人教版高中物理必修三《静电的防止与利用》静电场及其应用PPT课件下载，共30页。
学习目标
1.知道什么是静电平衡状态,能说出静电平衡状态下的导体特点。(物理观念)
2.知道导体上电荷的分布特征,了解尖端放电、静电屏蔽现象及其成因。(科学思维)
3.会根据静电平衡条件求解感应电荷产生的电场强度。(科学思维)
4.观察演示实验并对实验现象分析,体会运用所学知识进行分析推理的方法。(科学探究)
一、静电平衡
1.静电平衡:不带电的金属导体放到电场中,导体内的自由电子在静电力作用下,将向着与电场相反的方向定向移动。在导体的两个侧面上将出现正、负电荷,直到导体内部各点的电场强度E=0为止,导体内的自由电子不再发生定向移动,这时导体达到静电平衡状态。
2.导体两侧出现的正、负电荷在导体内部产生的电场E'与外加电场E0的方向相反。处于静电平衡状态的导体,内部的电场强度处处为 0 。
二、尖端放电
1.静电平衡的导体上的电荷分布特点:(1)导体内部没有净剩电荷,电荷只分布在导体的外表面;(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,周围的电场强度越大。
2.空气的电离:导体尖端周围的强电场足以使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动,并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负电荷分离。
3.尖端放电现象:所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,这相当于导体从尖端失去电荷,这种现象叫作尖端放电。
4.尖端放电的应用与防止:避雷针应用尖端放电原理;高压设备中的导体表面应该尽量光滑。
三、静电屏蔽
想一想(1)使带正电的金属球靠近验电器,但不接触,金属箔片是否张开?解释看到的现象。
(2)如图所示,用金属网把验电器罩起来,再使带正电的金属球靠近验电器,观察金属箔片是否张开。这个现象说明什么问题?
提示 (1)使带正电的金属球靠近验电器,但不接触,验电器的金属箔片张开。由于静电感应,带正电的金属球会使验电器小球上感应出负电荷,而两金属箔片上会感应出正电荷,所以金属箔片会张开。
(2)若用金属网把验电器罩起来,验电器的金属箔片并不张开。这说明金属网能把外电场“挡住”,使罩内不受外电场的影响。
1.静电屏蔽:金属壳达到静电平衡时,其内部电场强度保持为0,外部电场对壳内的仪器不会产生影响。金属壳的这种作用叫作静电屏蔽。
2.应用:高压输电线的上方有两条导线,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,使其免遭雷击。
四、静电吸附
1.在电场中,带电粒子受到静电力的作用,向着电极运动,最后被吸附在电极上。
2.应用:静电除尘,静电喷漆,静电复印。
【知识归纳】
1.静电的应用
在生产和生活中,静电的应用十分广泛,如激光打印、静电喷漆、静电除尘、静电处理种子、静电处理水、静电放电产生臭氧、静电植绒、静电净化空气、静电提高喷洒农药的效果、静电选矿等。
2.静电的危害
静电是一种常见现象,也会给人们带来危害。如在印刷厂里,纸张之间摩擦带电,会使纸张粘在一起,难以分开;在印染厂里,棉纱、毛绒、人造纤维上的静电会吸引空气中的尘埃,使印染质量下降;静电对现代高精度电子设备影响很大,大量的静电不但会妨碍电子设备的正常运行,甚至会因火花放电而击穿电子仪器的某些器件。
3.防止静电危害的主要方法与途径
(1)尽量减少静电的产生,常用的方法是增大空气的湿度。
(2)尽快把静电导走,防止静电积累,常用的简单办法是接地。
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