资源简介

(共29张PPT)
第9章　静电场及其应用
第4节　静电的防止和利用
导入
　　静电可能造成一定危险，该如何防止静电给我们带来的危害呢？另外，静电有没有可以应用到生活实际中的呢？
环节一：静电平衡
这两种放电现象，有什么共同点吗？
环节一：静电平衡
　　把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中，根据金属的微观结构模型分析一下，其内部的自由电子会怎样移动呢？
A
B
C
D
E0
环节一：静电平衡
自由电子的定向移动会导致怎样的情况发生呢？
　　导体内自由电子的定向移动会一直进行下去吗？导体两端的感应电荷会无限制增加吗？
A
B
C
D
E0
环节一：静电平衡
E0
E0
E=0
=E0
　　感应电场和外部电场的电场强度大小相等、方向相反，即导体内部各点的电场强度最终处处为0。这时，导体内的自由电子便不再发生定向移动了。这样的状态称为静电平衡状态。
环节一：静电平衡
　　处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0。这是它的一个特点。
环节一：静电平衡
　　证明(反证法)：假设处于静电平衡状态下的导体的内部电场强度不是处处为0的，那么，自由电子就会在电场力的作用下发生定向移动，此时则不是静电平衡状态。这与我们的假设矛盾，假设不成立。于是，能够得到结论：处于静电平衡状态的导体，其内部电场强度处处为0。
环节一：静电平衡
　　导体处于静电平衡状态时，导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。这是处于静电平衡状态下导体电荷分布的又一个特点。
　　当带电体靠近导体，导体感应起电，达到静电平衡状态，此时电荷分布在导体外表面，不再发生定向移动，怎么会产生放电现象呢？
环节二：尖端放电
　　根据静电平衡可知，两个金属小球内部的电场强度为0，电荷只分布在小球外表面，电荷积累越多，外表面电荷的密度越大，则小球外部的电场强度越大。这样的一个强电场会造成什么结果呢？
环节二：尖端放电
强电场会使它们周围的空气发生电离。
环节二：尖端放电
　　空气电离后，产生的带电粒子在电场的作用下，分别向与自己电性相反的导体一端运动。
环节二：尖端放电
　　空气电离出的大量带电粒子在电场的作用下，分别向与自己电性相反的导体一端运动，与导体上的电荷中和，使空气中有了电流，发出光和热并产生声音，这就是我们看到的放电火花。
环节二：尖端放电
　　知道了这个原理，请同学们想一想，我们如何避免产生静电火花呢？
　　要避免产生静电火花，就要防止电荷的积累。
环节二：尖端放电
油罐车的接地铁链
加油站的静电释放器
静电的防止
环节二：尖端放电
该如何防止雷电对建筑物的危害呢？
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
环节二：尖端放电
避雷针的原理是什么呢？
环节二：尖端放电
烛焰被针尖“吹动”了，这是什么原理呢？
　　导体处于静电平衡时，导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。不仅如此，电荷的分布还跟导体的形状有关，在导体的外表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大，周围的电场强度越大。
环节二：尖端放电
　　通过避雷针顶端的尖端放电现象，电荷不断从大地向大气中释放，中和空气中的电荷，达到避免建筑物被雷击的目的。这便是避雷针的原理。
环节三：静电屏蔽
　　验电器能够显示周围是否有电场。当用金属网罩把验电器罩起来时，验电器的金属箔片始终闭合，说明此时金属网罩内部电场强度为0。这是为什么呢？
环节三：静电屏蔽
　　处于静电平衡状态的导体，不仅金属导体壳壁W内的电场强度处处为0，金属壳或网罩内部空腔C的电场强度也处处为0。这便是静电平衡状态下的空腔导体内部电场强度的特点。
金属网罩外部的电场线
最终的电场线
环节三：静电屏蔽
　　处于静电平衡状态的导体，内部空间的电场强度处处为0。故可以利用金属壳或金属网封闭某一区域，使该区域不再受外在电场的影响。这一现象称为静电屏蔽。
环节三：静电屏蔽
静电屏蔽的应用
屏蔽服
屏蔽线
高压线屏蔽
环节四：静电吸附
　　静电吸附的原理：带电粒子在电场中受到静电力作用向着电极运动，最后会被吸附在电极上。
环节四：静电吸附
静电吸附在生产技术上的应用
接负高压的涂料雾化器
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
工件
静电除尘
静电喷漆
静电复印
课堂练习
　　1.(多选)在绝缘板上放有一个不带电的金属箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B，下列实验方法中能使验电器的箔片张开的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(　　)
　　A.用取电棒(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下
　　　后再跟A接触
　　B.用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触
　　C.用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连，再
　　　把取电棒与B的内壁接触
　　D.使验电器A靠近B
BCD
课堂练习
　　2.在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷，用E表示球壳外任一点的电场强度，则　　　　　　　(　　)
　　A.当+Q在球壳中央时，E=0
　　B.不论+Q在球壳内何处，E一定为0
　　C.只有当+Q在球心且球壳接地时，E=0
　　D.只要球壳接地，不论+Q在球壳内何处，E一定为0
D
课堂练习
　　3.在具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正点电荷，下列各图中画出了其空间电场的电场线分布情况，其中符合实际情况的是　　　　(　　)
D
谢谢！

展开更多......

收起↑