9.4 静电的利用与防止 课件-2024-2025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 静电平衡 尖端放电 静电吸附 静电屏蔽 目录 CONTENTS 1 2 4 3 为什么给车加油前要触摸一下静电释放器？ 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种电荷，远离带电体的一端带同种电荷（“近异远同”），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。 静电感应 + + + - - - 知识回顾： 教物理的小王老师 Physics teacher Miss Wang 把金属导体放在外电场E0中，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动，使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感应。 1、静电感应 — — — — — — — — — 一 静电平衡 教物理的小王老师 Physics teacher Miss Wang 2、静电平衡 — — — — — — — — — 1.导体中自由电荷在电场力作用下将发生定向移动。 — — - + - + - + 2.导体两端出现感应电荷,感应电荷在导体中中产生反方向的附加场。 2、静电平衡 3.感应电荷的电场增到与外电场相等时，导体内合场强为零。自由电荷的定向移动停止。 - + - + - + - + 4.静电平衡：导体中无电荷定向移动的状态,就叫静电平衡状态。 - + - + - + - + - + 2、静电平衡 - + - + - + - + - + - + - + - + - + 发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E`和原电场E0在导体内叠加为零，即E’=E0时，自由电子停止定向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。 3、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.导体内部无电场线分布，外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。 场强方向跟该点的表面若不垂直,则沿该点的表面就有一场强分量,电荷在这一场强分量作用下就会发生运动,就不会处于静电平衡状态了。 结论：导体处于静电平衡状态时，其表面任一点场方向跟该点表面垂直。 教物理的小王老师 Physics teacher Miss Wang 1.静电平衡时导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。 4、静电平衡时导体上电荷的分布的特点 2.处于静电平衡状态的导体，在导体的外表面越尖锐的位置，电荷的密度越大（即单位面积电荷量多），周围的场强越大。 1.对于电场中处于静电平衡状态的导体，下列分析不正确的是（ ） A．导体内部的场强处处为零 B．导体内部没有电荷，电荷只能分布在导体的外表面 C．导体内部是外电场与感应电荷电场叠加后的合场强，其大小为零 D．处于静电平衡的导体内部的自由电子不再运动 D 练一练： 二 尖端放电 1.空气的电离：导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞散，即使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离。 3.应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 2.尖端放电：那些所带电荷与导体尖端的电荷相反的粒子，由于吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷，这个现象叫做尖端放电。 2.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是（ ） A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地 B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的 电荷 C．云层与避雷针发生摩擦， 避雷针上产生的电荷被导入大地 D．以上说法都不对 练一练： B 把一只小鸟放入一个用金属网制成的鸟笼中，再把鸟笼放入高压电场中，鸟会安然无恙吗？ 如果人在金属笼子里，给笼子加上高压电，人安全吗？ 三 静电屏蔽 导体球壳内(或金属网罩)达到静电平衡后，内部场强处处为0，不受外部电场的影响，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。 1.静电屏蔽 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2.静电屏蔽的应用 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。 2.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。 四、静电吸附 静电除尘 静电喷漆 静电复印 静电的利用与防止 静电平衡状态及特征性质 尖端放电及应用 静电屏蔽及应用 小结： 静电吸附及应用 感谢倾听 100111021000101210101002100010021010010210000012100011121001111210011102 Lavf58.50.100 $$