資源簡介

(共24張PPT)
新人教版必修三
第4節 靜電的防止與利用
第九章 靜電場及其應用
靜電平衡
靜電屏蔽
尖端放電
01
02
03
本
節
要
點
靜電吸附
04
新課引入
生活中的靜電現象
▲ 干燥冬天，用手接觸金屬
時會有觸電的針刺感
▲ 靜電火花引起汽油爆炸
新聞資料
▲ 自然界的雷電也是一種劇烈
的放電現象
新課引入
想一想
問題：這些放電現象的原理是怎樣的？
新課引入
復習回顧：靜電感應現象
- +
+
C
A
B
能否用金屬的微觀結構模型來解釋靜電感應現象呢？
？
思考
金屬的微觀結構模型
新課引入
1、把一個不帶電的金屬導體ABCD放到電場強度為E0的電場中，根據金屬的微觀結構模型，自由電子怎樣移動呢？
2、電子的聚集會導致什么樣的結果？
導體的兩端帶上等量異種電荷——感應電荷
3、感應電荷會在導體內產生感應電場E'，E'的方向如何？隨著電子的定向移動，對導體內部的電場會產生怎樣的影響？
E'與原電場E0方向相反，感應電場與外電場疊加，導體內部的電場減小
E0
-----
+++++
思考與討論
A
B
C
D
4、導體內自由電子的定向移動會一直進行下去嗎？兩端的感應電荷會無限制增加嗎？
直至導體內部合場強為零，自由電荷不再定向移動，導體達到靜電平衡狀態。
靜電力的作用下，自由電子定向移動
2、靜電平衡下導體的的特點：
（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。
1、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。
一、靜電平衡
3、靜電平衡時導體上電荷的分布特點：
結論1：導體內部沒有凈電荷，電荷只分布在導體的外表面。
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。
實驗演示1：法拉第圓筒（點擊播放）
實驗演示2：不規則帶電體（點擊播放）
一、靜電平衡
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
尖端周圍電場很強
空氣電離
尖端上的電荷被中和
等效于
尖端釋放電荷
導體尖端的電荷密度很大，電場很強，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。
二、尖端放電
1、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
二、尖端放電
避免靜電火花的危害
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
導體尖端電荷密度大
尖端周圍電場強
空氣中殘留帶電粒子劇烈運動
分子中正負電荷分開
正負電荷奔向異種電荷
相當于尖端失去電荷
尖端放電
應用1：避雷針
2、尖端放電的生活應用：
二、尖端放電
1.避免：尖端放電會使高壓設備上電能損失，故高壓設備導體的表面都是非常光滑。
2.現象：夜間高壓線周圍出現的綠色光暈，俗稱電暈，這是一種微弱的尖端放電現象。
應用2：高壓設備
二、尖端放電
罩上金屬網罩
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。
三、靜電屏蔽
電子儀器外套金屬網罩；通訊電纜外包一層金屬等。
三、靜電屏蔽
超高壓帶電作業的工人穿戴的屏蔽服，是用包含金屬絲的織物制成的。
三、靜電屏蔽
靜電雖然有危害，但也可以利用。你知道的應用還有哪些呢？
思考與討論
▲B附近的空氣中氣體分子被電離
+
+
-
-
+
-
-
+
小油滴
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
四、靜電吸附
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。
+
+
+
+
-
-
-
-
四、靜電吸附
應用1：靜電除塵
接負高壓的涂料霧化器
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
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。
四、靜電吸附
應用2：靜電噴漆
▲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。
四、靜電吸附
應用3：靜電復印

展開更多......

收起↑