物理人教版（2019）必修第三册9.4静电的防止与利用（共17张ppt）

(共17张PPT)
9.4 静电的防止与利用
新课导入
生活中的静电现象。
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？
情境导入
思考1：金属导体的微观结构有什么特点呢？
电子
原子核
金属导体内部的外层电子与带正电的原子核间的相互作用比较弱，故容易脱离且在金属内部游离，称为自由电子，金属导体的整体就是由大量的在平衡位置附近做无规则热振动的正离子和无规则热振动的自由电子组成。
思考2：把不带电的金属导体放入电场中，自由电子如何运动？
1、 静电感应
把金属导体放在外电场E中，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动，使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感应。
B
C
E
A
D
2、感应起电:利用静电感应的方法使物体带电的方法。
思考3：自由电子在何处积聚
思考4：电子的积聚会出现怎样结果？导致出现怎样现象？
一、静电平衡
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E
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1、导体中自由电荷在电场力作用下将发生定向移动.
E感
E感
E感'
2、 导体两端出现感应电荷，感应电荷在导体中产生反方向的E感，感应电荷增多，E感增大。
一、静电平衡
E
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E感
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3、附加场E感增大与外电场E0相等时，导体内合场强为零。自由电荷的定向移动停止 。
E
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E'
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E
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E=0
1、静电平衡：发生静电感应的导体，当感应电荷产生的感应电场E感和原电场E在导体内叠加E合为零，即E感=E时，自由电子停止定向移动的状态。
一、静电平衡
（1）导体内部的场强处处为零.
（2）导体外部电场线与导体表面垂直.
+
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E
注意：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。
2、处于静电平衡状态导体的特点
E
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E=0
3、静电平衡时导体上电荷的分布的特点
（1）导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。
（2）在导体表面，越尖锐的位置，电荷密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。
思考：电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？
导体表面的面电荷分布的影响因素:
1、导体的形状
2、导体所带总带电荷量
3、与周围其他场源电荷产生的电场有关
4、在带电体周围引入一些不带电的导体
导体尖端电荷密度大，尖端周围电场强
空气中的气体分子正负电荷分离
空气中残留带电粒子剧烈运动
空气电离
所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，被吸引奔向尖端，与尖端的电荷中和，尖端失去电荷
尖端放电
二、尖端放电
尖端放电应用：
避雷针、燃气灶和燃气热水器的电子点火装置
三、静电屏蔽
具有空腔的金属导体在静电平衡状态下，不仅导体内部场强为零，腔内场强也为零，因而置于腔内的物体不受外界电场的影响，这种作用叫静电屏蔽。
超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的。
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
电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层铅皮等。
静电屏蔽
原因：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
四、静电吸附
1、静电除尘
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。
2、静电复印
四、静电吸附
四、静电吸附