静电的防止与利用
第04讲 静电的防止与利用-高二物理(人教版2019必修第三册)
第04讲：静电的防止与利用【考点梳理】考点一：静电感应现象1.把导体放入电场，导体内的自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现等量异种电荷的现象．2．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，使导体内部各点的合电场等于零，导体内的自由电子不再发生移动的状态．3．静电平衡状态的特征(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零．(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直．(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面．4．静电平衡导体上的电荷分布带电的导体内部没有电荷，电荷分布在导体的外表面．且在导体表面越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷．考点二：尖端放电与静电屏蔽技巧总结：对静电平衡的理解1．静电平衡的实质：金属导体放到场强为E0的电场中，金属中的自由电荷在电场力作用下定向移动导致导体一侧聚集负电荷，而另一侧聚集正电荷，感应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场，导致合场强减小．当感应电荷继续增加，合场强逐渐减小，合场强为零时，自由电荷的定向移动停止．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场强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′的合场强为零，E′＝－E.3．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，电量相等，远同近异．【题型归纳】题型一：静电的防止与利用1．如图是某款家用空气净化器及其原理示意图，污浊空气通过过滤网后尘埃带电。
图中充电极b、d接电源负极，集尘极a、c、e接电源正极（接地）。
下列说法正确的是（）A．通过过滤网后空气中的尘埃带正电B．尘埃在被吸附到集尘极e的过程中动能增大C．c、d两个电极之间的电场方向竖直向上D．尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电场力做负功2．金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，下列四幅图中金属壳不能起到屏蔽图中电荷产生电场作用的是（）A．B．C．D．3．如图所示为科技馆里一个趣味体验项目的简化图，核心装置为一个金属球，在干燥的空气里，体验者双脚站在绝缘凳上，右手按在金属球上，并远离周围其他物体。
9.4-静电的防止与利用—【新教材】人教版高中物理必修第三册课件
静电平衡
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。
静电平衡
例1 如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正点电荷形成的电场 中,导体处于静电平衡状态。下列说法正确的是( D )
A.导体内部A点的电场强度大于B点的电场强度 B.感应电荷在A、B两点产生的附加电场强度EA=EB C.感应电荷在A、B两点产生的附加电场强度EA<EB D.当开关S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动
导体上电荷的分布
法拉第圆筒实验
甲：A的箔片张角逐渐变大
乙：A的箔片始终没有张开
导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面
静电平衡
法拉第圆筒实验
接触C时验电器的箔片张开角度最大 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。
静电平衡
静电平衡时，导体上的电荷分布有以下两个特点 ①导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面 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，
练习
1.一个带电的金属球,当它带的电荷量增加后(稳定),其内部的电场强度( B )
A.一定增强
B.不变
C.一定减弱
D.可能增强,也可能减弱
解析:孤立带电金属球处于静电平衡,则内部电场强度为零,电荷量增加,瞬间再 次达到静电平衡,使电场强度仍为零
练习
《静电的防止与利用》 讲义
《静电的防止与利用》讲义一、静电的产生在我们日常生活和工业生产中，静电现象无处不在。
静电的产生主要源于物体之间的摩擦、接触与分离。
当两种不同材料的物体相互摩擦时，电子会从一个物体转移到另一个物体，导致其中一个物体带有多余的电子而带负电，另一个物体则因失去电子而带正电。
例如，我们在脱毛衣时，常常会听到“噼里啪啦”的声音，看到小火花，这就是毛衣与身体摩擦产生静电的结果。
另外，物体之间的接触和分离也会引起静电。
比如，将塑料薄膜从卷筒上展开时，薄膜与卷筒之间的接触和分离会使薄膜带上静电。
二、静电的危害静电虽然在很多时候看似微不足道，但它却可能带来严重的危害。
在电子工业中，静电可能会损坏电子元件。
微小的静电放电就可能导致集成电路芯片的损坏，从而影响电子产品的质量和可靠性。
在易燃易爆场所，如石油化工、煤矿等，静电火花可能引发爆炸和火灾。
因为静电放电产生的火花能量足以点燃易燃气体、液体或粉尘。
在印刷行业，静电会使纸张吸附在一起，影响印刷质量和生产效率。
在医疗领域，静电可能干扰医疗设备的正常运行，甚至对患者的生命安全构成威胁。
三、静电的防止为了减少静电带来的危害，我们采取了多种防止静电的措施。
1、增加湿度增加环境的湿度是一种常见且有效的方法。
当空气湿度较高时，物体表面的水分能够增加导电性，使静电更容易释放到空气中。
在一些对静电要求较高的场所，如电子车间、印刷厂等，通常会安装加湿设备来控制湿度。
2、接地将可能产生静电的物体通过导线与大地连接，使静电能够及时导入大地。
例如，在加油站，油罐车在装卸油时会通过接地导线将静电导入地下，以防止静电火花引发危险。
3、选用抗静电材料在一些特殊场合，会选用具有抗静电性能的材料来制作设备和产品。
这些材料通常具有较好的导电性或能够通过特殊的处理方式减少静电的产生和积累。
4、静电消除器静电消除器是一种专门用于消除静电的设备。
它通过产生相反极性的电荷来中和物体表面的静电。
常见的静电消除器有离子风机、静电消除棒等。
静电的利用和防范ppt
（３）增大湿度，可使电荷随时放出，避免静电 积累．
如：工厂里保持一定的湿度．
小结：
目前静电的利用主要有：静电除尘、静电喷涂、 静电植绒、静电复印等．
静电的危害与防止．
中央电教馆资源中心制作
2003.12
* 十、静电的利用和防止
一、静电的利用
目前静电的利用已有多种，如静电除尘、 静电喷涂、静电植绒、静电复印等
１．静电除尘
点 击 右 图 观 看 动 画 演 示
除尘原理： A 、 B 之间 产生强电场，距 B 越近， 场强越大， B 附近的空气 中的气体分子被电离，成
为电子和正离子，正离子 被吸附到 B 上，得到电子 又成为分子，电子在向正
右图是 静电复 印的整 个过程
二、静电的防止
1 ．静电的危害．
（ 1 ）影响产品的质量下降 （ 2 ）妨碍电子器件的正常工作甚至损坏某些
部件． （ 3 ）由于火花放电而引起火灾或爆炸．
2 ．防止静电危害的基本方法
（１）尽快把静电引走，避免越积越多．
如：油罐车、飞机利用导体与大地接触，导走静电．
极运动过程中，使烟气中
的煤粉带负电，吸附到正 极 A 上最后在重力作用下 落入下面的漏斗中．
２．静电喷涂和静电植绒
点 击 右 图 观 看 静 电 植 绒 实 验
设法使工作物质带电，带电的工作物质在 电场大作用下向作为电极的工件运动，完 成静电喷涂和静电植绒．
３．静电复印
静电复印机的中心部件是一个可以旋转的接 地的铝质圆柱体，表面镀一层半导体硒，叫 做硒鼓．
半导体硒有特殊的光电性质：没有光照射时 是很好的绝缘体，能保持电荷；受到光的照 射立即变成导体，将所带的电荷导走．
物理人教版(2019)必修第三册9.4静电的防止与应用(共26张ppt)
C
—
A
A
C
—
—
-
—
+
E′
—
-
—
+
—
-
—
E0
—
—
B
+
E0
—
D
自由电荷在静电力
作用下发生定向移动。
B
D
导体两端的感应电荷在导
体内部产生附加场，场强为
E′，方向与E0 方向相反。
B
C
-
+
-
+
E=0
-
+
-
+
-
+
E0
D
E =E0+ E感′
当E合=0时，自由电子
不再发生定向移动。
⑴定义： 发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E′和原电场E0在
影响，这种现象叫做静电屏蔽。
3.实质
E=E0+ E感′
三、尖端放电
静电屏蔽现象演示
4.静电屏蔽的利用
应用1:
超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的。
利用2: 野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在输电线的上方还有两条
导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，免遭
（
）
A．A、B两点电场强度相等，且都不为零
B．A、B两点的电场强度不相等
C．感应电荷产生的附加电场的电场强度大小EA＞EB
D．当开关S闭合时，电子沿导线向大地移动
二、尖端放电
1.静电平衡时导体上电荷的分布特点
+
++++
静电的利用和防止
静电的放电现象
电晕放电
当高压电场使空气发生电离时，正负离子分 别向电场的正负极移动，形成电流。
刷形放电
当带电体表面曲率较大时，放电电流沿表面 流动，形成刷形电弧。
火花放电
当带电体之间的距离很小时，放电电流大而 集中，形成明亮的火花。
静电的电场与电流
电场强度
描述电场对电荷的作用力，与电荷量成正比 ，与距离的平方成反比。
静电喷涂
静电纺丝
利用静电纺丝技术可以制备具有特殊 结构和性能的纤维材料，广泛应用于 纺织、医疗、航空航天等领域。
静电喷涂技术可以实现高效、均匀的 涂层，提高产品的外观质量和耐久性。
静电在日常生活中的应用前景
静电保鲜
01
利用静电场可以延长食品的保鲜期，对于家庭和商业食品保鲜
具有重要意义。
静电除菌
02
静电利用
静电除尘、静电喷涂、静电植绒等工 业应用，以及静电复印、电子元件制 造等科技领域。
02
静电的利用
静电除尘
静电除尘
利用静电场使气体电离，产生大量电子和离子，在电场力的作用下向两极移动，在移动过 程中与悬浮在空气中的尘粒发生碰撞，使尘粒带电后被收集到集尘器上。静电除尘具有除 尘效率高、能耗低、无二次污染等优点，广泛应用于工业和民用领域。
静电植绒的优点
静电植绒具有图案清晰、立体感强、手感柔软等优点；可实现自动化生产，提高生产效率；对环境友好，无污染。
静电植绒的应用
静电植绒广泛应用于服装、家居装饰等领域；也用于制作工艺品、礼品等领域。
03
静电的防止
防静电措施
防静电工作台
使用防静电工作台面和防静电工 作椅，以减少静电的产生和积累 。
要点三
《静电的防止与利用》PPT免费课件
练习：
2.专门用来运输柴油、汽油的油罐车,在其尾部都装有一条拖在地上的铁链。关于铁链的作用,下列说法正确的是( )。A.让铁链与路面摩擦产生静电,使油罐车积累一定的静电荷B.让铁链发出声音,以引起其他车辆的注意C.由于罐体与油摩擦产生了静电,罐体上的静电被铁链导入大地,从而避免了火花放电D.由于罐体与油摩擦产生了静电,铁链将油的静电导入大地,从而避免了火花放电
静电平衡时导体上电荷分布的特点：
1.静电平衡时导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。
2.处于静电平衡状态的导体，在导体的外表面越尖锐的位置，电荷的密度越大（即单位面积电荷量多），周围的场强越大。
2、尖端放电
导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞散，即使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离。
若场强方向跟该点的表面不垂直,则沿该点的表面就有一场强分量,电荷在这一场强分量作用下就会发生运动,就不会处于静电平衡状态了。
1、静电平衡
静电平衡的特点
长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，如图所示。达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大？方向如何？
练习：
B
练习：
2、下图中P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在下列情况下，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引的有（ ）
AD
静电吸附
小结
2、尖端放电
应用：避雷针
避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
静电防止和利用的常用方法
静电防止和利用的常用方法
嘿，朋友们！今天咱就来聊聊静电防止和利用的常用方法。
先来说说静电防止吧！你有没有过冬天脱毛衣时“噼里啪啦”，头发都竖起来的经历呀？那感觉可真不爽！咱可以通过增加室内湿度来防止静电，你想啊，就像给空气补充水分一样。
比如说，在家里放个加湿器，就像给空气做了个舒服的 SPA，这样静电就不那么容易产生啦！还有啊，尽量穿棉质的衣服，这就好比走在平坦大道上，而不是在静电的荆棘丛中艰难前行。
我之前有一次穿了化纤的衣服，那静电多得呀，真是受不了啦！
再来讲讲静电利用呢！静电复印机知道吧？那就是静电的一个超棒利用！就好像静电是个小魔法师，把文件上的内容神奇地复印出来了。
还有静电除尘器，能把空气中的灰尘吸附住，多厉害呀！就像是一个超级清洁工，把脏东西都给抓起来啦！在工厂里，静电还能用来给产品喷涂呢，哇塞，是不是很神奇？
哎呀，其实静电既让人烦恼，又有它可爱的一面呢！我们只要了解它，
掌握好防止和利用的方法，就能和它好好相处啦！不能一味地讨厌它或者忽
视它呀！所以，大家要多去发现静电的奥秘，让它为我们的生活增添更多的色彩和便利！别再对静电敬而远之啦，和它成为朋友吧！。
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化，降低生产成品率。 3）高压静电放电造成电击，危及人身安全。 4）在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起
爆炸和火灾
三、静电的防止：
1、静电的危害；
2、静电的防止： 1） 保持空气湿度 2） 使用避雷针 3） 良好接地
一、静电
摩擦起电
1、使物体带电的方法： 接触带电
感应带电
2、静电：
即相对静止不动的电荷（Electro-Static）， 通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物 体表面所带的正负电荷。
二、静电的利用
1、静电除尘： 2、静电植绒、静电喷涂 3、静电复印： 4、静电选矿
三、静电的防止：
1、静电的危害；