9.4 静电的防止与利用 课件-2026-2027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“静电的防止与利用”展开，涵盖静电平衡状态的形成及特点、尖端放电、静电屏蔽、静电吸附等核心知识点。以“加油站触摸静电释放器”的生活问题导入，引导学生从静电平衡的基础概念出发，逐步探究尖端放电原理、静电屏蔽现象及静电吸附的应用，构建从理论到实践的学习支架。 其亮点在于通过法拉第圆筒、不规则带电体等实验演示与理论分析结合，培养学生科学探究和科学思维能力。联系避雷针、静电除尘等生活应用，强化物理观念中的相互作用观念与社会责任意识。采用问题驱动、实验辅助的教学方法，帮助学生理解抽象原理，教师可借助此资料提升教学直观性与学生参与度。

必修三第九章第四节 静电的防止与利用 2026.6.3 1 课标 3.1.4 了解生产生活中关于静电的利用与防护。 例6 分析讨论静电在激光打印、静电喷雾和静电除尘等技术中的应用。知道在有可燃气体、粉尘的环境中如何防止静电事故。 教学目标 (1)理解静电平衡状态的形成过程，知道处于静电平衡的导体内部电场强度处处为0。 (2)了解尖端放电、静电屏蔽现象，了解静电的防止的原理。 (3)知道静电吸附原理，了解静电吸附在静电除尘等技术中的应用。 (4)关注生活、生产中的静电现象，体会物理学与生产和生活的紧密联系。 重难点 重点：理解静电平衡的概念及特征 难点：应用静电平衡知识认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象 问题导入 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。在加油站给车加油前，为什么要触摸一下静电释放器？ 一、静电平衡 把一个不带电的金属导体ABCD 放到电场强度为 E0的电场中，最终会出现怎样的现象？ 静电平衡状态：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。 一、静电平衡状态的特点 静电平衡时导体上电荷的分布特点： 实验演示1：法拉第圆筒 结论1：导体内部没有净电荷，电荷只分布在导体的外表面。 一、静电平衡状态的特点 静电平衡时导体上电荷的分布特点： 实验演示2：不规则带电体 一、静电平衡状态的特点 静电平衡时导体上电荷的分布特点： 结论2：在导体表面，越尖锐的位置，电荷密度越大，周围的电场强度越大。 一、静电平衡状态的特点 1.金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的，内部的场强处处为零。 2.导体内部没有净电荷，电荷只分布在导体的外表面。 3.在导体表面，越尖锐的位置，电荷密度越大，周围的电场强度越大。 二、尖端放电的原理 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。 ▲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 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，碰撞使气体分子中的正负电荷分离 二、尖端放电的原理 ▲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 新产生的带电粒子在强电场的作用下使空气进一步电离 自由电子 正离子 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。 二、尖端放电的原理 ▲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 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 二、尖端放电的原理 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 二、尖端放电的应用——避雷针 避雷针的结构——建筑物上的尖锐金属棒用粗导线与大地相连 不是避免发生雷电，反而是把雷电引到自身，避免避雷针附近的物体受到雷电的危害 二、尖端放电的应用——高压设备 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。 三、静电屏蔽——实验 处于静电平衡状态的导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。如果放入静电场中的是一个空腔导体，电荷分布又有什么特点呢？ 实验现象说明什么？ 三、静电屏蔽——理论分析 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。（把外部的电场屏蔽起来不让它影响内部） 三、静电屏蔽——屏蔽内电场 把带电体的电场屏蔽起来不让它影响外部 四、静电屏蔽的应用 高压屏蔽线 屏蔽服 四、静电吸附 静电虽然有危害，但也可以利用。观察实验 四、静电吸附 四、静电吸附 EV录屏5.1.4软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn $