物理人教版（2019）必修第三册9.4静电的防止与利用（共38张ppt)

(共38张PPT)
§9.4 静电的防止与利用
人教版高中物理（2019）必修第三册
（第一课时）
一、物理观念
二、科学思维
三、科学探究
四、科学态度与责任
学习目标
1.理解静电平衡的概念，认识尖端放电现象。
2.掌握静电平衡状态下导体内部场强的特点，学会利用反证法进行推理论证。
3.通过演示实验，亲历观察现象、发现问题、主动探索、构建模型解释现象的过程。
4.关注生活、生产中的静电现象，勇于将所学知识应用于生活，服务于生活。
温故知新
问题2：将带电体C靠近用绝缘柱支持的导体A、B时，会发生什么现象？
问题1：金属导体的微观结构如何？
正离子在自己的平衡位置附近振动，
自由电子穿梭其中。
发生静电感应现象。
（4）最终会出现怎样的现象？
（3）电子的积聚会出现怎样的结果？
（2）自由电子会在什么地方积聚？
（1）放入静电场中，自由电子怎样移动？
一、静电平衡
自学课本P18（2min），思考：
处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为0。
-
-
-
-
+
+
+
+
导体达到静电平衡状态
一、静电平衡
1、静电平衡状态：
2、静电平衡状态导体的特点：
导体内的自由电子不再定向移动，导体达到静电平衡状态。
+
-
例1、长为l的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处，如图．当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小和方向如何？
【课堂反馈1】在点电荷－Q形成的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆盘所在平面与点电荷在同一平面内，则能正确表示圆盘上感应电荷在圆盘中A点所激发的附加场强E′的方向的是下图中的（ ）
A
例2 处于静电平衡中的导体，其内部电场强度处处为0的原因是
（　　）
A.导体内部无任何电场
B.外电场不能进入导体内部
C.所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为0
D.外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加相互抵消
D
解析：导体内部电场强度处处为0是由于感应电荷的电场与外电场叠加相互抵消，故D正确。
例3：在静电平衡现象中，下列说法正确的是( )
A.达到静电平衡时，导体内部和表面电荷将停止运动
B.达到静电平衡时，感应电荷在导体内部产生的场强为零
C.静电平衡是由于导体内的自由电子在外电场的作用下发生定向移动，导致电荷在导体内发生重新分布
D.达到静电平衡时，导体内部仍有未抵消的净剩电荷
AC
一、静电平衡
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。
法拉第圆筒实验
电荷的分布实验
3、静电平衡时，导体的电荷分布的特点：
2、什么是尖端放电现象？
1、什么是空气的电离？
二、尖端放电
阅读课本P19（2min），回答
4、尖端放电利用——避雷针的原理是什么？
3、生活中防止尖端放电的例子？
2、什么是尖端放电现象？
1、什么是空气的电离？
二、尖端放电
尖端
强电场
剧烈运动
碰撞
分离
电离
撞击
电离
吸引
中和
三、尖端放电：
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
空气电离
正负电荷奔向异种电荷
尖端失去电荷
尖端放电
二、尖端放电
3、生活中防止尖端放电的例子？
二、尖端放电
4、尖端放电利用——避雷针的原理是什么？
为什么雨天不能站在树下？
课堂小结
§9.4 静电的防止与利用
人教版高中物理（2019）必修第三册
（第二课时）
一、物理观念
二、科学思维
三、科学探究
四、科学态度与责任
学习目标
理解静电平衡的概念，静电屏蔽现象。
掌握静电平衡状态下导体内部场强的特点，学会利用反证法进行推理论证。
通过演示实验，亲历观察现象、发现问题、主动探索、构建模型解释现象的过程。
关注生活、生产中的静电现象，勇于将所学知识应用于生活，服务于生活。
处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为0。
-
-
-
-
+
+
+
+
导体达到静电平衡状态
温故知新
1、静电平衡状态：
2、静电平衡状态导体的特点：
导体内的自由电子不再定向移动，导体达到静电平衡状态。
+
-
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。
法拉第圆筒实验
电荷的分布实验
3、静电平衡时，导体的电荷分布的特点：
三、静电屏蔽
演示实验
为什么金属网罩内的纸条不受外电场的影响呢？
1.实验现象
三、静电屏蔽
当用金属网罩把验电器罩起来时，验电器箔片始终闭合。这是为什么呢？
？
思考
+
-
-
+
+
+
+
-
-
2.理论分析
同学们大致画出网罩外部的电场线、导体上感应电荷的分布及感应电场的方向。
？
做一做
同学们大致画出网罩外部的电场线、导体上感应电荷的分布及感应电场的方向。
？
做一做
+
-
-
+
+
+
+
-
-
金属导体壳壁W
空腔C
E=0
2.理论分析
3.对静电屏蔽的理解
（1）现象：一个金属导体壳(网罩)能把壳外电场遮住，使壳内部不受外电场影响，这种现象叫静电屏蔽.
（2）原理：静电屏蔽的原理是静电感应与静电平衡.
（3）两种情况
①金属壳内部不受外部影响
如图甲所示，使带电的金属球靠近验电器，由于静电感应，验电器的箔片张开，这表示验电器受到了外电场的影响.
如果事先用金属网罩把验电器罩住，如图乙所示，验电器的箔片就不张开，即使把验电器和金属网罩连接起来，箔片也不张开.这表明金属网罩能把外电场挡住，使罩内不受外电场的影响.
三、静电屏蔽
2、内屏蔽
演示实验
②接地的封闭导体壳，内部电场对外部没影响
如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷＋q.由于静电感应，导体壳内外表面感应出等量的异种电荷，其电场线如图甲所示.当把导体壳接地后，＋q在壳内的电场对壳外空间就没有影响了，如图乙所示.
▲屏蔽服
▲屏蔽线
▲高压线屏蔽
应用：屏蔽服、屏蔽线、高压线屏蔽
四、静电吸附
四、静电吸附
2、静电喷漆
1、静电除尘
3、静电复印
应用2：静电喷漆
接负高压的涂料雾化器
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
工件
▲用接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力的作用下，油漆微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，这就是静电喷漆。
应用3：静电复印
▲利用有机光导体的光敏特性，让电荷排列组合成相应的文字图样，利用静电吸附吸上墨粉，再将墨粉图样转印到纸上。
例 下列属于防止静电产生危害的有 （　　）
A.在高大的建筑物顶端装上避雷针
B.在高大的烟囱中安装静电除尘器
C.静电复印
D.静电喷漆
解析：A对：安装避雷针可以很好地防止雷击。
B错：静电除尘是利用静电，不是防止静电产生危害。
C、D错：静电复印、静电喷漆都是利用了静电。
A
本课小结