2019_2020学年新教材高中物理第9章静电场及其应用4静电的防止与利用课件新人教版必修第三册
A．Q 接电源的正极，且电场强度 Em＝En B．Q 接电源的正极，且电场强度 Em＞En C．P 接电源的正极，且电场强度 Em＝En D．P 接电源的正极，且电场强度 Em＞En
AD [静电平衡是由于导体内的自由电子受静电力的作用而发 生定向移动，最后达到稳定的状态，选项 A 正确；达到静电平衡后， 自由电子不再定向移动，但是仍然做无规则的热运动，选项 B 错误； 导体处于静电平衡时，电荷只分布在导体外表面上，导体内部没有 多余的“净”电荷，选项 D 正确；导体处于静电平衡时，导体内部 的电场强度为零，但导体表面的电场强度不为零，选项 C 错误。]
【例 1】 在真空中有两个点电荷 A 和 B，电荷量分别为－Q 和 ＋2Q，相距为 2l，如果在两个点电荷连线的中点 O 有一个半径为 r(r ≪l)的空心金属球，且球心位于 O 点，如图所示，则球壳上的感应电 荷在 O 处的电场强度的大小为多少？方向如何？
[解析] 根据电场的叠加和静电平衡，球心 O 处的合场强为 0，
2．对静电平衡的三点理解 (1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时， 自由电荷不再发生定向移动。 (2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。 (3)导体达到静电平衡后内部电场强度处处为零是指外电场 E 与 导体两端的感应电荷产生的附加电场 E′的合电场强度为零，E′＝ －E。
3．静电复印的工作过程： (1)充电：通过电源使有机光导体鼓带上正电。 (2)曝光：利用光学系统将原稿上字迹的像成在有机光导体鼓上， 有字迹的地方保留正电荷。 (3)显影：带负电的墨粉被吸附在字迹成像处，显示出墨粉组成 的字迹。
(4)转印：带正电的转印电极使白纸带上正电，带正电的白纸与 有机光导体鼓表面墨粉组成的字迹接触，将带负电的墨粉吸附在白 纸上。
2．静电的应用和防止 (1)静电的应用 利用静电的性质
应用举例
利用静电能吸引较小 静电复印、静电喷漆、静电喷雾、激光
物体
打印、静电除尘
利用高压产生的电场 静电保鲜、静电灭菌、农作物种子处理
利用放电产生物
臭氧防止紫外线、氮合成氨
(2)静电的防止 防止静电危害的基本办法是尽快把产生的静电导走，避免越积 越多。 防止静电的途径主要有： ①避免产生静电，例如，在可能情况下选用不易产生静电的材 料。 ②避免静电的积累，产生的静电要设法导走，例如，增加空气 湿度、接地等。
【例 3】 (多选)静电的应用有多种，如静电除尘、静电喷涂、 静电植绒、静电复印等，它们依据的原理都是让带电的物质粒子在 电场力作用下奔向并吸附到电极上，静电喷漆的原理如图所示，则 以下说法正确的是( )
A．在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间有一强电场 B．涂料微粒一定带正电 C．涂料微粒一定带负电 D．涂料微粒可以带正电，也可以带负电
1．静电屏蔽的实质 静电屏蔽的实质是利用了静电感应现象，使金属壳内感应电荷 的电场和外加电场矢量和为零，好像是金属壳将外电场“挡”在外 面，即所谓的屏蔽作用，其实是壳内两种电场并存，矢量和为零。
2．静电屏蔽的两种情况 接地导体内部的电场不影响
导体外部电场不影响导体内部 导体外部
图示
因场源电荷产生的电场与导体 当空腔外部接地时，外表面的 实现 球壳表面上感应电荷在空腔内 感应电荷因接地将传给地球， 过程 的合场强为零，达到静电平衡 外部电场消失，起到屏蔽内电
处理静电屏蔽问题的注意点 (1)空腔可以屏蔽外界电场，接地的空腔可以屏蔽内部的电场作 用，其本质都是因为激发电场与感应电场叠加的结果，分析中应特 别注意分清是哪一部分电场作用，还是合电场作用的结果。 (2)对静电感应，要掌握导体内部的自由电荷是如何移动的，是 如何建立起附加电场的，何处会出现感应电荷。 (3)对静电平衡，要理解导体达到静电平衡时所具有的特点。
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。
AC [静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用 下被吸附到工件上，而达到喷漆的目的，所以 A 正确。由题图知， 待喷漆工件带正电，所以涂料微粒应带负电，C 项正确。]
3．如图为静电除尘示意图，m、n 为金属管内两点。在 P、Q 两 点加高电压时，金属管内空气电离。电离出来的电子在电场力的作 用下，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，导致煤粉被吸附到管壁 上，排出的烟就清洁了。就此示意图，下列说法正确的是( )
即感应电荷的电场强度与 A、B 两点电荷在 O 处所产生的合场强等
大、反向，即 E 感＝EA＋EB＝kQl2＋k2lQ2 ＝3kl2Q，A、B 在 O 处产生的 电场强度方向向左，所以 E 感向右。
[答案]
3kQ l2
方向向右
上例中，若将点电荷 B 移走，其他条件不变，则球壳上的感应 电荷在 O 处的电场强度大小为多少？方向如何？
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处__处__为__零__，
外电场对壳内不会产生影响。 2．静电屏蔽的应用 (1)把电学仪器放在封闭的金属壳里。 (2)野外三条输电线上方架设两条导线，与大地相连，把输电线
屏蔽起来。
四、静电吸附 1．静电除尘：设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘 埃到达电极被收集起来。 2．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 件的表面，完成喷漆工作。
状态，起到屏蔽外电场的作用 场的作用
接地导体内部的电场不影响 导体外部电场不影响导体内部
导体外部
最终
接地导体空腔外部不受内部
导体内空腔不受外界电荷影响
结论
电荷影响
静电屏蔽是激发电场与感应电场叠加的结果，所以做静电屏 本质
蔽的材料只能是导体，不能是绝缘体
【例 2】 如图所示，把原来不带电的金属壳 B 的外表面接地， 将一带正电的小球 A 从小孔中放入球壳内，但不与 B 接触，达到静 电平衡后，则( )
BCD [A 项中取电棒先和 B 的内壁接触后，由于 B 的内壁本身 没有电荷，所以再接触 A 时验电器箔片不张开；B 项中可以使 C 球 带电，从而使 A 带电；C 项中用绝缘导线实际上是将验电器 A 和 B 连成了一个导体，A 在外面故带电；D 项中是感应起电；所以 B、C、 D 项正确。]
对静电屏蔽的理解
D [由于静电感应，金属球左侧带正电，右侧带负电，A、B 错 误；点电荷在球心产生的电场强度不为零，C 错误；A 的内部合电场 强度处处为零，D 正确。]
3．(多选)关于静电感应和静电平衡，以下说法正确的是( ) A．静电感应是由于导体内的自由电子受静电力作用的结果 B．导体内的自由电子都不运动称为静电平衡 C．处于静电平衡状态时，导体所占空间各处电场强度均为零 D．处于静电平衡状态时，导体内部将没有多余的“净”电荷
3．处于静电平衡时的导体上的电荷分布特点 (1)净电荷只分布在导体表面，内部没有净电荷。 (2)感应电荷分布于导体两端，电性相反，电量相等，近异远同， 如图甲所示。
(3)净电荷在导体表面的分布不均匀，一般越是尖锐的地方电荷 的分布越密集，如图乙所示。
甲
乙
处于静电平衡的导体周围的电场分布情况
静电平衡的导体尖端电荷集中，电荷电场线密集。
第九章 静电场及其应用
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 态的导体的特性。(重点)2.了解空气电离和尖端放电现象。3.知道导 体上电荷的分布规律。(难点)4.知道什么是静电屏蔽及其有关应用。 (重点)5.了解静电除尘、静电喷漆和静电复印的原理。
自主预习 探新知
(× )
(4)用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则
验电器箔片能张开。
(× )
(5)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．如图所示，将一个不带电的金属球 A 放在带正电的点电荷 Q 的左侧，当金属球达到静电平衡时，下列判断正确的是( )
A．金属球将产生出正电荷 B．金属球左侧将出现负的净电荷 C．点电荷 Q 在 A 的球心处产生的电场强度为零 D．A 的内部合电场强度处处为零
2．如图所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球 A 放在不带电的 金属空心球 C 内(不跟球壁接触)，再将一个悬挂在绝缘细线上的带负 电的小球 B 向 C 靠近，但不接触时( )
A．小球 A 往左偏离竖直方向，小球 B 往右偏离竖直方向 B．小球 A 的位置不变，小球 B 往右偏离竖直方向 C．小球 A 往左偏离竖直方向，小球 B 的位置不变 D．小球 A 和 B 的位置都不变
(5)放电：使有机光导体(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零。
(√ ) (2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，导体的电势也为
零。
(× )
(3)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针
通过导线导入大地。
B [对 A 受力分析：由于静电屏蔽，B 球对球壳里面没有影响， A 球受力情况不变，A 球位置不变，A、C 错；对 B 受力分析：球壳 C 不接地，A 球对外界有影响，B 球受到球壳的引力，B 球向右偏离， B 对 D 错。]
静电的产生、应用和防止
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。摩擦起的电在能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)上就不会流失而形成静电，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。
新教材2023高中物理第九章静电场及其应用9.4静电的防止与利用课件新人教版必修第三册
过程建构
1.静电屏蔽的实质. 静电屏蔽的实质是利用了静电感应现象,金属壳内感应电荷的 电场和外加电场矢量和为0,好像是金属壳将外电场“挡”在 外面,即所谓的屏蔽作用,其实是壳内两种电场并存,矢量和为0.
2.静电屏蔽的两种情况.
图示
2.静电屏蔽:把一个电学仪器放在封闭的金属壳里,即使壳外有 电场 ,但由于壳内电场强度保持为 0 ,外电场对壳内的仪器不 会产生影响.金属壳的这种作用叫作静电屏蔽. 3.实现静电屏蔽的器材:不一定要用 密封 的金属容器, 金属网 也 能起到屏蔽作用.
知识点四 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.静电吸附的应用:静电除尘 、静电喷漆、 静电复印 .
过程建构
1.对静电平衡的理解. (1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果,达到静电平衡时, 自由电荷不再发生定向移动,但仍在做无规则运动. (2)金属导体建立静电平衡的时间非常短暂. (3)导体达到静电平衡后内部电场强度处处为0,是指外电场E0与 导体两端的感应电荷产生的附加电场E'的矢量和为0,E'=-E0.
本质 静电感应与静电平衡,所以做静电屏蔽的材料只能是导体,不能是绝缘体
3.静电吸附在生产技术上的应用. (1)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. (2)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 件的表面,完成喷漆工作. (3)静电复印: 复印机的核心部件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.
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第9章静电场及其应用第4节静电的防止与利
生活中的静电现象
新闻资料
▲ 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
▲ 自然界的雷电也是一种剧烈
的放电现象
想一想
问题：这些放电现象，有什么共同点吗？
复习回顾：静电感应现象
C
A
B
+-
+
金属的微观结构模型
能否用金属的微观结构 模型来解释静电感应现象呢？
问题：把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的
充电
曝光
显影
转印
▲导体内自由电子不再 发生定向移动，达到静 电平衡状态。
➢ 1. 静电平衡
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。 2、静电平衡状态下导体的特点： ① 内部电场强度处处为0。 ② 电荷只分布在导体的外表面。
问题：小球外表面电荷积累越多，电荷密度越大，则小球外部 的电场强度越大。这样的一个强电场会造成什么结果呢？
+
---
+
+
-
➢ 3. 静电屏蔽
1、静电屏蔽现象： 处于静电平衡状态的导体，内部空
间电场强度处处为0。 可以利用金属壳或金属网封闭某一
区域使该区域不再受外在电场的影响。 这一现象称为静电屏蔽。
2、应用：屏蔽服、屏蔽线、高压线屏蔽
▲屏蔽服
▲屏蔽线
▲高压线屏蔽
应用1：静电除尘
应用2：静电喷漆
应用3：静电复印
第九章 静电场及其应用
第4节 静电的防止与利用
学习目标：
1.通过静电感应和电场叠加原理,理解静电平衡状态的形成过程.知道处于静电平 衡状态的导体内部电场强度处处为0,培养知识迁移能力. 2.结合日常生活,知道尖端放电现象、静电屏蔽现象及有关应用,培养运用物理知 识分析实际问题的能力. 3.通过对静电复印、静电喷漆和静电除尘等技术应用中的静电现象进行分析,了解 静电在生产、生活中的应用.关注生产、生活中的静电现象,体会物理学与生产和 生活的紧密联系.
《第九章 4 静电的防止与利用》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019必修第
《静电的防止与利用》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解静电的基本概念，包括电荷、摩擦起电、感应起电等。
2. 掌握静电防止和利用的基本原理和实践应用。
3. 培养观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：静电防止（如接地线，防静电地板等）和利用（如静电复印机，静电除尘器等）的原理和应用。
2. 教学难点：实践应用的解释和举例，以及如何引导学生思考和解决实际问题。
三、教学准备1. 准备相关的实物（如接地线，防静电地板，静电除尘器等）和图片。
2. 准备相关案例和故事，用于解释静电防止和利用的原理。
3. 准备教学PPT和相关视频。
4. 提前与学生沟通，了解他们的知识背景和问题，以便调整教学计划。
四、教学过程：1. 导入：首先，我们来看一组图片，这些图片展示了生活中静电现象。
请同学们讨论并回答他们所观察到的现象。
然后，我们再深入探讨静电的本质和影响。
2. 基础知识讲解：我们首先来学习什么是静电以及它如何产生。
我们将讨论静电的基本性质，如电量、电荷守恒等。
接着，我们将学习电荷的表示方法以及测量方法。
3. 静电防止：在这一部分，我们将探讨如何防止静电带来的问题。
我们将讨论静电放电（ESD）的风险，以及如何通过设备、材料和过程来减少这些风险。
4. 静电利用：接下来，我们将了解静电在某些方面的利用。
例如，静电吸引如何用于制造微小颗粒，以及静电如何在工业上用于分离和存储物质。
5. 实践活动：为了加强理解，我们将进行一些实践活动。
例如，学生们将参与一个模拟的静电放电场景，并学习如何正确地穿戴防静电鞋和手套。
6. 小组讨论：学生们将分成小组，讨论他们在学习过程中的感受和收获，以及他们从中学到了哪些关于静电的知识。
同时，他们也可以提出任何与静电相关的问题。
7. 总结与反馈：最后，我们将总结本节课的主要内容，并让学生们提供反馈，包括他们对课程的满意度、课程的优点和改进的地方。
教学设计方案（第二课时）一、教学目标1. 理解静电的防止与利用的基本概念。
第九章 4.静电的防止与利用—2020-2021学年新教材人教版(2019)高中物理必修三课件
探究一
探究二
探究三
随堂检测
解析:枕形导体在点电荷附近,出现静电感应现象,导致电荷重新分 布,因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场与点电荷的电场叠加, 静电平衡时,导体内部电场强度处处为零,A错误;导体内部的电场 强度处处为零,所以感应电荷产生的附加电场强度的大小与点电荷 产生的电场强度的大小相等,方向相反,故EA>EB,B、C错误;当开关 S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动,中和导体B端多余的正电 荷,D正确。 答案:D
探究一
探究二
探究三
随堂检测
规律方法 求处于静电平衡状态的导体的感应电荷产生的电场强
度的方法
(1)先求出外电场电场强度E外的大小和方向。 (2)由于导体处于静电平衡状态,故满足静电平衡条件E合=0。 (3)由E外+E感=0,求出感应电场E感的大小和方向。
探究一
探究二
探究三
随堂检测
变式训练一金属球,原来不带电。现沿球的直径的延长线放置一均
探究一
探究二
探究三
随堂检测
2.处于静电平衡状态的导体,内部的电场强度处处为0。 3.处于静电平衡的导体电荷只分布在导体的外表面,导体内部没有 净剩电荷。形状不规则的导体外表面,电荷分布不均匀,电场强度 也不相等。越尖锐的位置,电荷的密度越大,周围的电场强度越大。 4.一个孤立的带电导体,在自身所带电荷的电场中,处于静电平衡状 态,具有静电平衡的所有特点。
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。 2. 知 道 导 体 上 电 荷 的 分 配规律。 3.了解尖端放电现象。 4. 知 道 什 么 是 静 电 屏 蔽 及其相关应用。 5. 了 解 静 电 吸 附 的 应 用。
2024版新教材高中物理第九章静电场及其应用4.静电的防止与利用课件新人教版必修第三册
2．空气的电离：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_____．
3．尖端放电现象：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．
目标三 静电的应用与静电危害的防止
【导思】——————————————————○ 如图所示，在工厂里，靠近传送带的工人容易受到电击．经研究
发现，这是由于传送带在传送过程中带上了电． (1)为什么靠近传送带的物体会带电？
传送带因为与被传送的物体发生摩擦而带电，靠近传 送带的导体因为静电感应也带上了电．
4．静电的防止与利用
核
物理观念
知道什么是静电平衡状态，能说出静电平衡状态下的导 体特点．
心 素 养 定
(1)知道导体上电荷的分布特征，了解尖端放电、静电屏 科学思维 蔽现象及其成因．
(2)会根据静电平衡条件求解感应电荷产生的电场强度．
位
科学探究
观察演示实验并对实验现象分析，体会运用所学知识进 行分析推理的方法．
荷量的绝对值为q)放在金属棒的中心轴线上距离棒的左端R处，如图 所示．当金属棒达到静电平衡后，以下说法中正确的是( )
A．棒上感应电荷在 O 点处产生的场强为零 B．棒上 O 点处的场强为零 C．负点电荷在 O 点处产生的电场强度大小为
q k（R＋2l ）2
，方向沿 Oq 连线且指向 q
D．棒上的感应电荷在棒的中点 O 处产生的电场强度
(2)自由电子能否一直定向运动？为什么？
新教材高中物理 第九章 静电场及其应用 第4节 静电的防止与利用课件 新人教版必修第三册
[典例2] 将悬挂在细线上的带正电的小球 A 放在不带电的 金属空心球 C 内(不和球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负 电的小球 B 向 C 靠近，如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．A 往左偏离竖直方向，B 往右偏离竖直方向 B．A 的位置不变，B 往右偏离竖直方向 C．A 往左偏离竖直方向，B 的位置不变 D．A 和 B 的位置都不变 [解析] C 对外界电场有静电屏蔽作用，使处于 C 内部的 A 不受外界电场影响，所以 A 的位置不变；但 A 在 C 的外表面感 应出正电荷，所以 B 将向右偏，B 正确。 [答案] B
2．判一判
(1)放入电场中的导体两侧出现异种电荷是静电感应导致的。(√ )
(2)处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为 0。
(√)
(3)带电导体尖端电荷密度大，周围电场强度也大。
(√ )
3．选一选 处于静电平衡中的导体，内部电场强度处处为零的原因是( ) A．导体内部无任何电场 B．外电场不能进入导体内部 C．所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零 D．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零
[易错警示] 静电屏蔽问题的三点注意
(1)空腔可以屏蔽外界电场，接地的空腔可以屏蔽内部的电 场作用，其本质都是因为激发电场与感应电场叠加的结果，分 析中应特别注意分清是哪一部分电场作用，还是合电场作用的 结果。
(2)对静电感应，要掌握导体内部的自由电荷是如何移动的， 是如何建立起附加电场的，何处会出现感应电荷。
(3)对静电平衡，要理解导体达到静电平衡时所具有的特点。
[对点练清] 1．如图所示，把原来不带电的金属壳 B 的外表面接
2024-2025学年新教材高中物理第九章静电场及其应用第四节静电的防止与利用教案新人教版必修3
3.科学态度与价值观：通过学习静电场的应用，使学生认识到科学在生活中的重要性，培养学生的科学态度和价值观，激发其对物理学科的兴趣和热情。
4.科学交流：通过课堂讨论、实验报告等方式，培养学生的沟通交流能力，使其能够准确表达自己的观点，倾听他人的意见，提高团队协作能力。
2.使用颜色标注：使用不同颜色的粉笔对重点知识点进行标注，以增加板书的视觉效果，帮助学生更好地关注到重点内容。
3.创意排版：采用创意的排版设计，如将板书内容以流程图、思维导图的形式展现，使板书更具艺术性和趣味性，激发学生的学习兴趣。
4.互动环节：在板书设计中加入互动环节，如引导学生参与绘制电场线、计算静电场强度等，增强学生的参与感和主动性。
应用：在静电喷涂中，通过高斯定律计算电场强度，确定涂料的吸附效果。
教学难点与重点
1.教学重点：
（1）静电的防止方法：本节课的重点之一是让学生掌握静电的防止方法，包括使用抗静电材料、接地、使用静电消除器等。教师需要通过实例讲解这些方法的原理和应用，帮助学生理解和记忆。
（2）静电的利用方法：本节课的重点之一是让学生了解静电的利用方法，如静电喷涂、静电复印、静电除尘等。教师需要通过实例讲解这些方法的原理和应用，帮助学生理解和记忆。
2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在课堂上进行直观展示和讲解，帮助学生更好地理解和掌握静电场及其应用的相关知识。
3.实验器材：准备实验所需的器材，如静电发生器、验电器、电荷球、抗静电材料、接地线等，确保实验器材的完整性和安全性。同时，提前检查实验器材的功能和状态，确保实验能够顺利进行。
2020_2021学年新教材高中物理第九章静电场及其应用4静电的防止与利用课件
(4)用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器,则验电器箔片能张
开。 ( × )
(5)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。( √ )
关键能力·合作学习
知识点一 静电平衡的特点和应用
1.静电平衡的实质:
(1)在达到静电平衡的过程中,外电场引起导体内自由电荷的定向移动使导体 两侧出现感应电荷,感应电荷的电场和外电场方向相反,使合场强减小,随着感 应电荷的继续增加,合场强逐渐减小,直至合场强为零,自由电荷的定向移动停 止。
1.空气的电离:导体尖端电荷_密__度__很大,附近的电场很强,强电场作用下的带电
粒子剧烈运动,使分子中的正负电荷_分__离__的现象。
2.尖端放电:与导体尖端异号的粒子,由于被_吸__引__,而与尖端上电荷_中__和__,相当
于导体从尖端_失__去__电__荷__的现象。 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__会减少电能的损失。
导体表面电荷发生移动,与静电平衡状态矛盾。
(2)静电平衡状态下的导体的电荷分布特点。
①净电荷都分布在导体的外表面,导体内部没有净电荷。 ②感应电荷分布于导体两端,电性相反,电荷量相等,远同近异,如图甲所示。
③净电荷在导体表面分布不均匀,导体表面尖锐处电荷分布密集,平滑处电荷
分布稀疏,凹陷处几乎没有电荷,如图乙所示。
【问题探究】 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号电荷。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?
新教材第9章静电场及其应用第4节静电的防止与利用导学案
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的导体的特性。
(重点)2.了解空气电离和尖端放电现象。
3.知道导体上电荷的分布规律。
(难点)4.知道什么是静电屏蔽及其有关应用。
(重点)5.了解静电除尘、静电喷漆和静电复印的原理。
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：导体内的自由电荷不再发生定向移动的状态。
3．导体内部电场强度特点：内部电场强度处处为0。
二、尖端放电1．电离：导体尖端的电荷密度很大，附近的电场强度很大，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。
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处处为零，外电场对壳内不会产生影响。
2．静电屏蔽的应用(1)把电学仪器放在封闭的金属壳里。
(2)野外三条输电线上方架设两条导线，与大地相连，把输电线屏蔽起来。
四、静电吸附1．静电除尘：设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极被收集起来。
2．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，并沉积在工件的表面，完成喷漆工作。
3．静电复印的工作过程：(1)充电：通过电源使有机光导体鼓带上正电。
(2)曝光：利用光学系统将原稿上字迹的像成在有机光导体鼓上，有字迹的地方保留正电荷。
(3)显影：带负电的墨粉被吸附在字迹成像处，显示出墨粉组成的字迹。
(4)转印：带正电的转印电极使白纸带上正电，带正电的白纸与有机光导体鼓表面墨粉组成的字迹接触，将带负电的墨粉吸附在白纸上。
新教材高中物理第9章静电场及其应用4
4．静电的防止与利用1．了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡状态的导体内部的电场特点。
2．了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点，了解尖端放电现象及其应用与防止。
3．了解静电屏蔽的原理和应用，了解静电的危害。
4．了解静电吸附的原理及其在生产技术上的应用。
一、静电平衡1．静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象，感应电荷的电场与原电场叠加，使导体内部各点的电场强度E010，导体内的自由电子不再02发生定向移动的状态。
203处处为0。
二、尖端放电1．静电平衡时导体上电荷的分布(1)01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02越大，周围的电03越大。
2．尖端放电(1)定义：04电离，电离后的带电粒子在强电场作05电离，产生更多的带电粒子，那些所06相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷07中和，相当于导体从尖端失去电荷。
(2)08避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
(3)09光滑，以减少电能的损失。
三、静电屏蔽1010，02外电场的影响。
2．应用：电学仪器外面有金属壳，以使壳外电场对壳内仪器不会产生影响；野外高压输电线上方还有两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，使其免遭雷击。
四、静电吸附1．原理：在电场中，带电粒子受到01静电力的作用，向着02电极运动，最后会被03吸附在电极上。
2．应用：04静电除尘、05静电喷漆、06静电复印。
家用电视机、收音机外壳的制作材料为何一般是塑料，而不用金属？提示：若用金属制作家用电视机、收音机外壳，用电器的金属外壳就会形成静电屏蔽，电磁信号就难以被电视机、收音机这类电磁波接收器接收，电视机、收音机就不能正常工作。
(1)因为静电平衡时外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合电场场强为0，所以处于静电平衡的导体内部电场处处为0。
( )(2)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地。