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(共25張PPT)
9.4 靜電的防止與利用
第九章 靜電場及其應用
自然界到處都有靜電。生活中的攪拌、擠壓、切割等活動，生活中的穿衣、脫衣、運動等過程都可能產生靜電。
靜電一定是不好的嗎，時時都需要避免嗎？
靜電的防止與利用
一、靜電感應
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A
B
C
靜電感應：當一個帶電體靠近導體時，由于電荷間相互吸引或排斥，導體中的自由電荷便會趨向或遠離帶電體，使導體靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠離帶電體的一端帶同種電荷。
E0
E0
現將一金屬導體
放入電場中
一、靜電平衡
已知空間內分布一電場
①導體中自由電荷在電場力作用下將發生定向移動。
②導體兩端出現感應電荷，感應電荷在導體中產生反方向的附加場.





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靜電平衡
③感應電荷的電場增到與外電場相等時，導體內合場強為零。自由電荷的定向移動停止 。
④靜電平衡：導體中無電荷定向移動的狀態，就叫靜電平衡狀態.






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靜電平衡的特點
2.處于靜電平衡狀態下的導體，內部的場強處處為零。
3.導體內部無電場線分布，外表面處場強方向必跟該點的表面垂直。
1.金屬導體建立靜電平衡的時間是非常短暫的。
靜電平衡的特點
1.靜電平衡時導體內部沒有凈剩電荷，電荷只分布在導體的外表面。
2.處于靜電平衡狀態的導體，在導體的外表面越尖銳的位置，電荷的密度越大（即單位面積電荷量多），周圍的場強越大。
當堂訓練
長為L的導體棒原來不帶電，現將一電荷量為+q的點電荷放在與棒的左端距離為R的地方，如圖所示。達到靜電平衡后，棒上的感應電荷在棒內中點O處產生的場強有多大？方向如何？
R
L
O
+q
達到靜電平衡后導體內部場強處處為0
E感方向與E源方向相反，即指向點電荷+q.
同題練習---復習與提高B組第4題
在燃氣灶和燃氣熱水器中，常常安裝電子點火器，接通電子線路時產生高壓電，通過高壓放電的電火花來點燃氣體。點火器的放電電極是釘尖形。這是為什么？與此相反驗電器的金屬桿上端卻固定一個金屬球而不做成針尖狀，這又是為什么？
思考
尖端放電
▲導體周圍的強電場使空氣中殘留的帶電粒子發生劇烈運動
▲帶電粒子與氣體分子碰撞使氣體分子中的正負電荷分離
強電場使空氣分子中正負電荷分離的現象叫做空氣的電離。
尖端放電
▲新產生的帶電粒子在強電場的作用下使空氣進一步電離
▲電離產生的帶電粒子在電場的作用下，向著與自己電荷符號相反的一端運動
導體尖端的電荷密度很大，因此，使空氣分子電離的現象更容易發生在導體的尖端。
尖端放電
導體尖端的強電場使附近的空氣電離，電離后的異種離子與尖端的電荷中和，這相當于導體從尖端失去電荷。這種現象叫作尖端放電。
燃氣灶的點火器
生活應用：避雷針、高壓放電、汽車接地放電
處于靜電平衡狀態的導體內部沒有電荷，電荷只分布在導體的外表面。如果放入靜電場中的是一個空腔導體，電荷分布又有什么特點呢？
思考
靜電屏蔽
導體球殼內(或金屬網罩)達到靜電平衡后，內部場強處處為0，不受外部電場的影響，內部的儀器不會受到外電場的影響，這種現象叫做靜電屏蔽。
靜電屏蔽
靜電屏蔽
(1) 空腔導體的特點
　 空腔導體能把外電場擋住，空腔內沒有電場，空腔內不受外電場的影響。
(2) 靜電屏蔽
　 導體殼（金屬網罩）能保護它所包圍的區域，使這個區域不受外電場的影響，這種現象叫做靜電屏蔽。
靜電屏蔽應用
電子儀器外套金屬網罩；通訊電纜外包一層金屬等。
靜電屏蔽應用
超高壓帶電作業的工人穿戴的工作服，是用包含金屬絲的織物制成的。
當堂訓練
超高壓輸電線周圍存在很強的電場，帶電作業的工人穿戴的工作服為什么要用包含金屬絲的織物組成？
因為超高壓輸電線周圍存在很強的電場，帶電作業的工人直接進入這樣的強電場會有生命危險。如果工人穿上包含金屬絲的織物組成的工作服，這身衣服就像一個金屬網罩，可以起到靜電屏蔽的作用，使超高壓電線周圍的電場被工作服屏蔽起來，工人就可以安全作業了。
同類訓練-回答課后第五題
靜電的危害可能隨時發生。例如，醫院手術臺上，靜電火花有可能引起麻醉劑爆炸；煤礦里，靜電火花會引起瓦斯爆炸，因此靜電的危害必須引起人們的警惕。那靜電能造福我們嗎？
思考
靜電除塵
▲B附近的空氣中氣體分子被電離
小油滴
小油滴
小油滴
▲電子在向著正極A運動的過程中，遇到油煙中的小油滴，會使油滴帶負電
帶電粒子在電場中受到靜電力作用向著電極運動，最后被吸附在電極上。
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小油滴
小油滴
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小油滴
小油滴
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靜電噴漆
接負高壓的涂料霧化器
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工件
▲接負高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負電，在靜電力的作用下，油漆微粒向著作為正極的工件運動，并沉積在工件的表面，這就是靜電噴漆。
靜電復印
▲利用有機光導體的光敏特性，讓電荷排列組合成相應的文字圖樣，利用靜電吸附吸上墨粉，再將墨粉圖樣轉印到紙上。
當堂訓練
思考回答課后第1、2題
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