4. 静电的防止与利用（教学课件）物理人教版2019必修第三册

null找长大用玻璃管的通气就没说。 接地金属网罩对内电场的屏蔽。把一个绝缘导体球放在绝缘金属台面上外，面罩一个金属网罩。使中心的导体球带电，金属网罩内外的纸条都张开。拿一个不带电的验电器逐渐靠近网罩，验电器指针仍张开，说明金属网罩对内部的电场起不到屏蔽作用，它仍然对外部有影响。给金属网罩加一根接地线。再使绝缘导体带电观察网罩的外部纸条不再张开，而内部纸条仍展开。使验电器逐渐靠近，指针不再张开。这说明只要加一根地线，就能对内部的电场产生屏蔽作用。下面我们用动画说明金属网罩的屏蔽作用。放在绝缘底座上的金属网罩，在外部电场作用下要发生静电感应，近端产生相反的电荷，远端产生相同的电荷，内部各处都没有电荷，不加地线就可以屏蔽外部电场。当网罩内部有带电体时，静电感应使网罩内表面产生相反的电荷，外表面产生相同的电荷，因此不能屏蔽。加一条接地线，网罩外部的电荷都沿这条地线导入大地，外表面没有了电荷，内部电场不能再影响外部，起到了屏蔽作用。 用金属网来验证电荷分布在外表面。这是一个金属网，它带电后，电荷是否也是只分布在外表面呢？在金属网的两面都挂上很多丝线，它的下面是绝缘底座，用起电机使它带电。我们看到两面的丝线都向外张开，说明金属网的两面都有电荷分布。现在使金属网转成一个圆弧形，可以看到外部的丝线都张开一定角度，而里面的丝线都不张开。改变它的形状仍然是只有外部丝线张开，这证明了金属网带电时，电荷也只分布在外表面。 金属网罩对外电场的屏蔽。把一个不带电的烟气放在绝缘的金属底座上。用起电机使另一个绝缘导体球带电，并使带电的导体球靠近验电器，观察到验电器指针张开，说明它受到带电体电场的影响。使验电器重新恢复不带电状态，并在外面罩上一个金属网罩。再使带电的导体球靠近网罩，观察网罩外部的纸条张开，但内部纸条不张开，验电器指针也不张开。说明金属网罩对外部的电场可以起到屏蔽作用。 都是静电惹的祸，那么静电是如何产生的呢？其实身体干燥和衣物之间的摩擦是导致静电的主要原因。秋冬季节空气湿度下降，无处释放的电荷就会转移到绝缘体上当这些暴躁的绝缘体一旦接触导体，那么放电就是他最后的倔强。如何才能去除静电呢？今天就向大家介绍我的防电小妙招，请大家熟读一二并背诵全文。鸟巢一、保湿类似护发素、润肤露、护手霜等产品都能有效留住身体水分，当然也不要忘了多喝热水哦。妙招2，改变穿衣材质与化学合成纤维涤纶、锦纶相比，天然纤维棉麻的吸水性和抗静电能力更强，摩擦时不容易产生静电。可是这件衣服我很喜欢呀，那么我们就可以使用衣物柔顺剂，减少衣物的摩擦力。你看，使用衣物柔顺剂后，植物纤维的表面就均匀的铺上了一层保护膜，变得蓬松柔软，大大减少了静电产生的几率，如果没有柔顺剂，我们也可以手动增加衣物的湿度，比如用湿毛巾小喷壶少量喷洒在衣物表面。妙招3，放电会防电也要会放电。毛料和化纤的衣服裹在身上，就好像用一层绝缘体将人包住，如果再穿橡胶底的鞋，人体积存的静电就无法传导给地面，这样积存过多接触一些金属就会产生静电。此时只需要换成运动鞋、皮鞋或者光脚走几步就能忘掉体内积存过多的静电。同理，用手轻轻触摸墙壁，也是可以将体内的静电释放出去。像这样放电效果加倍哦。精致科普，你点我测，我是大志，记得关注。 今天为大家示范的实验室静电屏蔽。拆开有线电视信号线，可以发现外面就有一层金属丝，金属丝可以有效防止电视信号被干扰。那么，金属丝为什么可以有效防止电视信号被干扰？本次实验将通过以下几个环节来进行，一、带电的唁电球靠近验电器观察现象。2、带电的唁电球靠近照上金属网罩的验电器观察现象。在实验中，我们需要用到以下实验器材，起电器、验电器、带绝缘棒的唁电球、金属网罩、木盒。将带绝缘棒的唁电球紧靠起电器进行导电。将带有正电的唁电球靠近验电器上端，金属箔片上的电子被吸引到金属棒上端，使金属箔片带上同种正电荷，从而张开一个角度。首先将验电器用木盒垫高，以减小验电器与验电球距离的误差。将验电器放入至金属网罩中。将带绝缘棒的唁电球紧靠起电器进行导电。将带有正电的唁电球靠近金属网罩上端。观察金属薄片发生的现象。在该实验中，由于带电体产生的电场让金属网上的自由电子重新分布在金属网内部，重新分布的电荷产生的电场与带电体产生的电场处于静电平衡状态，所以金属薄片不会张开。由实验可知，当把一个电学仪器放在封闭的金属壳里，即使可外有电场，由于壳内电场强度保持为零，外电场对壳内的仪器不会产生影响，金属壳的这种作用叫做静电屏蔽。实验结束后将实验器材整理好。 nullnullnull看视频上澎湃。 9.4 静电的防止与利用 九 《第九章 静电场及其应用》 授课人： 版权所有 QQ894665727 学习目标 基本 要求 1．了解静电平衡的概念。 2．知道处于静电平衡的导体上电荷分布的特点。 3．知道静电平衡的导体表面是一个等势面，整个导体是一个等势体。 4．知道处于静电平衡的导体腔内场强为零。 5．了解尖端放电现象和避雷针的工作原理，了解金属壳的静电屏蔽作用及其应用 发展 要求 应用尖端放电、静电屏蔽的相关知识解释简单的现象。 说明 1．不要求计算感应电荷的场强和静电力。 2．不要求应用“处于静电平衡的导体是一个等势体”的知识解决有关问题。 版权所有 QQ894665727 课堂引入 教学重点：掌握静电平衡的概念,掌握导体处于静电平衡状态的特点。 教学难点：静电平衡知识的应用。 版权所有 QQ894665727 情境引入 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、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？ 问题 ？ 版权所有 QQ894665727 探究新知 静电平衡 1 尖端放电 2 静电屏蔽 3 静电吸附 4 版权所有 QQ894665727 静电平衡 01 PART. 静电平衡 议一议：金属导体内有带正电荷原子核与自由移动电子。如果把一个不带电的金属导体放到电场强度为E0的电场中，会发生什么？为什么？最终会如何？ - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + E’ E0 静电平衡：导体内部各点的电场强度E＝0 ，导体内的自由电子不再发生定向移动。 版权所有 QQ894665727 静电平衡 议一议： 1.处于静电平衡状态下的导体内部，是否有外电场？感应电场与外电场有何关系？ 2.处于静电平衡状态下的导体内部电荷分布有何特点？ 3.若导体已处于静电平衡状态，此时增大或减小外电场，又会发生什么？最终会如何？ 4.静电平衡在实际生活中有何应用？ 版权所有 QQ894665727 静电平衡 导体内部没有净剩电荷， 电荷只分布在导体的外表面。 版权所有 QQ894665727 静电平衡 导体内部没有净剩电荷， 电荷只分布在导体的外表面。 版权所有 QQ894665727 尖端放电 02 PART. 尖端放电 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。并且在导体外表面，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。 版权所有 QQ894665727 尖端放电 电离：导体尖端周围的强电场足以使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负电荷分离。 尖端放电：带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，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 版权所有 QQ894665727 尖端放电 猜一猜：哪个会被放电？ 议一议：有何应用？ 版权所有 QQ894665727 尖端放电 版权所有 QQ894665727 尖端放电 议一议：原理是什么？ 版权所有 QQ894665727 尖端放电 版权所有 QQ894665727 尖端放电 电晕 版权所有 QQ894665727 静电屏蔽 03 PART. 静电屏蔽 议一议：如果放入电场中的是一个空腔导体，会如何？ 把一个电学仪器放在封闭的金属壳里，即使壳外有电场，但由于壳内电场强度保持为 0，外电场对壳内的仪器不会产生影响。 金属壳的这种作用叫作静电屏蔽。 版权所有 QQ894665727 静电屏蔽 版权所有 QQ894665727 静电屏蔽 实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用。 版权所有 QQ894665727 静电屏蔽 版权所有 QQ894665727 静电屏蔽 版权所有 QQ894665727 静电吸附 04 PART. 静电吸附 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 版权所有 QQ894665727 静电吸附 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 版权所有 QQ894665727 静电吸附 静电复印：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。 版权所有 QQ894665727 谢谢观看 九 授课人： 版权所有 QQ894665727 课堂小结 静电平衡：导体内部各点的电场强度E＝0 ，导体内的自由电子 不再发生定向移动 处于静电平衡状态的导体其内部场强为零。 导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。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。 尖端放电： 静电屏蔽： 静电吸附荷：静电除尘、 静电喷漆、 静电复印 版权所有 QQ894665727 课堂练习 1．对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，验电器能够直接检测出带电物体的电性 B．乙图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在中间的线状电离器上 C．丙图中该女生接触带电的金属球时，她的头发与带电的金属球带有异种性质的电荷 D．丁图中，带电的云层接近建筑物时，避雷针上会出现相反的电荷并通过尖端放电向大气释放这些电荷以达到避免雷击的目的 D 版权所有 QQ894665727 课堂练习 版权所有 QQ894665727 课堂练习 2．学校楼顶装有数根接地的细长金属装置，如图所 示，关于该装置，下列说法可能正确的是（　　） A．该装置利用静电屏蔽，在考试期间起到屏蔽考场 内信号的作用 B．该装置利用静电吸附，通过吸附空气中的带电尘 埃提高空气质量 C．在雷雨天气，该装置会主动引导雷电击中自身，危害安全，应当拆除 D．在雷雨天气，该装置通过电离附近空气，减小大地与云层间的电势差，避免雷击 B 版权所有 QQ894665727 课堂练习 版权所有 QQ894665727 课堂练习 3．2024年8月15日，游客在新疆吐鲁番的沙漠上游玩时，头发突然竖了起来。当时无风，但头顶乌云密布。下列相关说法中正确的是 （　　） A．这是一种摩擦起电现象 B．这是一种静电感应现象 C．此时人的头与脚带异种电荷 D．此时人应躺下或蹲下，并向高处撤离 B 版权所有 QQ894665727 课堂练习 版权所有 QQ894665727 课后作业 1.完成教材课后“练习与应用” 2.完成《4. 静电的防止与利用（分层作业）》 版权所有 QQ894665727 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf57.76.100 vid:0f18576dd08840cb8903e498198c6b4f Lavf57.76.100 vid:v02004e80000bjf28lna1haguafu25m0 【答案】D 【详解】A．当带电物体接触到验电器的金属球后，会将一部分电传给验电器，验电器里的两个锡箔片同种电荷的斥力作用下便会张开，从而检测物体是否带电，可知，验电器并不能够直接检测出带电物体的电性，故A错误； B．在中间的线状电离器与电源负极连接，线状电离器带负电，周围的集尘极与电源正极连接，集尘极带正电，电场方向由集尘极指向中间的线状电离器，则带负电的尘埃受到指向集尘极的电场作用，被收集在外围的集尘极上，故B错误； C．丙图中该女生接触带电的金属球时，属于接触起电，她的头发与带电的金属球带有同种性质的电荷，故C错误； D．丁图中，带电的云层接近建筑物时，由于静电感应，避雷针上会出现相反的电荷并通过尖端放电向大气释放这些电荷以达到避免雷击的目的，故D正确。 故选D。 【答案】D 【详解】楼顶装有数根接地的细长金属装置是避雷针，在雷雨天气，该装置通过电离附近空气，减小大地与云层间的电势差，避免雷击。 故选D。 【答案】B 【详解】AB．游客在沙漠上游玩时，头顶乌云密布，云层里带有大量电荷，由于静电感应现象头发与云带异种电荷，A错误，B正确； CD．由于脚与大地接触，脚不带电，此时人应躺下或蹲下，并向低洼处撤离，避免发生尖端放电现象，CD错误。 故选B。 $$nullnullnull用一电球检验带电体，电荷分布在外表面。金属导体带电后，电荷在导体上怎样分布呢？我们通过实验来研究。这是一个空心的金属球，固定在绝缘杆上用带正电的玻璃棒与它接触，是他带正电。这是一个球，它是一个金属小球，固定在绝缘把手上。手持绝缘把手先与带电的金属导体的外壳接触，再与另一个原来不带电的验电器接触。如此反复多次，我们可以看到不带电的验电器的指针逐渐张开，说明它带上了电。使移电球和验电器都恢复成不带电状态。这次我们的移电球不与带电筒的外壳接触，而与它的内壁接触。在与不带电的验电器接触。如此反复多次。如此反复多次。仍未看到它的指针张开，这说明什么呢？说明带电的金属筒所带的电荷都分布在它的外表面，内壁没有电荷。 null嗨大家好，欢迎收看本期的西豆旅行。当说起宗教时，绝大多数中国人也许首先想到的就是佛教，甚至还有人认为佛教是在中国诞生的，其实不然，不然怎么会有玄奘取经的故事呢？事实上，真正在中国诞生并发扬光大的宗教是道教。在历史上道教有很多门槛，特别是在金庸小说中，武当最为出名，今天我们就说一这个道教。武当所在地的武当山的神迹，据说被闪电击中很多次，非常完好。提出道士张三开创了武当派，并总想着当时的人们。当明成祖朱棣夺了皇位后，为了使天下顺服，他凭借对武当山加大认可和宣扬来说心，这就使得在他收买神仙的同时，在武当山上建造了很多美丽的景观。这其中以海马、土布、横向出汗、明灯、长明和雷火炼殿这四大奇迹最为出名。而今天要说的就是这最后一神技，雷火炼殿。武当山海拔较高，当时人们建造时屋顶和其他地方会用到很多金属，在南方多雷雨，每次打雷时，大殿的外部就会出现火花，此时的大殿就如同遭遇了电梯火烧一样，景象奇异，但是经历这么多年的雷雨练殿，大殿依然完好，而且心如初见，但是后来专家出于对大殿的安全考虑，现在大殿里安装了避雷针，自此之后，雷火炼殿的景象再也没有出现过，大家也再也看不到这一神迹了，但是专家们也是为了安全着想，大家说是吧？好了，本期内容到此要结束了，下次带你们欣赏更多有趣的故事。视频制作不易，环评很广阔，如果喜欢就请点个。 null