物理人教版（2019）必修第三册9.4静电的防止及应用 课件（共23张ppt）

(共23张PPT)
4.静电的防止与利用
第九章.静电场及其应用
复习与回顾
电场强度
电场
存在于电荷周围的一种特殊物质，电荷之间的相互作用是通过电场产生的
电场的产生
电场的基本性质
对放入其中的电荷有力的作用
定义

方向：规定与正电荷在该点的所受的静电力方向相同
矢量
电场的叠加原理
描
述
形象描
述
电场线
决定式
1.假想的曲线，并不真实存在；
2.起于正电荷或无限远，止于负电荷或无限远；
3.不相交，不闭合；
4.电场线不是电荷的运动轨迹。
思考与讨论
自然界到处都有静电。生产中的搅拌、挤压、切割等活动，生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能产生静电。
在加油站给车加油前，为什么要触摸一下静电释放器？
如果不触摸一下静电释放器可能会有什么样的后果？
观察与思考
怎样防止静电带来的危害呢？从了解静电开始……
思考与讨论
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金属中的自由电子怎样移动？
金属微观结构模型
思考与讨论
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电子在左端聚集，右端正电荷暴露出来
在电场作用下，自由电子发生定向移动
E0
E'
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左端感应出负电荷，右端感应出正电荷
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E0
E0
两端的感应电荷会无限增加吗？
静电平衡
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电子在左端聚集，右端正电荷暴露出来
在电场作用下，自由电子发生定向移动
E0
左端感应出负电荷，右端感应出正电荷
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E0
E0
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E=0
静电平衡
导体中（包括表面）的自由电子不再发生定向移动的状态，叫做静电平衡状态。
思考与讨论
静电平衡时导体的电荷分布在哪里？
电荷只分布在导体的外表面
思考与讨论
静电平衡时导体外表面的电荷分布有什么特点？
尖端电极更容易放电，电荷只分布在导体的外表面，且越尖锐的位置电荷密度越大，凹陷的位置，电荷很少。
尖端放电
电离
导体尖端电荷密度大
周围电场强
空气中残留带电粒子剧烈运动
正负电荷分离
正负电荷奔向异种电荷
与尖端电荷中和
尖端放电
应用：避雷针
避雷针
尖端放电
避免：尖端放电会使高压设备上电能损失，故高压设备导体的表面都是非常光滑。
现象：夜间高压线周围出现的绿色光晕，俗称电晕，是一种微弱的尖端放电。
思考与讨论
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？
C
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E=0
静电屏蔽
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，即静电屏蔽。
C
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W
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W
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E=0
金属网
静电屏蔽的应用
1.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业，使人安全作业。
静电屏蔽的应用
2.三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。
静电屏蔽的应用
3.电学仪器和电子设备外面的金属罩，通讯电缆外面所包的一层铅皮，可以防止外电场的干扰.
静电的危害
静电的危害可能随时发生。医院手术台上，静电火花有可能引起麻醉剂爆炸；煤矿里，静电火花会引起瓦斯爆炸……
因此，静电的危害必须引起人们的警惕。
静电的应用
静电的应用
烟尘
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接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆工作。
静电喷漆
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。
充电
曝光
显影
转印
放电
静电除尘
小结
应用：防护服、高压线屏蔽、屏蔽电缆
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，即静电屏蔽。
静电除尘 、静电喷漆、静电复印
避雷针
内部电场强度处处为0
电荷只分布在导体的外表面，且越尖锐的位置电荷密度越大，凹陷的位置，几乎没有电荷
尖端放电
静电屏蔽
静电吸附
应用原理
静电平衡
静电的防止与利用
学以致用
1.如图所示，超高压带电作业的工人穿戴的工作服，为什么要用包含金属丝的织物制成？
学以致用
2.在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图所示，一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属）片，把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。起电机摇动时，塑料瓶内哪里电场强度最大？是锯条附近还是金属片附近？若锯条接电源负极，金属片接正极，这些烟尘最终到哪里去了？