【高二物理（人教版）】靜電的防止與利用-課件

1、靜電的防止與利用年 級：高二 學(xué) 科：物理（人教版）主講人： 學(xué) 校：靜電的防止與利用年 級：高二 學(xué) 科：物理（人教版）主講人：曾亞梅 學(xué) 校：北京市第八中學(xué)1 靜電平衡3 靜電屏蔽課程內(nèi)容2 尖端放電4 靜電吸附想一想問題：生活中有哪些和靜電有關(guān)的現(xiàn)象呢？生活中的靜電現(xiàn)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生活中的靜電現(xiàn)象自然界的雷電也是一種劇烈的放電現(xiàn)象想一想問題：這些放電現(xiàn)象，有什么共同點嗎？想一想問題：這些放電現(xiàn)象，有什么共同點嗎？復(fù)習(xí)回顧：靜電感應(yīng)現(xiàn)象- +CAB 能否用金屬的微觀結(jié)構(gòu)模型來解釋靜電感應(yīng)現(xiàn)象呢？思考金屬的微觀結(jié)構(gòu)模型問題：把一個不帶電

2、的金屬導(dǎo)體ABCD放到電場強度為E0的電場中，根據(jù)金屬的微觀結(jié)構(gòu)模型，自由電子怎樣移動呢？E0A CB D一、靜電平衡ABCD-ABCD+一、靜電平衡電場力的作用下，自由電子發(fā)生定向移動。自由電子的定向移動導(dǎo)致電子在AB端集聚，CD端正電荷“暴露”出來。 AB端感應(yīng)出負電荷、CD端感應(yīng)出正電荷。問題：自由電子定向移動會導(dǎo)致怎樣的情況發(fā)生呢？E0E0E0ABCD-+-+一、靜電平衡問題：導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動會一直進行下去嗎？兩端的感應(yīng)電荷會無限制增加嗎？導(dǎo)體兩側(cè)感應(yīng)出的正、負電荷會在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生一個感應(yīng)電場E。EE0E0E0感應(yīng)電場與外電場疊加抵消，直到導(dǎo)體內(nèi)部各點的電場強度E=0。導(dǎo)體內(nèi)自

3、由電子不再發(fā)生定向移動，達到靜電平衡狀態(tài)。1、靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體內(nèi)自由電子不再發(fā)生定向移動的狀態(tài)，稱之為靜電平衡狀態(tài)。2、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點：內(nèi)部電場強度處處為0。一、靜電平衡我們?nèi)绾螐睦碚撋线M一步論證這一特點呢？思考1、靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體內(nèi)自由電子不再發(fā)生定向移動的狀態(tài)，稱之為靜電平衡狀態(tài)。2、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點：內(nèi)部電場強度處處為0。一、靜電平衡1、靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體內(nèi)自由電子不再發(fā)生定向移動的狀態(tài)，稱之為靜電平衡狀態(tài)。2、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點：內(nèi)部電場強度處處為0。電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。一、靜電平衡問題：感應(yīng)起電時，導(dǎo)體達到靜電平衡狀態(tài)，此時電荷分布在導(dǎo)體外表面，不發(fā)

4、生定向移動，怎么會產(chǎn)生放電現(xiàn)象呢？二、尖端放電實驗觀察：感應(yīng)起電機的放電現(xiàn)象二、尖端放電剛開始搖動手柄時，兩個小球間沒有放電火花。繼續(xù)搖動手柄到一定程度時，兩個小球間有放電火花產(chǎn)生。當(dāng)金屬小球電荷積累到一定程度時，才會發(fā)生放電現(xiàn)象。二、尖端放電實驗觀察：感應(yīng)起電機的放電現(xiàn)象問題：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(jié)果呢？二、尖端放電問題：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(jié)果呢？1、空氣的電離二、尖端放電導(dǎo)體周圍的強電場使空氣中殘留的帶電粒子發(fā)生劇烈運動帶電粒子與氣體分子碰撞使氣體分

5、子中的正負電荷分離新產(chǎn)生的帶電粒子在強電場的作用下使空氣進一步電離2、放電現(xiàn)象問題：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(jié)果呢？二、尖端放電電離產(chǎn)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(chǎn)生的帶電粒子與導(dǎo)體上的電荷中和想一想問題：根據(jù)以上分析，同學(xué)們想一想，我們?nèi)绾伪苊猱a(chǎn)生靜電火花呢？應(yīng)用：避免靜電火花的危害油罐車的接地鐵鏈加油站的靜電釋放器思考：如何防止雷電的危害呢？大地+-二、尖端放電問題與思考：生活中許多建筑物頂端都安裝了避雷針，能夠有效地防止雷擊的危害。它的原理是什么呢？二、尖端放電實驗觀察：二、尖端放電實驗

6、觀察：二、尖端放電實驗現(xiàn)象二、尖端放電燭焰被針尖“吹開”+二、尖端放電尖端周圍電場很強3、尖端放電+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-尖端周圍電場很強空氣電離尖端上的電荷被中和3、尖端放電二、尖端放電等效于尖端釋放電荷想一想問題：根據(jù)剛才的分析，同學(xué)們能夠解釋這個實驗現(xiàn)象了嗎？燭焰被針尖“吹開”大地-+-+4、應(yīng)用：避雷針二、尖端放電問題與思考：什么保護了他們？三、靜電屏蔽超高壓帶電作業(yè)的工人在高壓線上檢修用金屬絲線制成的防護服實驗觀察三、靜電屏蔽實驗現(xiàn)象三、靜電屏蔽 當(dāng)用金屬網(wǎng)罩把驗電器罩起來時，驗電器箔片始終閉合。這是為什么呢？思考+-+-三、靜電屏蔽理論分析

7、同學(xué)們大致畫出網(wǎng)罩外部的電場線、導(dǎo)體上感應(yīng)電荷的分布及感應(yīng)電場的方向。 ？做一做三、靜電屏蔽理論分析 同學(xué)們大致畫出網(wǎng)罩外部的電場線、導(dǎo)體上感應(yīng)電荷的分布及感應(yīng)電場的方向。 ？做一做+-+-金屬導(dǎo)體殼壁W空腔CE=01、靜電屏蔽現(xiàn)象： 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部空間電場強度處處為0。 可以利用金屬殼或金屬網(wǎng)封閉某一區(qū)域使該區(qū)域不再受外在電場的影響。這一現(xiàn)象稱為靜電屏蔽。三、靜電屏蔽屏蔽服屏蔽線高壓線屏蔽三、靜電屏蔽2、應(yīng)用：屏蔽服、屏蔽線、高壓線屏蔽想一想問題：同學(xué)們，你還能舉出一些靜電現(xiàn)象的應(yīng)用實例嗎？四、靜電吸附實驗觀察四、靜電吸附實驗觀察四、靜電吸附實驗現(xiàn)象搖動起電機前搖動起電機后四、靜電吸附B附近的空氣中氣體分子被電離+-+-+小油滴小油滴四、靜電吸附電子在向著正極A運動的過程中，遇到油煙中的小油滴，會使油滴帶負電+-小油滴小油滴四、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。+-四、靜電吸附應(yīng)用1：靜電除塵應(yīng)用2：靜電噴漆接負高壓的涂料霧化器-+工件四、靜電吸附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