物理人教版（2019）必修第三册9.4静电的利用与利用（共16张ppt）

(共16张PPT)
9.4　静电的防止与利用
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静电平衡
（1）当我们将带电体C靠近导体A、B时，会看到什么现象？
（2）请问所有的负电荷都能够转移到A端吗？能不能利用电场的知识加以分析？
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静电平衡
发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E’和原电场E在导体内叠加为零，即E’=E时，自由电子停止定向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。
（一）静电平衡
导体中自由电荷在电场力
作用下将发生定向移动。
导体两端出现感应电荷,感应电荷在导体中产生反方向的附加场。
导体中无电荷定向移动，导体内合场强为0，导体处于稳定的状态。
01
静电平衡
场源电荷产生的电场
合电场
感应电荷产生的电场
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静电平衡
带电导体的电荷分布有什么特点呢？
①　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。②　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。
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静电平衡
如何探究带电导体的电荷分布呢？
如图所示，取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的空心金属筒C（历史上把它叫做法拉第圆筒），使 B 和 C 带电，A 不带电。D 是带有绝缘柄的金属小球。使 D 跟 C 的外部接触，再让 D 跟 A 的金属球接触；这样操作若干次，观察 A 的箔片的变化（图 1.7-2 甲）。重复上述操作，不过这一次让D在C的内表面与A之间反复接触，观察A的箔片的变化（图 1.7-2 乙）。金属筒C的开口很小，其内表面可以认为就是导体的内部。通过这个实验，关于导体内部与外表面的电荷分布，你能得出什么结论？
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静电平衡
带电导体的电荷分布有什么特点呢？
①　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。②　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。
越尖锐的地方电荷越多，电场线越密集，这样可能会带来什么问题？
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静电平衡
电离：电场很大，容易使周围空气电离。在一定条件下，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。这个现象叫作空气的电离。
中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子。这些带电粒子在强电场的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子。
尖端放电
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尖端放电
尖端放电有什么典型的应用呢？
尖端电荷中和
尖端释放电荷
尖端的强电场
周围空气电离
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尖端放电
点火器的放电电极做成钉尖形是为了利用尖端放电现象，使在电压不高的情况下也容易点火。
验电器的金属杆上端固定一个金属球是为了防止出现尖端放电现象，使验电器的电压较高时也不会放电（漏电）。
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尖端放电
分析，雷火炼殿奇观产生的原因，为什么加装避雷针后雷火炼殿的奇观就消失了？
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静电屏蔽
例：飞机在云层与云层之间飞行或起飞、着陆时都有可能遭遇雷击。但是当飞机遭遇雷击时，电流可以从雷电云达到飞机头部，纵向流过机身外壳，最后从机尾凌空打到地上或从其中一机翼打过另一机翼，横向流过机身，但不管怎样，闪电都只会沿着飞机外壳流过，而不会进入机内对乘客造成伤害，你知道这是为什么吗？
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静电屏蔽
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静电屏蔽
导体壳的这种性质在技术上很有实用价值。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。
野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来（图9.4-6），使其免遭雷击
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静电除尘
原理：
静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。A接到几千伏高压电源的正极，B接到高压电源的负极，它们之间有很强的电场，而且距B越近，电场强度越大。B附近的空气中的气体分子更容易被电离，成为正离子和电子。正离子被吸到B上，得到电子，又成为分子。电子在向着正极A运动的过程中，遇到烟气中的粉尘，使粉尘带负电。粉尘被吸附到正极A上，最后在重力的作用下落入下面的漏斗中。
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LOREM IPSUM DOLOR
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