静电现象及应用
静电现象_实验报告
一、实验目的1. 了解静电现象的基本原理和产生原因。
2. 掌握摩擦起电、接触起电和感应起电等静电现象的实验方法。
3. 分析静电现象在日常生活和工业生产中的应用。
二、实验原理静电现象是指物体之间由于电荷的转移而产生的电荷分布不均匀现象。
静电现象的产生主要有以下几种方式：1. 摩擦起电：当两个物体相互摩擦时，由于物体表面的电子发生转移，使得两个物体分别带上等量异号的电荷，从而产生静电。
2. 接触起电：当两个物体接触时，由于物体表面的电子发生转移，使得两个物体分别带上等量异号的电荷，从而产生静电。
3. 感应起电：当一个带电体靠近一个导体时，导体内部的自由电子受到电场力的作用，发生重新分布，从而使导体表面产生电荷。
三、实验仪器1. 橡皮擦2. 静电球3. 绝缘棒4. 导线5. 验电器6. 干燥的玻璃棒7. 水晶棒8. 纸屑9. 橡胶棒10. 毛刷四、实验步骤1. 摩擦起电实验（1）将橡皮擦与静电球接触，摩擦一段时间后，用验电器检测静电球是否带电。
（2）将静电球靠近纸屑，观察纸屑的运动情况。
2. 接触起电实验（1）将干燥的玻璃棒与水晶棒接触，用验电器检测水晶棒是否带电。
（2）将带电的水晶棒靠近纸屑，观察纸屑的运动情况。
3. 感应起电实验（1）将橡胶棒用毛刷摩擦，使橡胶棒带电。
（2）将带电的橡胶棒靠近绝缘棒的一端，观察绝缘棒另一端的电荷分布情况。
4. 静电除尘实验（1）将高压电源的输出端接到静电除尘仪玻璃筒的中轴铜杆上，地线接到紧贴玻璃筒内壁的螺旋铜线接头上，同时把电源的地线接地。
（2）在玻璃筒的下方的铁盒里点燃蚊香，可看到浓烟上升。
（3）开启高压电源，逐渐加大电压，电压升高到一定值时，烟尘立即消失。
五、实验结果与分析1. 摩擦起电实验实验结果表明，摩擦后的静电球带电，能够吸引纸屑。
2. 接触起电实验实验结果表明，接触后的水晶棒带电，能够吸引纸屑。
3. 感应起电实验实验结果表明，带电的橡胶棒靠近绝缘棒时，绝缘棒另一端出现电荷分布。
静电现象的应用
1、尖端放电 避雷针 导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强 空气电离 尖端放电
2、静电屏蔽 1）空腔导体的特点: 空腔导体能把外电场挡住，空腔内没有电场，空腔内不受外电场的影响。
放入电场E中带空腔导体
E空腔=0
E导体=0
+
2、静电屏蔽 2）静电屏蔽： 导体壳（金属网罩）能保护 它所包围的区域，使这个区域 不受外电场的影响。 3）静电屏蔽应用：
三、课时小结
1、静电平衡状态下导体的电场 概念：静电平衡、静电屏蔽、静电感应 静电平衡条件：导体内部的场强处处为零。 2、导体上电荷的分布 1）导体内部没有净电荷，电荷只分布在导体的外表面。 2）在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大。 3、尖端放电 尖端放电现象、应用。 4、静电屏蔽 静电屏蔽现象、应用。
静电现象的应用
E外
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-
+
+
+
一、静电平衡状态下导体的电场 静电感应: 1、置于电场中的导体， 自由电荷受电场力作 用，将发生定向移动。 2、静电感应：在导体两 端，积聚等量异种电荷。 （一直持续到E合=0） 3、静电平衡：当内部合 场强为零时，（E’=E） 电荷不再发生定向移动。
E外
一、静电平衡
-
-
-
+
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+
E外
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+
E感
E感
一、静电平衡状态下导体的电场 静电平衡状态下的导体特点: 1、导体内部场强处处为零 自由电子不定向移动，不受电场力→导体内部场强处处为0 2、导体是等势体（各点相等）,表面为等势面 导体内部、表面移动电荷，电场力不做功→各点电势相等 3、导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直 导体表面是等势面→跟电场线垂直
电的静电实验
电的静电实验静电是一种在物体之间交换电荷的现象，常常让人感到神秘。
静电实验是一种通过探索静电现象来深入了解电学原理的实践活动。
本文将介绍几个简单的静电实验，以帮助读者更好地理解静电现象及其应用。
实验一：电荷的转移材料：塑料膜片、金属旋钮实验步骤：1. 将塑料膜片剪成大小适宜的小块。
2. 用手摩擦膜片，使其带电（注意不要用湿手或潮湿的环境进行操作）。
3. 将已带电的膜片轻轻接近金属旋钮的尖端，观察是否会出现转移电荷的现象。
实验结果及分析：通过实验可以观察到，带电的膜片接近金属旋钮时，金属旋钮上的电荷会发生转移，两者之间会出现电火花。
这说明静电可以通过无接触的方式实现电荷的转移。
实验二：静电的吸引和排斥材料：塑料梳子、绒毛球、丝线实验步骤：1. 用梳子梳理头发，使梳子带有静电（注意不要在潮湿的环境进行操作）。
2. 将带有静电的梳子靠近绒毛球，观察它们之间的相互作用。
3. 用丝线将绒毛球悬挂起来，将带有静电的梳子再次靠近绒毛球，观察其变化。
实验结果及分析：通过实验观察可以发现，带有静电的梳子靠近绒毛球时，它们之间会发生吸引作用，绒毛球会被梳子吸附。
而当绒毛球被悬挂起来后，再次接近梳子时，它们会发生排斥作用，绒毛球会远离梳子。
这说明带有相同电荷的物体会发生排斥，而带有不同电荷的物体会发生吸引。
实验三：静电的干扰材料：金属碗、塑料膜片、细木棒实验步骤：1. 将金属碗放在平坦的桌面上。
2. 用手摩擦膜片，使其带电。
3. 将带电的膜片靠近金属碗，在碗的边缘观察到膜片是否会受到干扰。
4. 将带电的细木棒接触金属碗，再次观察膜片的变化。
实验结果及分析：实验结果显示，带电的膜片靠近金属碗时，碗的边缘会发生静电干扰，膜片的电荷分布会发生变化。
而当带电的细木棒接触金属碗时，碗内部的电荷会被引导，静电干扰减少。
这证明了静电可以通过导体来干扰。
实验四：静电的应用材料：塑料膜片、铝箔、细木棒实验步骤：1. 将一片塑料膜片剪成适当大小，用手摩擦使其带电。
静电学知识在生活中的运用
静电学知识在生活中的运用静电学是物理学的一个分支，研究的是静电现象及其相关的电荷、电场和电势等。
虽然静电学在日常生活中可能不太引人注目，但它却广泛应用于各个领域，为我们的生活带来了许多便利和创新。
本文将介绍静电学知识在生活中的运用。
一、静电粘附静电粘附是指物体之间由于静电作用而产生的吸引力。
这种现象在我们的日常生活中非常常见。
例如，当我们脱下毛衣时，毛衣会因为与我们的身体摩擦而带上一些电荷，这些电荷会使毛衣上的细小物体（如头发、灰尘等）被吸附在上面。
同样，当我们使用胶带粘贴物体时，胶带上的电荷会吸引物体表面的细小颗粒，使其粘附在胶带上。
这种静电粘附的应用在工业生产中也非常常见，例如在印刷业中，静电粘附可以使印刷品更加牢固地粘附在纸张上。
二、静电除尘静电除尘是利用静电力将空气中的尘埃颗粒吸附到带电的物体上，从而实现除尘的目的。
这种技术广泛应用于家用电器、工业设备和空气净化器等领域。
例如，我们常见的吸尘器就是利用静电除尘的原理，通过带电的吸尘器头将空气中的尘埃颗粒吸附到吸尘器袋中。
同样，一些工业设备也利用静电除尘来清洁工作环境，提高生产效率。
此外，空气净化器中的静电除尘技术可以有效去除空气中的细小颗粒，提供清洁的室内空气。
三、静电喷涂静电喷涂是一种常用的涂装技术，它利用静电力将带电的涂料颗粒吸附到带有相反电荷的物体表面上。
这种技术在汽车制造、家具制造和建筑装饰等领域得到广泛应用。
静电喷涂可以提高涂料的利用率，减少涂料的浪费，同时还可以实现均匀的涂装效果。
此外，静电喷涂还可以减少涂装过程中的环境污染，提高生产效率。
四、静电除湿静电除湿是一种利用静电力将空气中的水分吸附到带电的物体上，从而实现除湿的目的。
这种技术在一些特殊环境中得到应用，例如实验室、电子工厂和医疗设备等。
静电除湿可以有效地降低空气中的湿度，保护设备的正常运行。
同时，静电除湿还可以减少霉菌和细菌的滋生，提高室内空气的质量。
五、静电发电静电发电是指利用静电现象产生电能的过程。
生活中的静电现象和应用
生活中的静电现象和应用在我们的日常生活中，静电现象无处不在。
无论是我们走在地毯上时感到的电击，还是见到头发突然竖起等现象，都是由于静电产生引起的。
本文将介绍生活中的静电现象以及它们的应用。
一、静电现象的产生静电现象是指物体受到刺激后，电荷无法重新分布，从而形成静电积聚的过程。
静电产生的主要方式有三种：1. 摩擦：当两种不同材质的物体摩擦时，会发生电荷转移。
例如，摩擦后的尼龙材质会损失电子并带负电荷，而摩擦后的橡胶会获得电子并带正电荷。
2. 分离：当一个电荷被作用力分离到另一个物体上时，静电现象也会发生。
例如，将金属勺子接触到高电压电线时，由于电荷的分离，勺子会带有电荷。
3. 电离：在一些特定条件下，电荷会从分子或原子中分离出来。
这种情况在雷电等天气现象中常见。
二、静电现象的应用1. 静电粉末喷涂静电粉末喷涂是一种常见的工业应用。
静电喷涂机通过给喷涂的粉末带上相同电荷，使其能够均匀地附着在被涂物体上。
这种方法不仅可以提高喷涂效率，还可以减少粉末的浪费。
2. 静电吸尘器静电吸尘器是一种利用静电吸附能力来清除灰尘和物质的工具。
它通过带有电荷的刷子或纤维吸附灰尘，然后利用静电的作用将灰尘固定在吸尘器上，以保持清洁。
3. 静电用于印刷静电在印刷行业中也有重要的应用。
在印刷过程中，静电可以用来控制纸张的输送和固定。
例如，通过给纸张带上电荷，可以使其在输送过程中更加平整，减少卡纸现象。
此外，静电还可以用于印刷颜料的传送和固定，提高印刷质量。
4. 静电消除静电在一些行业中造成的问题也是需要解决的。
例如，在电子产品制造领域，静电会对电子元件产生影响，导致产品故障。
因此，静电消除方法被广泛应用于电子产品制造过程中，以保证产品的质量和性能。
5. 静电除尘静电除尘是一种利用静电的原理来去除空气中微粒和颗粒的方法。
它通过给含尘气体带上电荷，使微粒和颗粒带电并吸附在电极上，从而实现粉尘的去除。
这种技术广泛应用于工业废气处理、空气净化等领域。
静电现象的原理与应用
静电现象的原理与应用静电现象是指在物体表面或界面上出现的电荷分布非常不均匀的现象。
当物体与其他物体或介质接触或分离时，物体上的正负电荷之间的平衡被打破，导致电荷的积累，这就是静电现象。
本文将探讨静电现象的原理和一些常见的应用。
一、静电现象的原理静电现象的产生与物体之间的电荷转移有关。
当两个不同材质的物体接触或分离时，电子可能从一物体迁移到另一物体上，使得物体之间形成电荷差异。
这种电荷转移可以通过以下几个基本原理来解释：1. 电子转移原理：物体由原本电中性状态转变为带电状态的过程中，电子从一个物体转移到了另一个物体上，并使其带有相应的电荷。
2. 电荷守恒原理：静电现象中，电总量保持不变。
即物体带电后，正电荷与负电荷的总和仍为零。
这意味着电子在物体之间的转移只是电荷重新分布，而不是电荷的创造或消失。
3. 三角电荷原理：当两个物体接触时，其表面上的电荷可能会被共享，导致两者带有相同或相反的电荷。
而在分离时，电荷仍然保持在物体表面上，使得物体带有静电。
二、静电现象的应用静电现象在我们的日常生活中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1. 静电除尘：静电可以用于吸附和收集空气中的尘埃、细菌和其他微小颗粒物。
在除尘器或空气净化器中，利用静电作用将带电的滤网吸附周围空气中的颗粒，从而净化室内空气，提供一个更洁净的环境。
2. 静电喷涂：静电喷涂是一种先进的涂覆技术。
在喷涂过程中，喷涂枪带有静电电荷，喷涂物料被带电的喷雾粒子吸引，使其均匀覆盖在被喷涂物体的表面上。
这种技术可以提高涂层的粘附性和覆盖率，并减少了喷涂物的浪费。
3. 静电除湿：静电也可以用于除湿的过程。
通过在潮湿空气中放置带有电荷的材料，如硅胶，静电吸附会从空气中吸附水分，实现除湿效果。
这种方法被广泛应用于脱湿装置和湿度控制设备中。
4. 静电印刷：静电印刷是一种常见的印刷技术，利用静电作用使墨水颗粒粘附在印刷版上并传输到纸张上。
这种印刷方法可以实现高速印刷，并在印刷过程中减少了墨水的消耗。
静电利用的实例
静电利用的实例
静电是指在物体表面或材料之间由于电子的转移而产生的电荷。
静电现象在日常生活和工业中有许多实际应用。
以下是一些静电利用的实例：
1.喷墨打印机：喷墨打印机使用静电来控制墨水喷射。
通过给墨水带上电荷，可以使墨水以精确的方式喷出，形成图像或文字。
2.复印机：复印机通过利用静电原理实现图像的传输。
光敏感的鼓面带有电荷，根据打印任务的需求，通过激光或LED等光源将图像转移到鼓上，然后通过静电作用将墨粉粘附在鼓上，最终转移到纸张上形成打印。
3.静电清尘：在一些工业和制造过程中，静电可用于清除空气中的尘埃和微粒。
通过给空气中的颗粒带上电荷，使其互相排斥，从而使尘埃悬浮在空气中，便于后续的清理。
4.静电喷涂：静电喷涂利用静电原理，通过给涂料带上电荷，然后将其喷洒到被涂物体上。
由于静电的作用，涂料会均匀地附着在物体表面，提高了喷涂的效率和涂层的质量。
5.电子器件生产：在半导体和电子器件制造中，静电是一个重要的考虑因素。
人们采取一系列防静电措施，例如穿着防静电服、使用防静电设备，以防止静电对电子器件产生不良影响。
6.电子墨水屏幕：一些电子书阅读器采用电子墨水技术，其中微小的颗粒通过静电被排列在屏幕上，形成文字和图像。
这种技术具有低功耗和良好的可视性。
7.静电除尘器：在工业生产中，静电除尘器通过给粉尘带上电荷，使其沉降或吸附在集尘器上，从而实现对空气中粉尘的除尘作用。
高中物理静电现象
高中物理静电现象高中物理学习的一个重要内容就是静电现象。
静电是指物体之间由于电荷分布不均导致的电荷积累现象。
本文将从静电的起因、表现以及应用等方面进行论述。
一、静电的起因静电的起因是由于物体之间的电荷分布不均匀所致。
在物质之间，分子和原子都带有电荷。
当物体处于接触或摩擦状态下，分子和原子会发生电荷的转移，其中一个物体失去电荷，另一个物体获得电荷。
这种电荷的失去和获得导致物体上出现电荷的积累，形成静电现象。
二、静电的表现1. 静电的积累：当两个物体分离时，其中一个物体会带有正电荷，另一个带有负电荷。
这种电荷的积累是静电产生的基础。
2. 静电的放电：当积累的电荷达到一定程度时，物体将通过放电来恢复电荷平衡。
静电放电可以以明火放电和静电火花的形式存在。
明火放电是指电荷之间的能量释放成可见的明火；而静电火花则是电荷大到足以形成能见度很低的电弧，通常会伴随着可听见的噼啪声。
三、静电的应用1. 静电干扰：静电现象在工业生产中可能产生一些负面影响。
例如，在印刷业中，纸张和打印机滚筒之间的静电会导致纸张吸附在滚筒上，造成印刷品脏污或者卡纸现象。
为了减少这种干扰，可以采取吹风除静电、喷雾除静电等方法。
2. 静电喷涂：静电喷涂是一种常用的喷涂技术。
通过静电作用，涂料颗粒在喷涂过程中带电，能够更好地附着在物体表面。
静电喷涂不仅提高了喷涂效果，还节省了喷涂剂的使用量。
3. 静电除尘：在工业生产过程中，物体表面可能会吸附灰尘和污染物。
静电除尘技术利用电场的作用，将带有异性电荷的颗粒吸引到电极上，从而实现对物体表面的清洁。
4. 静电复印：静电复印机是利用静电原理制作的一种影像设备。
在复印过程中，通过静电感光器件将原稿上的图像转化为电荷图像，然后通过静电作用将电荷图像转移到感光鼓上，最后通过粉末吸附和固化形成复印品。
四、静电现象的注意事项1. 静电存在的不可忽略性：静电现象在我们的日常生活中随处可见，我们要对静电现象加以重视和注意。
生活中的静电现象
3、生活中的静电现象
一、放电现象
1.火花放电
物体上积累了电荷，且放电时 出现火花的放电现象
2.接地放电
为了防止导体上过量积累电荷， 而把导体与大地连接，将电荷 引入大地时的放电现象
二、雷电和避雷
1、电荷在导体上的分布 实验现象：
验电球跟带电体的A处接触后，验电器的金 属箔张角较小；跟B处接触后，验电器的金 属箔张角较大；跟尖端C 处接触后，验电器 的金属箔张角最大.
检查A、B、C点的带电情况
实验结论：
电荷在导体表面的分布是不均匀的：突出的位置， 电荷比较密集；平坦的位置，电荷比较稀疏.
二、雷电和避雷
2、尖端放电
导体尖端的电荷密度很大，它会 导致的后果就是尖端放电.
应用——避雷针
三、静电的应用和防止 1.应用静电
2.防止静电危害的例子
第1节 静电现象及其应用
第1节 静电现象及其应用 目标解读 1．知道静电现象和产生静电的方法，理解产生静电的原因．2．知道自然界中存在两种电荷，理解电荷守恒定律．3．了解静电的用途和防止静电危害的方法．1．物体吸引轻微、细小物体(纸屑之类)的现象，或物体靠近验电器时，使验电器金箔张开的现象，都是____现象．2．产生静电的方法有____________与______________两种．3．自然界中存在两种类型的电荷：______电荷与______电荷．两种电荷相互作用的规律是：________________________，而____________________________．4．电荷只可以______________，但不会消灭，也不会创生，因此，在任何的物质运动变化过程中，电荷的总量________，这称为______________定律．5．所有带电体的电荷量都是电子电荷量e 的________倍，电子的电荷量e 称为__________，其值为e ＝__________C ．6．静电的应用主要有：静电除尘、静电__________、静电__________、静电喷涂与静电植绒．7．消除静电的方法主要有：利用消除静电装置，____________________________、________、抗静电材料．一、对电荷的理解1．电荷的种类自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷．2．电荷的作用带电体能吸引轻小物体；同种电荷相斥，异种电荷相吸．3．元电荷：电荷量e ＝1．6×10－19 C 叫元电荷．自然界中的带电体的电荷量都是电荷量e 的整数倍．二、静电现象的产生和电荷守恒定律1．起电的三种方式：摩擦起电、感应起电、接触起电．2．静电现象产生的原因：一个电中性的物体可以通过得到或失去电荷而带电．如果一个物体失去一些电子，物体中的正电荷比负电荷多，整个物体就带正电；反之，若一个物体得到一些电子，物体中的负电荷比正电荷多，整个物体就带负电．3．摩擦起电(1)摩擦起电的条件⎩⎪⎨⎪⎧干燥的环境两物体与周围物体绝缘(2)原因：不同物体间摩擦时，由于摩擦做功使电子获得能量发生转移，结果使物体分别带上等量异种电荷．一个物体与其他不同物体摩擦起电时，该物体带正电，还是带负电，取决于两物体中的原子对电子的束缚能力的相对大小．(3)实质：用摩擦的方法使电荷发生了转移．4．感应起电(1)方法：利用静电感应使物体带电的方式．(2)实质：导体内的电荷因受到带电体上电荷的作用而使正、负电荷发生分离，将导体分成了两部分，分别带上正、负电荷．5．接触起电(1)方法：用带电导体与不带电的导体接触或将两个带相反电荷但所带电荷量不同的导体相接触，都可以使导体带电．(2)实质：电荷从一个物体转移到另一个物体．6．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不能被创造也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量不变．(2)意义：电荷守恒定律是自然界的基本规律之一，它适用于一切宏观物理过程和微观物理过程．思考一个原子失去两个最外层电子，所生成的离子靠近一张带正电的透明片时，将会如何？靠近带负电的薄纸呢？如果原子失去一个电子结果会有什么不同吗？三、静电现象的应用与危害1．静电的应用(1)静电除尘的原理：带电粒子受到电场力的作用，会向电极运动，最后被吸附在电极上．如果筒内充满烟雾，把两个电极接在高压电源上，烟雾很快就消失．(2)静电复印机的原理：利用了静电的吸附作用．(3)静电喷漆的原理：当油漆从喷枪中喷出时，喷嘴使油漆微粒带正电．它们相互排斥，扩散开来形成一大团漆云，被吸附在带负电的物体表面．这种静电喷漆的方法涂附得更均匀，还能提高涂料的利用率，同时又避免了用有机化学溶剂溶解涂料造成的污染．2．静电的危害(1)印染厂里的静电的危害与防止①危害：在印染厂里的静电可能造成纸张粘连，棉纱缠绕从而造成工序停顿或产品质量下降．②防止：使车间里保持一定湿度，让电荷随时放出．(2)电磁仪器①危害：电磁仪器常会因外界电场的干扰而无法正常工作．②防止：利用静电屏蔽．四、避雷针1．闪电和雷鸣实质就是云层之间或云层与大地之间的火花放电．2．产生雷电时电流很大，若是雷电产生在云层与大地之间，可能会造成建筑物的严重损坏，所以要注意避雷．3．避雷针利用了尖端放电原理，使建筑物附近的云中积累的电荷通过避雷针的尖端放电而逐渐中和，因而不会在建筑物附近产生雷电，使其免遭雷击．思考高大的建筑物都需要安装避雷针，可是如果安装不好，没有接在通向地下的金属线上，避雷针反而成了引雷针．在这种情况下，会对房屋造成危险吗？为什么？1．静电是如何产生的？两种不同的物体相互摩擦可以起电，甚至干燥的空气与衣物摩擦也会起电．摩擦转移的电荷在导电的物体上可迅速流失，而在不导电的绝缘体如化纤、毛织物等物体上就不会流失，并聚集起来，当达到一定的电压时就产生放电现象，产生火花并发出声响．2．干燥的冬季，回到家中脱去外套后如果接着去触摸导电体，比如门把手、水嘴、煤气开关、其他人等，常会被电击一下，人会很痛苦．如何减少这种受电击的情况呢？脱外套时衣物间的摩擦，会产生大量电荷，从而使人体带电．如果接着接触其他导体时，由于放电现象，产生很大的瞬时电流，会使人有被电击的感觉．要减少电击现象，一是脱衣时慢一些，从而减少摩擦生电，同时使衣物间的电荷能有充分的中和时间，二是脱衣后先不要用手接触导体，过一段时间后，身上的电荷和周围的异种电荷慢慢中和，人体就不带电了．3．为什么在阴雨天做静电实验很难成功？阴雨天，空气潮湿，容易导电，带电体上的电荷会很快与周围的异种电荷发生中和．因此在阴雨天或湿度很大的环境中很难使物体保持稳定的电量，静电实验不易成功．题型一防止静电危害例1下列措施中，不属于防止静电危害的是()A．油罐车后有一条拖在地面上的铁链条B．小汽车上有一根露在外面的小天线C．在印染厂的生产车间保持适当的湿度D．在地毯中夹杂0.05～0.07 mm的不锈钢丝导电纤维题型二感应起电例2如图1所示，在正电荷Q附近放一个不带电的导体B，由于静电感应，在B的左端出现________电荷，右端出现等量的________电荷．若用导线将B与大地相连，无论导线连接的是左端还是右端，B导体都是带______电．图1方法点拨地球是一个巨大的导体，所以当用导线将B与大地相连后，B导体和地球能看成一个整体．题型三电荷守恒定律与摩擦起电例3M和N是两个原来都不带电的物体，它们互相摩擦后，M带正电荷．下列判断正确的是()A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从M转移到NC．M在摩擦过程中创造了正电荷D．N在摩擦过程中失去电子题型四静电除尘的原理应用例4以煤作燃料的电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重污染环境，利用静电除尘可以除去烟气中的煤粉．如图2所示是静电除尘器的原理示意图，除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，在A、B上各引电极a、b接直流高压电源．假定煤粉只会吸附电子，而且距金属丝B越近场强越大．图2(1)试标出所接高压电源的极性．(2)试定性说明静电除尘器的工作原理．(3)设金属管A的内径r＝3 m，长为L＝50 m，该除尘器吸附煤粉的能力D＝3．5×10－4 kg(s·m2)－1，求其工作一天能回收煤粉多少吨．(最后结果取三位有效数字)A．干燥天气里脱化纤衣物时常常会看到火花，听到噼啪声B．室内栽花种草可有效防止静电C．高压输电导线表面要光滑，以避免因尖端放电而损失电能D．油罐车尾装一条拖地铁链，不利于消除静电2．下列关于静电的说法中不正确的是()A．静电植绒是利用异种电荷相吸引而使绒毛吸附在底料上B．复印机是利用异种电荷相吸引而使碳粉吸附在纸上C．电疗针灸是静电在医学上的应用D．飞机轮胎用导电橡胶制成，是为了避免静电对飞机造成危害3．对于静电喷漆的说法，下列正确的是()A．当油漆从喷枪喷出时，油漆微粒带正电，物体也带正电，相互排斥而扩散开来B．当油漆从喷枪喷出时，油漆微粒带负电，物体带正电，相互吸引而被物体吸附C．从喷枪喷出的油漆微粒带正电，相互排斥而扩散开来，被吸附在带负电的物体上D．因为油漆微粒相互排斥而扩散开来，所以静电喷漆虽喷漆均匀但浪费油漆4．下列关于静电除尘的说法中正确的是()A．进入除尘器后，烟雾中的颗粒被强电场电离而带正电，颗粒向电源负极运动B．除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动C．烟雾颗粒带电后，受到竖直向下的电场力而向下运动D．烟雾颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒，排到大气中人眼看不到5．电视机的荧光屏表面经常有许多灰尘，其主要的原因是()A．灰尘的自然堆积B．玻璃具有较强的吸附灰尘的能力C．电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘D．电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘6．为了防止静电的危害，应尽快把产生的静电荷导走，下面措施中不是防止静电危害的是()A．油罐车后面装一条拖地的铁链B．电工钳柄上套有绝缘胶套C．飞机轮上装搭地线D．印刷车间中保持适当的湿度7．避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是()A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地D．以上说法都不对8．下列说法中正确的是()A．静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分B．摩擦起电时，一个物体失去一些电子带正电，另一个物体得到这些电子带负电C．两个带电体接触一定等分电荷量D．一个带电物体接触另一个不带电物体，两个物体可能带上异种电荷9．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为()A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B．毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上C．橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上10．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A．2．4×10－19 C B．－6．4×10－19 CC．－1．6×10－18 C D．4．0×10－17 C11．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况不可能是()A．带有等量异种电荷B．带有等量同种电荷C．带有不等量异种电荷D．一个带电，另一个不带电12．如图3所示，A、B两绝缘导体相互接触，原来不带电．用一带负电绝缘金属球C 靠近A端(不接触)，下列说法不正确的是()图3A．不移开C时，A端带正电，B端带负电B．不移开C，让A、B分开，A端带正电，B端带负电C．先移开C，然后让A、B分开，A端带正电，B端带负电D．A、B上的电荷量的数值一定相等13．若发现室内可能出现燃气泄漏时，不能开灯、开换气扇、开抽油的烟机，甚至不能打手机．要立即关好阀门，打开门窗并迅速离开．这是为什么？14．有些伞的顶端是一个很尖的金属杆，雷雨天打这样的伞，可能有什么危害？人们在建筑物的外面遇到雷暴天气时，该如何保护自己的安全呢？第一，不宜进入棚屋、岗亭等低矮建筑物．1994年7月9日，湖北省南漳县民工在工棚中避雨时，一工棚内66人遭雷击，造成14人重伤，25人轻伤．由于低矮的建筑物没有防雷设施，并且大都处在旷野中，是开阔地面上较高的突出物，容易吸引闪电先导．第二，不宜躲在大树下．当暴风雨来临时，人们都会很自然地跑到大树底下去避雨，殊不知，往往是避过了雨淋却惹来了灾祸．1995年7月，广东省遂溪县乌塘镇十多名学生在一棵大树下避雨遭雷击，当场死2人，伤6人．第三，不宜在旷野中打雨伞或使用金属物体．1994年7月6日下午，江苏省大丰县某村顾某在棉田打起雨伞便往家赶，被雷击中不幸身亡，其身上衣服被打成几十块碎片，胸部和腋窝各有一小孔，雨伞只剩下架子．1998年5月17日上午，一对在广东中山市打工的河南籍夫妇冒雨骑车而行，经过一桥面时，突遭雷击，夫妇二人均被击死，当时坐在后座的妻子手持一金属柄雨伞，雷电由伞尖导下，自行车后轮严重损毁，水泥桥面被打了一个深5厘米、面积近200平方厘米的坑．国外也有报道，有人在高尔夫球场挥动球棍指向空中的瞬间遭受雷击．第四，不宜在水面或水陆交界处作业．在我国南方，尤其是农村日常生活中，人们在水面及水陆交界处活动频率很高，雷击伤亡情况也特别严重．1995年8月3日，广东省顺德市乐从镇某管理区三个小孩刚刚离水上岸便遭雷击，一名11岁的小孩不幸死亡，其余两个小孩倒在地上．第五，不宜快速开摩托车、骑自行车．在雷暴天气时，开摩托车遭雷击伤亡的事件不断发生．开摩托车而导致雷击伤害的人可能是抱着侥幸的心理，以为摩托车速度快，冲一冲便可避过雨淋了，其实，摩托车再快也不能快过雷电．1996年6月12日下午4时，广东省梅林市丙村一位姓谢的女中专实习生，搭乘摩托车回家途中遭雷击身亡．第六，不宜进行户外球类运动．雷雨天进行室外、野外的球类活动，容易造成群死群伤的严重后果，这已经被国外的许多雷击灾害实例所证明．1993年9月20日，在马来西亚吉隆坡附近的一场足球比赛中，有4名球员遭雷击身亡．1996年6月14日下午7时，广东工业大学机电系的一群大学生冒雨在学校足球场踢足球，一声雷响，5人被击倒，其中2人被送医院抢救．鉴于户外运动的雷击事故，1998年世界杯足球赛组委员会在法国主要足球赛场地安装了一大批先进的防雷设备．第一章电荷与电场第1节静电现象及其应用答案课前预习1．静电2．摩擦起电感应起电3．正负同号电荷相互排斥异号电荷相互吸引4．转移不变电荷守恒5．整数元电荷1．60×10－196．复印加速器7．避免或减少静电的积累加湿教材梳理二、思考离子带正电，因此它将被带正电的透明片排斥，而被带负电的薄纸吸引．如果原子只丢掉一个电子，那么透明片和薄纸片作用于离子的力大小减半，方向不变．四、思考会对房屋造成危险．避雷针之所以能避雷是因为：一方面，云层上的大量电荷通过避雷针传到地下；另一方面，通过避雷针的尖端放电，中和云层中的电荷，从而避免雷击，但是这种中和作用很微小．如果避雷针没有接在通向地下的金属线上，那么云层中仍然存在着大量电荷．这时避雷针不但不能避雷，还会成为引雷针，把雷引向建筑物．互动探究例1 B [油罐车后装一条拖在地面上的铁链条，可以及时导走油罐车上产生(摩擦等原因)的静电荷，避免电荷越积越多，进而产生高压放电，使油罐车起火爆炸，所以选项A 正确．在地毯中夹杂导电纤维，同样是为了导走摩擦产生的静电荷，而保持印染厂车间的空气适当的湿度，是为了使静电荷及时散失，避免干扰印染的质量，所以选项C 、D 正确．小汽车外露出一根小天线，是为了接收电磁波(收音机等)，如果小天线不露在汽车外，车内处于被金属包围的环境中，良好地被静电屏蔽了，无法收到无线电信号，因此，选项B 错．]例2 负 正 负解析 如图所示，如果把B 和地球看成一个整体，导体B 始终是靠近带电体Q 的一端，带上与Q 电性相反的电荷，与导线连在左端还是右端无关．故导体B 带负电．例3 B [物体内部既有正电荷又有负电荷，正负电荷数量相等，物体正常状态处于电中性；M 、N 摩擦时电子从M 转移到N ，故M 带正电；在转移过程中，电荷的总量不变．]例4 (1)a 为正极，b 为负极(2)带电粒子在电场作用下奔向电极，并吸附在电极上(3)28．5 t解析 (1)a 为正极，b 为负极．(2)带电粒子在电场作用下奔向电极，并吸附在电极上．(3)设一天回收煤粉质量为m ，管内表面积为S ＝2πrL ，则m ＝DS ·t 1 000＝3.5×10－4×2×3.14×3×50×86 4001 000t ＝28．5 t 达标训练1．D2．C [静电植绒、复印机是利用了异种电荷相互吸引的原理，飞机轮胎用导电橡胶制成是为了把产生的静电荷导入大地，而电疗针灸是利用电流的生物效应，所以A 、B 、D 项正确，C 项错误．]3．C [喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，从而减少了浪费，所以只有C 项正确．]4．B [静电除尘器的两个电极接高压电源，形成强电场，使空气发生电离，自由电子在电场力作用下，向正极加速运动，电子被烟雾颗粒吸附后，一起向电源正极运动，在正极积聚大量颗粒，在重力作用下，从除尘器的下部排出，故A 、C 、D 项都不对，只有B 项对．]5．D 6．B7．B [带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层相反的静电荷，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，从而避免遭受雷击，所以只有B 正确．]8．AB9．A [摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体上，中性的物体若缺少了电子带正电，多余了电子就带负电．由于毛皮的原子核束缚电子的本领比橡胶棒弱，在摩擦的过程中毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上，缺少了电子的毛皮带正电，所以A 正确．]10．A [任何带电体的电荷量都只能是元电荷的整数倍，元电荷的值为e ＝1．6×10－19 C ，选项A 中电荷量为3/2倍，B 中电荷量为4倍，C 中电荷量为10倍，D 中电荷量为250倍．B 、C 、D 选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍，所以只有选项A 是不可能的．]11．A [相同的球接触后总电荷量平分，如果是异种电荷，则先中和再平分．根据接触后相排斥，可判定原来两球一定不是带等量导种电荷，故A 错．]12．C [由静电感应及电荷守恒定律很容易知A 、B 、D 正确．若先移走C ，A 、B 上的电荷将会中和，并且都不会带电，故选项C 错误．]13．开、关用电器时会产生电火花，若有燃气泄漏将会引起火灾甚至爆炸，故不能使用电器．14．很尖的金属杆容易引发尖端放电，雷雨天用这样的伞，人受电击的可能性变大了．。
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情感态度与价值观：
1．经历观察、实验、探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。
2．激发学生探索的兴趣，养成一种科学探究的意识。
学习效果评价设计
评价方式
1.学生能通过演绎推理得出物理规律，学生的推理能力得到锻炼，亲身感受知识的建立过程。
技术准备：金属网罩，起电机、静电屏蔽、尖端放电、自制静电除尘器
教学目标(内容框架)
知识与技能：
1、理解静电感应现象，知道静电平衡条件及处于静电平衡状态的导体的特点；
2、了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、生产中的应用。
过程与方法：
1、掌握归纳、演绎推理的方法，训练学生的推理能力，亲身感受知识的建立过程。
2.通过实验现象总结建立概念、得出规律，学生能养成严谨的科学态度
3.师生间、生生间互动交流良好，课堂气氛活跃。
评价量规
课堂气氛活跃，学生积极参与、主动性高，能从不同角度解决问题，
教学过程(文字描述)
一、演示并回顾知识，引入新课
结合演示实验摩擦橡胶棒、分别靠近验电器和接触验电器，回顾学过的三种带电方式并总结带电过程都属于静电现象，引出新课。
（1）演示尖起电机两金属球靠近后放电现象，学生结合课本阅读“尖端放电”
（2）创新对比演示实验，越尖锐的地方越容易放电，得出结论电荷分布不均匀
结论2：导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷
（3）尖端放电的应用：列举生活中的实例
（4）应用：验电器或静电计金属杆上端为什么做成一个金属球状而不做成针尖形状？
本节课设计了创新的演示实验，静电屏蔽现象和尖端放电现象均在原有实验基础上做了改进，现象明显直观，更容易让学生理解，同时能激发学生的兴趣。同时，很好的结合了实际生活中的现象和应用，贴近学生的生活，让学生体会到物理学就在身边，感受物理规律来源于生活且应用于生活。
学生观察现象，得出结论
结论1：导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面
应用与分析：研究空腔导体内外表面的电荷，分析现象解释原因
1、尖端放电
（3）拓展思考金属网的作用——引出静电屏蔽
生活中的静电屏蔽的应用，学生列举，图片展示
（4）趣味实验演示：金属盒屏蔽手机信号，激发学生兴趣
2、不规则形状导体电荷分布均匀吗？——引出尖端放电
二、新课教学：
（一）静电平衡
1、演示实验静电感应现象推理静电平衡状态
分解问题：
（1）金属导体的微观结构如何？
（2）导体放入电场中，自由电子怎样移动？
（3）自由电子会在导体那一侧积聚？
（4）电子的积聚会出现怎样的结果？
（5）最终会出现怎样的现象？
引导学生演绎推理得出静电平衡概念
2、总结：静电平衡状态的特点
教学方式：
通过采取演绎推理与演示实验相结合，实现课堂教学创新，提高课堂教学效率和教学效果。以演示实验为先导，引领学生讨论分析静电感应现象，总结静电平衡知识，认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象。做好演示实验、合作学习为主，发动学生展开讨论，举例说明生活中的静电现象。
教学手段：多媒体、投影、演示实验、实验探究
（3）导体是等势体，表面为等势面
拓展：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为零电势的一个原因。
（二）静电平衡中导体的电荷分布
1、静电屏蔽
（1）反证法科学猜想
（2）演示实验证明：与金属网连接的静电计一个放在内部，另一个放在外部，用起电机让金属网带电，观察内外静电计指针变化。
（三）总结：1 .什么是静电平衡状态
2 .静电平衡状态下导体的特点
3 .静电平衡时,导体上电荷分布特点
4 .静电现象及应用
（四）学以致用，自制教具，静电除尘小实验
教学过程(表格描述)
教学阶段
教师活动
学生活动
设置意图
技术应用
时间安排
创设情境
演示三种静电带电实验
观察说明
现象直观，激发兴趣
橡胶棒、毛皮、静电计
教学设计模板
教学基本信息
课名
静电现象及应用
是否属于
地方课程或校本课程
否
学科物理学段Fra bibliotek中学年级
高二
授课日期
教材
书名：选修3-1出版社：人民教育出版社出版日期：2010年4月
指导思想与理论依据
与本课程相关的教学指导思想与理论依据的说明，包括对本学科课程价值和学科素养的阐述等内容
首先，物理是以实验为主的自然科学，物理规律和概念的建立离不开实验，本节课以演示实验为主，直观、明了，有实在感和信服感，使学生感受到物理学就在身边；同时本节课科学地运用了物理中常用的演绎推理的方法，帮助学生建立静电平衡的概念。其次，采用计算机辅助教学，课件图文并茂，信息量大，内容丰富多彩、生动形象；计算机模拟，虽然有它优越的一面，但毕竟不能取代常规演示实验，只有将两者有机结合，充分发挥各自优势，才能优化课堂教学，提高教学效率和教学效果。最后，物理规律来源于生活，最终将应用于生活，结合生活中的实例体会所学知识的价值，增强学生学习的兴趣和热情。
3分钟
本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点(300-500字数)
本节课设计根据学生特点提出问题引导学生积极思考，逻辑推理符合学生的知识结构。主要通过采取演绎推理与演示实验相结合，实现课堂教学创新，提高课堂教学效率和教学效果。以演示实验为先导，引领学生讨论分析静电感应现象，总结静电平衡知识，认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象。
创新实验设计
10分钟
分享交流
生活中的屏蔽应用、尖端放电应用
列举生活中的实例
联系生活
多媒体图片展示
5分钟
归纳总结
1．什么是静电平衡状态
2．静电平衡状态下导体的特点
3．静电平衡时,导体上电荷分布特点
4．静电现象及应用
回答
课堂小结
多媒体
3分钟
拓展提高
自制静电除尘装置
协助教师操作体验
学以致用
矿泉水瓶，佛香制造烟尘，导线
2分钟
温故知新
起电过程为静电现象，引出新课
回答
引入新课
2分钟
新课讲解
一、静电平衡
1.静电平衡概念：以问题引导学生思考导体放入电场中，导体上的自由电荷发生定向移动，电荷积聚产生一个与原电场反向的电场，该电场与外电场叠加，使导体内部的电场减弱，直至导体内部的合场强都等于零的时候为止，这时导体内自由电子不再发生定向移动．
学生情况分析：
学生已经学习了物体的带电方式，以及电场的相关知识，能够理解静电感应现象及原因，但对于静电感应的微观过程不容易理解，如电荷如何移动，达到静电平衡状态时，正、负电荷如何分布，这些都是学生所难以掌握的。对于静电现象的应用仅停留在生活常识，还没有理解其原理，与所学知识没有建立联系。因此理解并运用静电平衡知识，认识导体的电荷分布特点，尖端放电现象、静电屏蔽现象是本节课的难点，做好演示实验是这堂课的关键。
2.静电平衡特点：
（1）导体内部场强处处为零；
（2）导体外部表面附近任一点场强方向与该点的表面垂直
（3）导体是等势体，表面为等势面
拓展：选大地为零电势面的原因。
二、导体的电荷分布
1.先猜想，设计实验得出结论：电荷分布在导体表面
引出静电屏蔽
2.尖端放电对照演示，得出结论：导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷
尖端放电应用
回答问题，逻辑推理建立概念
总结
应用拓展
科学猜想，观察实验，得出结论
学以致用
对照实验，总结结论
解释生活中的现象
学生为主，教师引导
演绎推理
科学实验，客观事实
联系生活
20分钟
实践操作
设计创新实验：静电屏蔽演示、手机屏蔽演示、尖端放电对照实验
观察实验、总结结论
规律建立在科学实验基础之上，客观事实
教学背景分析
教学内容：
本节的主要概念是静电平衡，掌握静电平衡的概念、理解静电平衡的特征是本节的重点。本节课要学的内容静电感应现象指的是在电场中的导体沿着电场强度方向两个端面出现等量异种电荷，其核心是导体内部处处场强为零,理解它关键就是要假设内部场强不为零，那么自由电荷必定受到电场力的作用，在电场力的作用下发生定向移动，说明导体尚未达到静电平衡．导体内部场强为零，是外加电场E0与感应电荷产生的电场E′相互叠加的结果，即E0+ E′=0（E′与E0大小相等，方向相反）。对于静电场中的导体达到静电平衡状态时，导体内部场强处处为零，带电导体上的静电荷只分布在导体的外表面上，均是本节课教学的重点和难点。
强调：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零．而且处于静电平衡状态的导体，电荷只能分布在导体外表面上．这是为什么呢？为了验证这一点，可采用反证法，若导体内部有净电荷，电荷周围有电场，那么导体内部电场强度将不为零，电荷将发生定向移动。
（1）导体内部场强处处为零；
（2）导体外部表面附近任一点场强方向与该点的表面垂直