9.4 静电的防止与利用 学案-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

9.4  静电的防止与利用

问题1：什么是静电感应？
把不带电金属导体放入外电场，导体内部自由电子会在______作用下定向移动，导体两端出现异种感应电荷，这个现象叫静电感应。
问题2：思考：金属导体放入电场后，内部电场会一直等于外电场吗？

总结：
外电场：E_____0；感应电荷电场：E感，两个电场方向______。
叠加之后，导体内部合场强E合=______。
当E合=______时，自由电子不再定向移动，导体达到静电平衡。
 
静电平衡状态导体核心特点：①导体内部电场强度处处为____；②净电荷只分布在导体________。
 

 

 

 

 

【例1】长为l的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为＋q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示．当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度大小等于________，方向为________．

问题3：尖端放电
静电平衡导体，外表面越尖锐，电荷密度越____，附近电场越____。强电场会电离空气，产生放电，这就是尖端放电。
想一想：

1. 避雷针是利用尖端放电释放/积累电荷，中和云层电荷，避免雷击。

2. 为什么高压设备金属表面要尽量光滑，不能有棱角毛刺？

3. 加油站加油前触摸静电释放器，目的是什么？（课本开篇问题）

4. 夜间高压线周围淡淡的光晕“电晕”是什么现象？

问题4：静电屏蔽
空腔金属导体静电平衡时，空腔内部电场强度为____，外部电场无法影响空腔内部，这就是静电屏蔽。
思考：静电屏蔽外壳必须完全密封吗？____（看课本演示，稀疏金属网也能屏蔽）。
 
观看课本演示实验：带电金属球靠近验电器，验电器箔片张开；用金属网罩住验电器，再靠近金属球，箔片不再张开。
1. 金属网罩内部场强为什么变成0？

2. 高压输电线上方架设接地金属网，作用是什么？

3. 生活实例：手机放到密闭金属饭盒，信号变差，这是静电屏蔽吗？

 

问题5：静电的应用——静电吸附
 
带电粒子在电场中受到静电力，向电极运动被吸附。
写出三个静电吸附技术实例：________、________、________。
1. 静电除尘：烟气中粉尘怎么带上电？粉尘向哪个电极运动？

2. 静电喷漆：油漆微粒带什么电？工件带什么电？

3. 静电复印，光导体（OPC）有什么特殊性质？