新教材物理必修第三册 9.4 静电的防止与利用 课件（22张ppt）

课件22张PPT。第4节 静电的防止与利用1.通过对静电场中导体内的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念，知道处
于静电平衡的导体的特征。
2. 通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。
3. 了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、生产中的静电现象。 学习目标（一）静电平衡的特点1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。2、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。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。3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。 放入电场中的导体，最终会达到没有电荷定向移动的状态，这种状态叫静电平衡状态。一、静电平衡结论:1.静电平衡时导体内部没有电荷，其电荷只分布在外表面.思考：电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？结论: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.（二）、导体上的电荷分布：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.二、静电屏蔽现象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.(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.
导体尖端附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。例如在导体尖端附近放一根点燃的蜡烛。当我们不断给导体充电的时候，火焰就好像被风吹动一样朝背离尖端的方向偏移。这就是尖端放电引起的后果。三、尖端放电在强电场作用下，物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等电位面密，电场强度剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电．而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象闪电防护雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵从四条原则．
一是人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖端而被闪电直接击中
二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害．所谓跨步电压是雷击点附近，两点间很大的电位差，如若人的两脚分得很开，分别接触相距远的两点，则两脚间便形成较大的电位差，有强电流通过人体使人受伤害．
跨步电压图示三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近，不可手持金属体高举头顶．
四是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击．
总之，应当到较低处，双脚合拢地站立或蹲下，以减少遭遇雷的机会．阅读与思考阅读书本有关静电屏蔽的内容，回答以下问题：1.什么叫做静电屏蔽？2.静电屏蔽一定要用密封的金属容器吗？举例说明。3.举出一些静电屏蔽的事例。题1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常考题型题组一　静电平衡现象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。题2［2019·辽宁大连103中学高二期中］如图所示，将一个带正电的小球Q放在本身不带电的导体AB靠近A端一侧，由于静电感应，导体的A、B两端分别出现负、正感应电荷。则以下说法中正确的是（　　）
A. A端接一下地，导体将带正电荷
B. A端接一下地，导体将带负电荷
C.因为两端有电荷，所以导体内部的电场强度不为0
D.导体上的感应电荷在导体内部产生的电场强度为0B题3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处产生的电场强度大小等于　　　　，方向　　　　。向左题组二 静电屏蔽题4［2019·河北衡水中学高二期中］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（不与球接触），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，于是有（　　）
A. A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向
B. A的位置不变，B向右偏离竖直方向
C. A向左偏离竖直方向，B的位置不变
D. A和B的位置都不变【解析】　A在金属空心球内，由于静电感应，使得C的外表面带正电，B、C相互吸引，所以B向右偏；金属空心球C可以屏蔽外部B的电场，所以B的电场对空心球C的内部无影响，所以A的位置不变。故B正确。B题5［多选］下列选项图中的P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在下列哪种情况中，放在绝缘板S上的小纸屑不会被吸引（　　）AD题组三　静电现象的应用题6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题7电工穿的高压作业服是用金属丝编织的，下列说法正确的是（　　）
A.金属丝编织的衣服不易拉破
B.金属丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用
C.电工被金属丝衣服所包裹，使体内电场强度为0
D.金属丝电阻小，能对人体起到保护作用解析：电工在进行高压作业时，要穿上用金属丝编织成的高压作业服，相当于把人体用金属网罩起来。这样，外部电场就不会影响到人体，从而避免了强电场对人体的伤害。C谢谢！