工作。 静电喷漆 02 静电喷漆 （3）静电复印 复印机也应用了静电吸附。复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是一个金属圆柱，表面涂覆有机光导体 。没有光照时，OPC 是绝缘体，受到光照时变成导体。静电复印的工作流程如下： 充电 曝光 显影 转印 放电 03 静电复印 PART 06 课堂练习 1．在火神山医院中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生护士要穿由导电材料制成的鞋子和棉布外套，一切设备要良好接地，这样做是为了（ ）A．应用静电 B．除菌消毒 C．消除静电 D．防止漏电 课堂练习 01 C 课堂练习 01 【答案】C【详解】静电会产生火花、热量，麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，就像油罐车一样，