9.4　静电的防止与利用--高中物理必修三素养提升学案（有答案）

中小学教育资源及组卷应用平台 高中物理必修三素养提升学案 第九章 静电场及其应用 9.4　静电的防止与利用 【学习目标】 1.知道什么是静电平衡状态,理解处于静电平衡状态导体的特性。(重点) 2.知道什么是静电屏蔽及其有关应用。 3.知道导体上电荷的分配规律。(难点) 4.了解尖端放电现象。 【科学素养要求】 1.物理观念 (1)知道静电平衡、静电屏蔽的概念。 (2)知道静电吸附的原理。 2.科学思维 (1)理解静电平衡的形成过程。 (2)理解静电的防止的原理。 3.科学探究 (1)分析静电平衡状态下导体的电场。 (2)分析尖端放电原理。 4. 科学态度与责任 (1)了解静电吸附在静电除尘等技术中的应用。 (2)关注生活、生产中的静电现象，体会物理学与生产和生活的紧密联系。 【自主预习】 一、静电平衡状态下导体的电场和电荷分布 1.静电感应现象:处于电场中的导体,由于　　　的作用,电荷出现　　　的现象。 2.静电平衡状态:导体中(包括表面上)没有电荷　　　的状态。 3.静电平衡状态的特征 (1)处于静电平衡状态的导体,内部的电场强度　　　　。 　　(2)处于静电平衡状态的导体,外部表面附近任何一点的电场强度方向必跟该点的表面　　　。 (3)处于静电平衡状态的整个导体是个　　　,导体的表面为　　　。 4.导体上电荷的分布 (1)导体　　　没有电荷,电荷只分布在导体的　　　。 (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)　　　,　　　的位置几乎没有电荷。 二、尖端放电和静电屏蔽 1.电离:导体尖端的电荷密度很大,附近的电场强度　　　,空气中的带电粒子剧烈运动,使空气分子被撞“散”而使正、负电荷　　　的现象。 2.尖端放电:导体尖端的强电场使附近的空气电离,电离后的异种离子与尖端的电荷　　　,相当于导体从尖端失去电荷的现象。 3.静电屏蔽:静电平衡时,导体壳内空腔里的电场　　　　,外电场对壳内不会产生影响。 4.尖端放电和静电屏蔽的应用、防止。 (1)尖端放电 ①应用:　　　是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 ②防止:高压设备中导体的表面尽量　　　,减少电能的损失。 (2)静电屏蔽的应用 ①电学仪器和电子设备外面会有金属罩,通讯电缆外面包一层铅皮,可以防止外电场的干扰。 ②电工进行高压带电作业时,穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋子,可以对人体起到静电屏蔽作用,使人安全作业。 【答案】一、1.电场力　重新分布 2.定向移动 3.(1)处处为零　(2)垂直　(3)等势体　等势面 4.(1)内部　表面　(2)越大　凹陷 二、1.很强　分离 2.中和 3.处处为零 4.避雷针　光滑 【知识点探究】 知识点一　静电平衡 1．静电感应现象：放入电场中的导体，由于静电感应，在导体的两侧出现感应电荷的现象。 2．静电平衡状态：导体内的自由电子不再发生定向移动的状态。 3．导体内部电场强度特点：内部的电场强度处处为0。 知识点二　尖端放电 1．电离：导体尖端的电荷密度越大，附近的电场强度越大，空气中的带电粒子剧烈运动，从而使空气分子被撞“散”而使空气分子中的正、负电荷分离的现象。 2．尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象。 3．尖端放电的应用与防止 (1)应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 (2)防止：高压设备中导体的表面尽量光滑，减少电能的损失。 知识点三　静电屏蔽与静电吸附 1．把一个电学仪器放在封闭的金属壳(网)里，即使壳(网)外有电场，由于壳(网)内场强保持为零，外电场对壳(网)内的仪器也不会产生影响的现象叫静电屏蔽。 2．静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连。 【温馨提示】实现静电屏蔽不一定要用密闭的金属容器，金属网也可起到屏蔽作用。 3．静电吸附原理 在电 ... ...