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(共38張PPT)
靜電的防止及利用
自然界到處都有靜電。生產中的攪拌、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。在加油站給車加油前，為什么要觸摸一下靜電釋放器？
實驗員為什么不會受到電擊的傷害？
金屬導體的微觀結構
電子
原子核
金屬導體內部的外層電子與帶正電的原子核間的相互作用比較弱，故容易脫離且在金屬內部游離，稱為自由電子，金屬導體的整體就是由大量的在平衡位置附近做無規則熱振動的正離子和無規則熱振動的自由電子組成。
那么，若把金屬導體放入電場中，又將會出現什么現象呢？
靜電平衡
靜電平衡狀態：導體內自由電子不再發生定向移動的狀態，稱之為靜電平衡狀態。
靜電平衡狀態下導體的特點：
1.內部電場強度處處為0。
靜電平衡狀態下，導體上電荷分布有什么特點？
靜電平衡
法拉第圓筒實驗
結論1：導體內部沒有凈電荷，電荷只分布在導體的外表面。
靜電平衡
不規則帶電體
結論2：在導體表面，越尖銳的位置，電荷密度（單位面積的電荷量）越大。
靜電平衡
靜電平衡狀態：導體內自由電子不再發生定向移動的狀態，稱之為靜電平衡狀態。
靜電平衡狀態下導體的特點：
1.內部電場強度處處為0。
2.電荷只分布在導體的外表面。
3.在導體表面，越尖銳的位置，電荷密度（單位面積的電荷量）越大。
生活中的靜電現象
自然界的雷電
被靜電擊飛的小孩
為什么會發生這些放電現象呢？
放電現象
實驗觀察：感應起電機的放電現象
實驗觀察：感應起電機的放電現象
剛開始搖動手柄時，兩個小球間沒有放電火花。
繼續搖動手柄到一定程度時，兩個小球間有放電火花產生。
當金屬小球電荷積累到一定程度時，才會發生放電現象。
放電現象
問題2：小球外表面電荷積累越多，電荷密度越大，則小球外部的電場強度越大。這樣的一個強電場會造成什么結果呢？
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
新產生的帶電粒子在強電場的作用下使空氣進一步電離
空氣電離
放電現象
問題2：小球外表面電荷積累越多，電荷密度越大，則小球外部的電場強度越大。這樣的一個強電場會造成什么結果呢？
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
電離產生的帶電粒子與導體上的電荷中和
放電現象
問題3：根據以上分析，同學們想一想，我們如何避免產生靜電火花呢？
油罐車的接地鐵鏈
加油站的靜電釋放器
放電現象
尖端放電
問題4：如何防止雷電的危害呢？
避雷針
尖端周圍電場很強
尖端放電
空氣電離
尖端上的電荷被中和
尖端釋放電荷
等效于
尖端放電
吹蠟燭
燭焰被針尖“吹開”
靜電屏蔽
超高壓帶電作業的工人在高壓線上檢修
防護服是什么材質的？
用金屬絲線制成的防護服
靜電屏蔽
當用金屬網罩把驗電器罩起來時，驗電器箔片始終閉合。這是為什么呢？
靜電屏蔽
靜電屏蔽
1、靜電屏蔽現象：
處于靜電平衡狀態的導體，內部空間電場強度處處為0。
可以利用金屬殼或金屬網封閉某一區域使該區域不再受外在電場的影響。這一現象稱為靜電屏蔽。
靜電屏蔽
2、應用：屏蔽服、屏蔽線、高壓線屏蔽
屏蔽服
屏蔽線
高壓線屏蔽
靜電吸附
搖動起電機前
搖動起電機后
靜電吸附
B附近的空氣中氣體分子被電離
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
靜電吸附
帶負電的小油滴在靜電力的作用下，向著正極A運動，最后被吸附到正極A上
靜電吸附的原理：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。
靜電吸附
應用1：靜電除塵
靜電吸附
應用2：靜電噴漆
用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。
靜電吸附
應用3：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。
例2.在一次科學晚會上，一位老師表演了一個“魔術”：如圖 ，一個沒有底的空塑料瓶上固定著一根鐵鋸條和一塊易拉罐（金屬）片，把它們分別跟靜電起電機的兩極相連。在塑料瓶里放一盤點燃的蚊香，很快就看見整個透明塑料瓶里煙霧繚繞。當把起電機一搖，頓時塑料瓶清澈透明，停止搖動，又是煙霧繚繞。起電機搖動時，塑料瓶內哪里電場強度最大？是鋸條附近還是金屬片附近？若鋸條接電源負極，金屬片接正極，這些煙塵最終到哪里去了？
金屬片
鋸條
瓶壁
瓶內俯視圖
鋸條附近的電場強度最大。因為尖端電荷更密集，所以電場強度大。
煙塵最終會到金屬片上。因為空氣被電離后自由電子吸附到煙塵上，使煙塵帶負電，煙塵在電場力的作用下向接正極的金屬片運動。
+
_
例3.一個不帶電的空心金屬球，在它的球心處放一個正點荷。圖中的哪一個能正確表示其電場分布的情況 ( )
B
例4.把原來不帶電的金屬球殼B的外表面接地，將一個帶正電的小球A從小孔中放入球殼內，但不與B發生接觸，達到靜電平衡后，則（　　　）
A. 球殼B的空腔中場強處處為零。
B. 球殼B不帶電。
C. 球殼B的內，外表面電勢相等。
D. 球殼B的電勢為零。
CD
例5.將懸掛在細線上的帶正電的小球A放在不帶電的固定的金屬空心球殼C內(不和球壁接觸)，另有一個懸掛在細線上的帶負電的小球B，如圖所示，于是有( )
A．A往左偏離豎直方向，B往右偏離豎直方向
B．A的位置不變，B往右偏離豎直方向
C．A往左偏離豎直方向，B的位置不變
D．A和B的位置都不變
B
例6.如圖所示，把一個架在絕緣支架上的枕形導體放在正電荷形成的電場中，導體處于靜電平衡時，下敘說法正確的是（ ）
A.A、B兩點場強相等，且都為零
B.A、B兩點的場強不相等
C.感應電荷產生的附加場強的大小為EAD.當開關S閉合時，電子從大地沿導線向導體移動．
AD
例7.如圖所示，在一個半徑為R的均勻金屬球殼左側M點放置一個帶電量為-q的點電荷，O點為球殼的球心，已知M、O、N三點在一條直線上，OM＝2R，ON＝R/2。 靜電力常量為k，球殼上感應電荷在N點產生的電場強度大小為（　　）
A. B.
C. D.
A
例8.疫情以來，我們上學每天戴口罩。口罩中間層的熔噴布是一種用絕緣材料做成的帶有靜電的超細纖維布，它能阻隔幾微米的病毒，這種靜電的阻隔作用屬于（　　）
A．靜電屏蔽
B．尖端放電
C．靜電感應和靜電屏蔽
D．靜電感應和靜電吸附
D
例9.某研究性學習小組學習電學知識后對電工穿的高壓作業服進行研究，發現高壓作業服是用銅絲編織的，下列各同學的理由正確的是（　　）
A．甲認為銅絲編織的衣服不易拉破，所以用銅絲編織
B．乙認為電工被銅絲紡織的衣服包裹，使身體能夠導電，對人體起保護作用
C．丙認為電工被銅絲紡織的衣服包裹，使體內場強保持為零，對人體起保護作用
D．丁認為銅絲必須達到一定的厚度，才能對人體起到保護作用
C
例10.如圖所示為某靜電除塵器的工作原理圖，根據此圖請判斷以下說法正確的是（　　）
A．集塵盤負極吸附大量粉塵的原因是粉塵帶上了正電
B．離子發生器的作用是在空氣經過時使其中的粉塵帶上負電
C．若預過濾網破裂，不影響除塵器的除塵效果
D．該除塵器能有效去除空氣中的有毒氣體
A

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