9.4 静电的防止和利用 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

9.4静电的防止和利用 自然界到处都有静电。生产中的搅拌、挤压、切割等活动，生活中的穿衣、脱衣、梳头、运动等过程都可能产生静电。在加油站给车加油前，为什么要触摸一下静电释放器？ 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？ 思考: （1）金属导体的微观结构如何？ - - - - - - E 将金属导体放入电场中 （3）自由电子会在什么地方积聚？ （2）自由电子怎样移动？ 思考: （1）金属导体的微观结构如何？ - + E E’ E合= E -E’ 将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？ （4）电子的积聚会出现怎样的结果？ （3）自由电子会在什么地方积聚？ 思考: （1）金属导体的微观结构如何？ 将金属导体放入电场中 （2）自由电子怎样移动？ （5）最终会出现怎样的现象？ - + E E合=0 （4）电子的积聚会出现怎样的结果？ （3）自由电子会在什么地方积聚？ 静电平衡的特点:处于静电平衡状态下的导体，内部的场强（合场强）处处为零。 一、静电平衡:导体内的自由电子不在发生定向移动，这时导体达到静电平衡。 练习1、如图所示，在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为－Q和＋2Q，它们相距L。如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r＜L)的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小＿＿＿＿ 方向＿＿＿＿。 12KQ/L2 A B 练习2、如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为＋Q的点电荷放在盒左边附近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒内部产生的电场分布情况正确的是(　　) C 法拉第圆筒实验 结论:静电平衡时导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在外表面. 二、导体上的电荷分布： 练习3、有一绝缘空心金属球A，带有4×10－6C的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球B，带有2×10－6C的负电荷，若把B球跟A球的内壁相接触，如图所示，则B球上电量为＿＿C，A球上电荷量为＿＿＿C，分布在＿＿＿＿。 0 2×10-6 外表面 思考： 电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？ 均匀球形导体 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，周围的电场强度越大，凹陷的位置几乎没有电荷。 三、尖端放电 导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强 空气中残留带电粒子剧烈运动 空气电离 正负电荷奔向异种电荷 尖端失去电荷 尖端放电 应用：避雷针 四、静电屏蔽现象 罩上金属网罩 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。 静电屏蔽 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用，使人安全作业。 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。 静电屏蔽的应用 五.静电吸附 在电场中，带电粒子受到静电力作用，向着电极运动，最后会被吸附在电极上，叫做静电吸附。 静电除尘 静电喷漆 静电复印 静电除尘 练习4、一群游客在新疆吐鲁番某沙漠景区自驾游。兴致正浓时天色突变，眼见雷雨将至，随后沙丘高处的几名游客头发直立如同刺猬一般，如图所示。此时为了保障人身安全，下列避险方式最为有效合理的是（　　） A．躲进汽车里 B．往沙漠高处跑 C．用水将头发淋湿 D．蹲下并用手触摸地面 A 1．静电平衡： 静电平衡的特点：导体内部的场强处处为零。 2．导体上电荷的分布 （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，电荷的密度越大。 3．尖端放电 了解了尖端放电现象及其应用。 4．静电屏蔽 了解了静电屏蔽现象及其应用。 5. 静电吸附 小结 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf53.24.2 $$