物理人教版（2019）必修第三册9.4静电的防止与应用（共24张ppt）

(共24张PPT)
新知导入
第4节　静电的防止与利用
1.知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态。
2.理解静电平衡时，静电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零。
3.知道静电屏蔽及其应用。
知识回顾：
什么是感应起电？
把带电体移近不带电的导体，使导体带电的现象
近异远同
感应起电的电荷分布规律？
思考1、为什么电子会向左端移动
思考2、这种定向移动是无休止的吗？
思考3、电荷的移动对导体内部的电场有影响吗？
电荷C在周围空间产生了电场，电子受到电场力作用
不是，当内部电场强度为0时，自由电荷的定向移动停止
感应电荷产生在导体内部产生的电场与C电荷间生的电场（原电场）相反，使导体
内部电场减小到0。
新知讲解
3.感应电荷的电场增到与外电场相等时，即E’=E时，自由电荷的定向移动停止。
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4.导体内部场强E为零，导体内自由电子不在定向移动,就叫静电平衡状态。
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一、静电平衡
当E′=E时，内部合场强为零，电荷不再发生定向移动。
导体内的自由电子不再发生定向移动，称为静电平衡状态。
静电平衡的特点
1.处于静电平衡状态下的导体，导体内部的场强处处为零。
3.处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。
2.导体表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。
静电平衡时导体上的电荷分布特点：
（1）导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。
（2）在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。
思考、静电平衡时导体上的电荷分布在哪里？
三、尖端放电
1．空气的电离
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。
2．尖端放电
在强电场作用下，物体尖端部分发生的一种放电现象称为尖端放电。
新知讲解
二、尖端放电
微观角度
宏观角度
就好像尖端上的电荷被释放到空气中
所以被称为尖端放电
活学活用
为什么给车加油前要触摸一下静电释放器？
释放出人身上带的静电，防止静电点燃汽油，引发火灾爆炸。
我们需要防止静电的危害
同样我们也需要利用静电改善生活
避雷针
3．尖端放电的应用
[典例体验]
[典例]　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________。
答案：D　
[针对训练]
1．一个带绝缘底座的空心金属球A带有4×10－8 C的正电荷，上端开有适当小孔，有绝柄的金属小球B带有2×10－8 C的负电荷，使B球和A球内壁接触，如图所示，则A、B带 .电荷量分别为 (　　)
A．QA＝10－8 C，QB＝10－8 C
B．QA＝2×10－8 C，QB＝0
C．QA＝0，QB＝2×10－8 C
D．QA＝4×10－8 C，QB＝－2×10－8 C
答案：B
2．如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为＋Q的点电荷放在盒左边附近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒内部产生的电场分布情况正确的是(　　)
答案：C　
四、静电屏蔽
1.空腔导体的特点
　 空腔导体能把外电场挡住，空腔内没有电场，空腔内不受外电场的影响。
2.静电屏蔽
　导体壳（金属网罩）能保护它所包围的区域，使这个区域不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
思考：接地导体壳内部电场对壳外有无影响？
2．接地导体壳内部电场对壳外空间无影响的情况
(1)现象
①如图甲所示，导体壳没有接地时，处于内部电场中，达到静电平衡，导体壳内外表面出现等量异种电荷，壳内外表面之间电场强度处处为零，壳外电场强度不为零。
②导体壳接地后，如图乙所示，导体壳外的正电荷被大地负电荷中和，正电荷出现在地球的另一端无穷远处，导体壳内外表面之间及导体壳外部电场强度处处为零，导体壳外部空间不受内部影响。
(2)本质：仍然是静电感应，使导体壳内表面感应电荷与壳内电荷在导体壳内表面以外空间叠加结果为零。
新知讲解
静电屏蔽的应用：电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业。
新知讲解
静电屏蔽应用：三条输电线的上方还有两条导线，与大地相连，形成一个稀疏的金属网，把高压线屏蔽起来，免遭雷击。
新知讲解
四、静电吸附
静电除尘
静电喷漆
静电复印
课堂总结
静电的防止与利用
1.静电平衡
2.尖端放电
3.静电屏蔽
4.静电吸附
无处不在的静电是人们生活中的双刃剑，学习了解静电的相关知识十分重要，学好物理，享受美好生活
完成学案大本P17针对练习
[针对训练]
1．请用学过的电学知识判断下列说法正确的是 (　　)
A．维修高压电路的电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D．打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险
答案：B　
2． 将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不和球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向
B．A的位置不变，B往右偏离竖直方向
C．A往左偏离竖直方向，B的位置不变
D．A和B的位置都不变
答案：B　
3．如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右、场强大小为E的匀强电场时，下列说法正确的是(　　)
A．验电器的箔片张开
B．金属网罩内部空间存在向右的匀强电场
C．金属网罩上的感应电荷在金属网罩内部空间产生的电场方向水平向左
D．金属网罩内外表面都存在感应电荷
答案：C