物理人教版（2019）必修第三册9.4静电的防止与利用（共24张ppt）

(共24张PPT)
第四节 静电的防止与利用
情境导入
思考
有两个手机,将其中一个用不锈钢餐盒盖住,用另一个手机与其进行拨号,该手机是否能够接通
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思考:把导体放进电场中,导体内部的自由电子如何运动呢
E0
自由电子受到静电力的作用, 向电场的反方向做定向移动。
A
B
C
D
静电平衡
静电感应（Electrostatic induction）:
一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时由于电荷间的相互作用，会使导体内部的电荷重新分布，异种电荷被吸引到带电体附近，而同种电荷被排斥到远离带电体的导体另一端。
静电感应
思考：什么是静电感应现象？
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E0
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A
B
C
D
静电感应
分析:不带电的金属导体在接触带电体后,在金属导体两端，积聚等量异种电荷,即静电感应现象。
静电平衡
静电平衡状态:导体两侧出现的正、负电荷在导体内部产生与电场强 度E0方向相反的电场， 其电场强度为E’ 这两个电场叠加， 使导体内部的电场减弱。 在叠加后的电 场作用下， 仍有自由电子不断运动， 直到导体内部各点 的电场强度E=0为止,导体内的自由电 子不再发生定向移动。
静电平衡状态
静电平衡状态下的导体
1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
2、导体外表面处场强方向与该点的表面垂直
演示实验
总结：
(1)处于静电平衡状态的导体,导体内部无电荷,电荷只分布在外部.
(2)处于静电平衡状态的导体,外表面越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷的位置几乎没有电荷
检验A、B、C三点的电量大小
结论：C点所带电荷最多
①导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。
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②在导体外表面 , 越尖锐的位置,电荷的密度越大。
静电平衡
静电平衡时导体电荷的如何分布？
1.空气的电离:空气中的强电场,使空气中的带电粒子发生剧烈运动,并与空气分子碰撞使空气分子中的正负电荷分离的现象。
2．尖端放电：在强电场作用下，物体尖端部分电荷与空气中异种电荷发生中和的放电现象。
避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施
尖端放电
什么是电离？
I
避雷针的原理
I
避雷针：由于静电感应，避雷针上产生的感应电荷会聚集在针尖上，通过针尖释放，中和云层中的电荷，使建筑物免遭雷击。
静电屏蔽
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？
导体壳内空 腔里的电场强度处处为零。无论导体外部电 场足什么样的条件， 导体内部都不会有电场。
法拉第笼实验
表演时先请几位观众进入笼体后关闭笼门，操作员接通电源，用放电杆进行放电演示。这时即使笼内人员将手贴在笼壁上，使放电杆向手指放电，笼内人员不仅不会触电，而且还可以体验电子风的清凉感觉。这是因为人体触电的原因是身体的不同部位存在电位差，强电流通过身体，此时手指虽然接近放电火花，但放电电流是通过 手指前方的金属网传入大地，身体并不存在电位差，没有电流通过，所以没有触电的感觉。
结论:金属网也会发生静电屏蔽现象
静电平衡时,导体的外壳金属壳(金属网罩)对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种现象称为静电屏蔽。
静电屏蔽
现象：由于静电感应，验电器箔片张开。将验电器放入导体网罩内部后验电器箔片不张开，即外部电场影响不到导体内部。
本质：静电感应，导体外表面感应电荷与外电场在导体内部任一点的场强的叠加结果为零。
外电场
空腔导体屏蔽外电场
屏蔽外电场
导体金属壳接地后，导体金属壳外的电荷被大地异种电荷中和，导体金属壳内外表面之间及导体外部场强处处为零，使得导体外部空间不受内部电场的影响。
本质：静电感应，导体金属壳内表面感应电荷与壳内电场在导体壳表面以外空间叠加结果为零。
屏蔽腔内电场
静电屏蔽应用
防静电工作服
通信电缆
野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线的上方还有两条导线，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，免遭雷击。
静电屏蔽应用
静电的危害
静电应用
静电除尘:含尘气体经过高压静电场时被电分离，尘粒与负离子结合带上负电后，趋向阳极表面放电而沉积。利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法。在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极被收集。
利用异性相吸原理
静电应用
静电喷漆:雾化的油漆微粒在直流高压电场中带负电荷，在电场力作用下，油漆微粒飞向带正电荷的工件表面，形成漆膜，此过程称为静电喷漆。
静电复印:利用静电感应使带静电的光敏材料表面在曝光时，按影像使局部电荷随光线强弱发生相应的变化而存留静电潜影，经一定的干法显影、影像转印和定影而得到复制件.
静电应用
一、静电平衡
金属导体中，导体内的自由电 子不再发生定向移动。
处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
二、尖端放电
①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,电荷的密度越大。
课堂小结
三、静电屏蔽
静电平衡时,导体的外壳金属壳(金属网罩)对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种现象称为静电屏蔽。
四、静电利用
①静电除尘
②静电喷漆
③静电打印