9.4　静电的防止与利用（课件+学案）

4　静电的防止与利用 定位·学习目标 1.能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象,能分析生产生活中的静电现象,有关于静电的利用与防护的实际行动,具有与之相关的相互作用观念和物质观念。 2.能在熟悉情境中运用电场线等模型分析静电问题;能用与静电力、电场强度相关的证据解释常见的静电现象;提高科学思维能力。 3.能通过验电器、静电计等探索静电现象,能撰写与静电现象相关的小论文,能陈述并交流相关内容,提高科学探究能力。 4.能对公众利用和防止静电的一些行为发表自己的观点,能坚持实事求是,在合作中既能坚持观点又能纠正错误,有进行科学普及的兴趣和责任感。 知识点一　静电平衡 探究新知 1.静电平衡状态:把一个不带电的金属导体放到电场强度为E0的电场中。由于静电感应,导体两侧的感应电荷产生的电场E′与原电场E0叠加,使导体内部的电场减弱,直到导体内部各点的电场强度 E=0,导体内的自由电子不再发生定向移动的状态。 2.平衡状态特征:内部的电场强度处处为0。 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)处于静电平衡状态的导体内部电荷不再运动。(　×　) (2)处于静电平衡状态下的导体外表面的电场强度处处为零。(　×　) (3)电场中的导体之所以能达到静电平衡状态,是由于其内部有大量的自由电子。(　√　) 知识点二　尖端放电 探究新知 1.带电导体上电荷分布特点 (1)导体内部没有净剩电荷,电荷只分布在导体的外表面。 (2)在导体外表面,越尖锐的位置,电荷的密度越大,周围的电场强度越大。 2.电离:当导体尖端周围的强电场足以使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动,并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负电荷分离的现象。 3.尖端放电:导体尖端的电荷在其周围形成的强电场使空气电离,形成的带电粒子又加速、撞击,产生更多的带电粒子。那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷的现象。 4.避雷针:将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端,用粗导线与埋在地下的金属板连接,保持与大地的良好接触的装置。 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)导体尖端放电是因为该处电荷较多,电荷间静电斥力造成的。(　×　) (2)避雷针避雷的原理是尖端放电能将云层中的电荷中和。(　√　) (3)为了美观,通常把避雷针顶端设计成球形。(　×　) (4)为了避免因尖端放电而损失电能,高压输电导线表面要尽量光滑。(　√　) 知识点三　静电屏蔽　静电吸附 探究新知 1.静电屏蔽 (1)定义:静电平衡时,导体壳壁内的电场强度为0,电场线只能在空腔之外,不能进入空腔之内,外电场对壳内不会产生影响。这种作用叫作静电屏蔽。 (2)应用。 电学仪器放在封闭的金属壳里不受外电场影响;高压输电线上方与大地相连的两条导线能把高压线屏蔽起来,使其免遭雷击。 2.静电吸附及应用:在电场中,带电粒子受到静电力的作用,向着电极运动,最后被吸附在电极上的现象。静电吸附的应用有静电除尘、静电喷漆、静电复印等。 新知检测 把手机放在不锈钢快餐盒中并用盖子盖住,手机还能接通吗 如果放在塑料饭盒中呢 试一试并解释其中的原因。 提示:手机放在不锈钢快餐盒中不能接通,放在塑料饭盒中能够接通。这是因为不锈钢快餐盒能够形成静电屏蔽,手机无法接收到外界的电磁信号,所以不能接通。 要点一　静电平衡的理解 情境探究 如图所示,不带电的金属导体放到电场中,导体内的自由电子将发生定向移动,使导体两端出现等量异种电荷。请思考下列问题: (1)自由电子定向移动的原因是什么 定向移动的方向如何 (2)自由电子能否一直定向移动 为什么 答案:(1)自由电子受外加电场的静电力作用而移动,向着与外加电场相反的方向定向移动。 (2)不能。感应电荷产生的电场与外加电场反向,阻 ... ...