9.4 静电的防止与利用 课件（共24张PPT）-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

(课件网) 新人教版必修三 第4节 静电的防止与利用 第九章 静电场及其应用 静电平衡 静电屏蔽 尖端放电 01 02 03 本 节 要 点 静电吸附 04 新课引入 生活中的静电现象 ▲ 干燥冬天，用手接触金属 时会有触电的针刺感 ▲ 静电火花引起汽油爆炸 新闻资料 ▲ 自然界的雷电也是一种剧烈 的放电现象 新课引入 想一想 问题：这些放电现象的原理是怎样的？ 新课引入 复习回顾：静电感应现象 - + + C A B 能否用金属的微观结构模型来解释静电感应现象呢？ ？ 思考 金属的微观结构模型 新课引入 1、把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中，根据金属的微观结构模型，自由电子怎样移动呢？ 2、电子的聚集会导致什么样的结果？ 导体的两端带上等量异种电荷———感应电荷 3、感应电荷会在导体内产生感应电场E'，E'的方向如何？随着电子的定向移动，对导体内部的电场会产生怎样的影响？ E'与原电场E0方向相反，感应电场与外电场叠加，导体内部的电场减小 E0 -- +++++ 思考与讨论 A B C D 4、导体内自由电子的定向移动会一直进行下去吗？两端的感应电荷会无限制增加吗？ 直至导体内部合场强为零，自由电荷不再定向移动，导体达到静电平衡状态。 静电力的作用下，自由电子定向移动 2、静电平衡下导体的的特点： （2）处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。 （3）导体内部无电场线分布，外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。 （1）金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。 1、静电平衡状态：导体内自由电子不再发生定向移动的状态，称之为静电平衡状态。 一、静电平衡 3、静电平衡时导体上电荷的分布特点： 结论1：导体内部没有净电荷，电荷只分布在导体的外表面。 结论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。 实验演示1：法拉第圆筒（点击播放） 实验演示2：不规则带电体（点击播放） 一、静电平衡 + + + + + + + + + - + - + - + - + - + - + - + - 尖端周围电场很强 空气电离 尖端上的电荷被中和 等效于 尖端释放电荷 导体尖端的电荷密度很大，电场很强，强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离。 二、尖端放电 1、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，这相当于导体从尖端失去电荷。这种现象叫作尖端放电。 燃气灶的点火器 二、尖端放电 避免静电火花的危害 - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + 导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强 空气中残留带电粒子剧烈运动 分子中正负电荷分开 正负电荷奔向异种电荷 相当于尖端失去电荷 尖端放电 应用1：避雷针 2、尖端放电的生活应用： 二、尖端放电 1.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。 2.现象：夜间高压线周围出现的绿色光晕，俗称电晕，这是一种微弱的尖端放电现象。 应用2：高压设备 二、尖端放电 罩上金属网罩 导体球壳内(或金属网罩)达到静电平衡后，内部场强处处为0，不受外部电场的影响，内部的仪器不会受到外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。 三、静电屏蔽 电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层金属等。 三、静电屏蔽 超高压带电作业的工人穿戴的屏蔽服，是用包含金属丝的织物制成的。 三、静电屏蔽 静电虽然有危害，但也可以利用。你知道的应用还有哪些呢？ 思考与讨论 ▲B附近的空气中气体分子被电离 + + - - + - - + 小油滴 小油滴 + + + + - - - - 小油滴 小油滴 ▲电子在向着正极A运动的过程中，遇到油烟中的小油滴，会使油滴带负电 四、静电吸附 静电吸附的原理：带电粒子在电场中受到静电力作用向着电极运动，最后被吸附在电极上。 + + + + - - - - 四 ... ...