9.4 静电的防止与利用 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件围绕静电平衡、尖端放电、静电屏蔽展开，通过视频“加油前触摸静电释放器”导入，结合生活静电现象引出学习静电平衡的必要性，再依原理、电荷分布过渡到尖端放电，最后讲解静电屏蔽及其应用，构建生活现象到理论再到应用的学习支架。 其亮点在于生活化导入与实例结合，以物理观念为基础，通过科学思维分析静电平衡原理、尖端放电机制，结合避雷针、燃气灶点火器等实例培养科学态度与责任。采用问题驱动教学，学生能深化概念理解，教师可借助清晰脉络提升教学效率。

9.4静电的 防止与利用 判天地之美，析万物之理 授课教师：XXX 某某某高中 MouGaoZhong 静电平衡 尖端放电 静电屏蔽 1 2 3 目录 某某某高中 通过视频，相信你已经知道加油前为什么要触摸一下静电释放器。 静电释放器 新课引入 某某某高中 自然界到处都有静电。生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能产生静电。静电有其有利的一面，也有有害的一面。为做好静电的防止和利用，我们需要先学习静电平衡。 新课引入 某某某高中 静电平衡 1 某某某高中 MouGaoZhong 知识回顾 还记得感应起电吗？ 某某某高中 将一块金属导体放在以下电场中，金属导体内的自由电子将怎样移动呢？ 问题导入 某某某高中 静电感应现象 不带电的导体放入电场中，导体内的自由电子在电场力的作用下沿电场反方向运动，导体面上感应出电荷的现象 概念介绍 某某某高中 静电平衡 导体放入电场中 自由电子定向移动 导体表面感应出电荷 感应电荷形成电场 电子不再定向移动 静电平衡 原理介绍 某某某高中 9 静电平衡 定义：发生静电感应现象的导体内部各点的合场强为零，其内的自由电子不再发生定向移动，导体达到了静电平衡状态 概念介绍 某某某高中 2.处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为0。 3.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。 1.金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。 那么，处于静电平衡状态下的导体中的电荷又是怎样分布的呢？ 特点介绍 某某某高中 尖端放电 2 某某某高中 MouGaoZhong 导体电荷分布特点 某某某高中 静电平衡时导体上电荷的分布特点： 结论1：导体内部没有净电荷，电荷只分布在导体的外表面。 结论2：在导体表面，越尖锐的位置， 电荷密度（单位面积的电荷量）越大。 某某某高中 尖端放电原理 ▲导体周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动 ▲带电粒子与气体分子碰撞使气体分子中的正负电荷分离 强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离。 ▲新产生的带电粒子在强电场的作用下使空气进一步电离 ▲电离产生的带电粒子在电场的作用下， 向着与自己电荷符号相反的一端运动 导体尖端的电荷密度很大，因此，使空气分子电离的现象更容易发生在导体的尖端。 某某某高中 导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷。这种现象叫作尖端放电。 燃气灶的点火器 尖端放电原理 某某某高中 某某某高中 - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + 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 分子中正负电荷分开 正负电荷奔向异种电荷 相当于尖端失去电荷 尖端放电 应用1：避雷针 尖端放电的应用 某某某高中 避雷针工作原理 工作原理 某某某高中 尖端放电的应用 1.避免：尖端放电会使高压设备上电能损失，故高压设备导体的表面都是非常光滑。 2.现象：夜间高压线周围出现的绿色光晕，俗称电晕，这是一种微弱的尖端放电现象。 某某某高中 尖端放电的应用 汽车接地导电带 某某某高中 静电屏蔽 3 某某某高中 MouGaoZhong 为什么电荷靠近金属网罩中的验电器时，验电器的金属箔片不张开？ 观察思考问题 某某某高中 静电屏蔽 由于金属壳或金属网内电场强度保持为零，使外电场对金属壳或金属网内仪器不会产生影响，这种作用称之为静电屏蔽 概念介绍 某某某高中 静电屏蔽的实质 静电屏蔽是利用了静电感应现象，使金属壳或金属网内感应电荷的电场和外电场矢量和为零，好像是金属壳将外电场“挡”在外面，即所谓的屏蔽作用 原理介绍 某某某高中 罩上金属网罩 原理介绍 某某某高中 静电屏蔽的两种情况 不接地导体：外部的电场影响不到导体内部 屏蔽分类 某某某高中 + ＋ － + － + － 感应起电 不接地 右侧接地 左侧接地 屏蔽分类 某某某高中 静电屏蔽的两种情况 接地导体：内部电场影响不到导体外部 屏蔽分类 某某某高中 静电屏蔽的应用 使用介绍 某某某高中 静电屏蔽的应用 使用介绍 某某某高中 电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层金属等。 使用介绍 某某某高中 某某某高中 某某某高中 静电屏蔽的危害 电梯中信号被屏蔽 航天飞机穿越云层，信号暂时屏蔽 危害介绍 某某某高中 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.12.100 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.83.100 $