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课件网) 4.静电的防止与利用 课标定位 1.了解静电平衡的概念,知道处于静电平衡的导体的特性。 2.了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。 3.知道尖端放电和静电屏蔽现象。 4.了解静电吸附在生产技术中的应用。 素养阐释 1.通过实验感受尖端放电的产生过程和静电屏蔽现象,培养科学探究能力。 2.通过联系生活实际,了解静电的利用与防止,培养学生学习的兴趣,形成科学态度与责任。 自主预习·新知导学 合作探究·释疑解惑 课 堂 小 结 随 堂 练 习 自主预习·新知导学 一、静电平衡 1.静电平衡状态 导体内的自由电子不再发生定向移动,导体达到静电平衡状态。 2.静电平衡状态下导体的特点 (1)处于静电平衡状态的导体,其内部的电场强度处处为0。 (2)表面处的电场强度不为0,方向跟导体表面垂直。 二、尖端放电 1.导体上电荷的分布 (1)静电平衡时,导体内部没有净电荷,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(单位面积的电荷量)越大,周围的电场强度越大。 2.电离:在一定条件下,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,这个现象叫作空气的电离。 3.尖端放电:导体尖端的强电场使附近的空气电离,电离后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,这相当于导体从尖端失去电荷,这种现象叫作尖端放电。 4.应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 5.防止:高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失。 三、静电屏蔽 1.静电屏蔽:静电平衡时,导体壳内空腔里的电场强度处处为0,外电场对壳内的仪器不会产生影响。 2.静电屏蔽的应用和危害 (1)应用:电子仪器和电子设备外面套有金属网罩,通信电缆外包一层铅皮等,可防止外电场的干扰;野外高压输电线中,在三条输电线上方还有两条导线,把高压线屏蔽起来,使其免遭雷击。 (2)危害:医院手术台上,静电火花有可能引起麻醉剂爆炸;煤矿里,静电火花会引起瓦斯爆炸等。 四、静电吸附 1.静电吸附:在电场中,带电粒子受到静电力的作用,向着电极运动,最后会被吸附在电极上。 2.静电除尘:设法使空气中的尘埃带电,在静电力作用下,尘埃到达电极而被收集起来的过程。 3.静电喷漆:接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电,在静电力作用下,这些微粒向着作为正极的工件运动,并沉积在工件表面,完成喷漆工作。 4.静电复印:复印机应用了静电吸附的原理,复印机的有机光导体鼓表面涂覆有机光导体(OPC),没有光照时,OPC是绝缘体,受到光照时变成导体。 【思考讨论】 1.判断下列说法的正误。 (1)处于静电平衡状态的导体内部任意一点的电场强度为零。 ( ) (2)用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球在金属网外靠近验电器,则验电器箔片能张开。( ) (3)飞机轮上装有拖地线,油罐车后面拖条铁链都是把静电导入大地。( ) √ × √ 2.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是什么 提示:遇到雷雨时,云层上的大量静电由避雷针直接导入地下;同时避雷针的尖端向空中放电,也中和了云层中的部分电荷,从而避免建筑物遭受雷击。 3.为什么安装了防盗网的室内手机信号不好,没安防盗网的室内手机信号好 提示:若把手机放入金属网罩中,金属网罩对手机信号起到屏蔽作用,安装防盗网对手机信号有一定影响。故安装了防盗网的室内手机信号不如没安防盗网的室内手机信号好。 合作探究·释疑解惑 知识点一 知识点二 知识点三 对静电平衡的理解 问题引领 如图所示,将一个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。 (1)自由电子将向哪个方向移动 试说明导体左、右两侧各呈现什么电荷。 (2)自由电子能否一直运动 为 ... ...
